CN111473971B - 管道外压试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种管道外压试验装置，用于解决现有技术中对管道进行外压试验不方便的问题。包括：可移动密封机构，可移动密封机构包括移动机构和密封套筒，移动机构用于驱动所述密封套筒在管道轴向上运动，密封套筒的两端均开口，密封套筒的两端均内设有密封胀圈，所述密封套筒上还设有进水口和出水口，密封套筒能够从管道的端部套入并轴向运动外套在所述管道上；至少一个托举机构，托举机构包括升降机和托举件，所述升降机用于驱动所述托举件升降，托举件用于对管道进行托举，所述托举件上方开口形成U形结构；水平设置的固定定位柱，管道一端能够套在固定定位柱上；密封胀圈和气泵连通；水源和所述进水口连通。能够快速方便的实现管道外压试验。

Description

管道外压试验装置
技术领域
本发明涉及石油管道试验设备领域，特别是涉及一种管道外压试验装置。
背景技术
环氧玻璃钢管道在出厂前只能进行内压水压试验，但不能进行外压水压试验；且不能按指定长度进行；一般外压水压试验，需要两段加堵头，然后放入密闭箱体中进行打压，一般会造成箱体体积过大，操作复杂，因而需要设计一种安装方便，且可实现快速打压的管道外压试验设备。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种管道外压试验装置，用于解决现有技术中对管道进行外压试验不方便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种管道外压试验装置，包括：
可移动密封机构，所述可移动密封机构包括移动机构和密封套筒，所述移动机构用于驱动所述密封套筒在管道轴向上运动，所述密封套筒的两端均开口，所述密封套筒的两端均内设有密封胀圈，所述密封套筒上还设有进水口和出水口，所述密封套筒能够从管道的端部套入并轴向运动外套在所述管道上；
至少一个托举机构，所述托举机构包括升降机和托举件，所述升降机用于驱动所述托举件升降，所述托举件用于对管道进行托举，所述托举件上方开口形成U形结构；
水平设置的固定定位柱，所述管道一端能够套在所述固定定位柱上；
气泵，所述密封胀圈和气泵连通；
水源，所述水源和所述进水口连通，所述水源的水通过水泵泵入到所述管道外壁和所述密封套筒内壁形成的密封空间内。
可选的，所述升降机包括升降驱动件、蜗轮蜗杆传动组和安装台，所述升降驱动件的输出端和所述蜗轮蜗杆传动组的输入端连接，所述安装台固定在所述蜗轮蜗杆传动组的输出端；
所述托举件安装在所述安装台上。
可选的，所述升降机还包括导向结构，所述导向结构用于在竖直方向对所述安装台进行导向。
可选的，每个所述托举机构为不可移动结构；
或者所述托举机构为可移动结构，所述托举机构安装在一个移动平台上，所述移动平台底部设有万向轮。
可选的，所述移动机构包括：
导轨，所述导轨悬空固定，所述导轨上固定有齿条，所述齿条平行于所述导轨；
移动架，所述移动架通过第一滚轮悬挂在所述导轨上，所述移动架能够沿着所述导轨滑动，所述密封套筒安装在所述移动架上；
驱动轴，所述驱动轴转动安装在所述移动架上，所述驱动轴垂直于所述导轨，所述驱动轴上套有驱动齿轮，所述驱动齿轮和所述齿条啮合；
平移驱动件，所述平移驱动件安装在所述移动架上，所述平移驱动件驱动所述驱动轴转动。
可选的，所述导轨下侧设有导向面，所述驱动轴上套有第二滚轮，所述第二滚轮和所述导向面配合，所述第一滚轮和所述第二滚轮形成上下夹持结构。
可选的，所述平移驱动件直接驱动所述驱动轴转动，或者所述平移驱动件通过传动机构驱动所述驱动轴转动。
可选的，所述密封套筒通过夹持机构可拆卸安装在所述移动架上；
所述夹持机构包括第一半弧板和第二半弧板，所述第一半弧板的周向两端设有第一连接板，所述第二半弧板的周向两端设有第二连接板，所述第一连接板和第二连接板通过紧固件可拆卸固定。
可选的，所述进水口和所述出水口的压力小于所述密封胀圈的压力。
可选的，所述密封套筒的两端的密封胀圈均不止一个，各个所述密封胀圈在密封套筒的轴向上排列。
如上所述，本发明的管道外压试验装置，至少具有以下有益效果：
试验时，管道一端套在固定定位柱上，另一端被托举机构支撑，当移动机构移动密封套筒时，托举机构先下降，让管道悬空，在密封套筒和托举机构错开时，托举机构上升托住管道，当密封套筒外套在管道上后，然后通过向密封胀圈内通气使其膨胀密封，然后水泵从进水口泵入水，能够实现对管道上的局部位置进行外压试验，相对于传统外压试验装置来说，本方案操作方便且占用体积小。
附图说明
图1显示为本发明的管道外压试验装置的工作状态一的示意图。
图2显示为本发明的管道外压试验装置的工作状态二的示意图。
图3显示为本发明的移动密机构的示意图。
图4显示为本发明的密封套筒构的示意图。
图5显示为本发明的托举机构的正面示意图。
图6显示为本发明的托举机构的侧面示意图。
元件标号说明：托举机构21，气泵22，水源23，固定定位柱24，升降机211，托举件212，升降驱动件2111，蜗轮蜗杆传动组2112，安装台2113，伸缩套筒2114，移动平台213，万向轮2131；
导轨11，移动架12，驱动轴13，平移驱动件14，密封套筒15，齿条121，第一滚轮122，驱动齿轮131，密封胀圈151，进水口152，出水口153，管道16，第二滚轮132，轴承座132，夹持机构154，第一半弧板1541，第二半弧板1542，第一连接板15411，第二连接板15421，螺栓1543。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
请参阅图1至图6，本发明提供一种管道外压试验装置的实施例，包括：可移动密封机构、至少一个托举机构21、气泵22、水源23和水平设置的固定定位柱24，所述可移动密封机构包括移动机构和密封套筒15，所述移动机构用于驱动所述密封套筒15在管道16轴向上运动，所述密封套筒15的两端均开口，所述密封套筒15的两端均内设有密封胀圈151，所述密封套筒15上还设有进水口152和出水口153，所述密封套筒15能够从管道16的端部套入并轴向运动外套在所述管道16上；所述托举机构21包括升降机211和托举件212，所述升降机211用于驱动所述托举件212升降，所述托举件212用于对管道16进行托举，所述托举件212上方开口形成U形结构；所述管道16一端能够套在所述固定定位柱24上；所述密封胀圈151和气泵22连通；所述水源23和所述进水口152连通，所述水源23的水通过水泵泵入到所述管道16外壁和所述密封套筒15内壁形成的密封空间内。试验时，管道16一端套在固定定位柱24上，另一端被托举机构21支撑，当移动机构移动密封套筒15时，托举机构21先下降，让管道16悬空，在密封套筒15和托举机构21错开时，托举机构21上升托住管道16，当密封套筒15外套在管道16上后，然后通过向密封胀圈151内通气使其膨胀密封，然后水泵从进水口152泵入水，能够实现对管道16上的局部位置进行外压试验，相对于传统外压试验装置来说，本方案操作方便且占用体积小。
本实施例中，请参阅图5、图6，所述升降机211包括升降驱动件2111、蜗轮蜗杆传动组2112和安装台2113，所述升降驱动件2111的输出端和所述蜗轮蜗杆传动组2112的输入端连接，所述安装台2113固定在所述蜗轮蜗杆传动组2112的输出端；所述托举件212安装在所述安装台2113上。通过蜗轮蜗杆传动组2112实现升降运动，具有体积小，运行可靠的特点。蜗轮蜗杆传动组2112为现有成熟技术，故图5和图6中未展示其内部结构，在图5和图6中，蜗杆部分作为升降运动输出部分。升降驱动件2111可以选择为电机，安装台2113为一个平板结构。可选的，所述升降机211构还包括导向结构，所述导向结构用于在竖直方向对所述安装台2113进行导向。导向结构实现方式多样，本领域技术人员可以根据情况进行选择，在图5和图6中采用的伸缩套筒2114的结构。
本实施例中，每个所述托举机构21为不可移动结构。
本实施例中，请参阅图1、图2、图6，所述托举机构21为可移动结构，所述托举机构21安装在一个移动平台213上，所述移动平台213底部设有万向轮2131。
本实施例中，请参阅图1、图2、图3，所述移动机构包括：导轨11、移动架12、驱动轴13和平移驱动件14，所述导轨11悬空固定，所述导轨11上固定有齿条121，所述齿条121平行于所述导轨11；所述移动架12通过第一滚轮122悬挂在所述导轨11上，所述移动架12能够沿着所述导轨11滑动；所述驱动轴13转动安装在所述移动架12上，所述驱动轴13垂直于所述导轨11，所述驱动轴13上套有驱动齿轮131，所述驱动齿轮131和所述齿条121啮合；所述平移驱动件14安装在所述移动架12上，所述平移驱动件14驱动所述驱动轴13转动；所述密封套筒15安装在所述移动架12上，所述密封套筒15的两端均开口，所述密封套筒15的两端均内设有密封胀圈151，所述密封胀圈151和气泵22连通，所述密封套筒15上还设有进水口152和出水口153。通过密封套筒15两端的密封胀圈151的设计，使得密封套筒15未套在管道16外时，密封胀圈151处于收缩状态，当套入到管道16以后，向密封胀圈151内通气，使得密封胀圈151膨胀，具体的可以通过气泵22将空气泵入到密封胀圈151内，同时可以配合阀门进行开断控制，实现密封套筒15内和管道16外之间形成密封空间，向密封空间内通水即可完成外压试验，密封套筒15的此种设计能够实现管道16上任一位置的外压试验，且占用体积小。通过导轨11和移动架12等结构设计，使得密封套筒15在套入到管道16上时能够实现自动平移。具体的，平移驱动件14可以选择为电机，平移驱动件14驱动驱动轴13转动，驱动轴13带动驱动齿轮131转动，驱动齿轮131和齿条121啮合，驱动齿轮131在齿条121上滚动，即带动移动架12在导轨11上运动，移动架12在运动过程中可以实现将密封套筒15套在管道16上或者从管道16上脱离。
本实施例中，请参阅图1，所述导轨11下侧设有导向面，所述驱动轴13上套有第二滚轮132，所述第二滚轮132和所述导向面配合，所述第一滚轮122和所述第二滚轮132形成上下夹持结构。上下夹持结构使得导轨11上移动时能够更稳定可靠。
本实施例中，请参阅图1，所述驱动轴13至少通过两组轴承和轴承座132配合转动安装在所述移动架12上。通过多组轴承和轴承座132配合实现对驱动轴13和移动架12的安装，使得驱动轴13之间的相对位置能够固定，不易发生偏移摆动，同时具有更多的受力点能够减少单个轴承的承压。
本实施例中，请参阅图1，所述平移驱动件14通过传动机构驱动所述驱动轴13转动，传动机构的作用有两个，一是可以改变输出的方向，二是可以改变输出的速度，可以根据实际需求进行配置。
在另一实施例中，所述平移驱动件14可以直接驱动所述驱动轴13转动。
本实施例中，请参阅图2，所述密封套筒15的两端的密封胀圈151均不止一个，各个所述密封胀圈151在密封套筒15的轴向上排列。多个密封胀圈151能够实现多层密封，保证密封效果，从而保证外压试验的结果准确，在图2中，密封套筒15两端分别设有两个密封胀圈151。
本实施例中，请参阅图2，所述密封套筒15可拆卸安装在所述移动架12上。可选的，所述密封套筒15通过夹持机构154可拆卸安装在所述移动架12上；所述夹持机构154包括第一半弧板1541和第二半弧板1542，所述第一半弧板1541的周向两端设有第一连接板15411，所述第二半弧板1542的周向两端设有第二连接板15421，所述第一连接板15411和第二连接板15421通过紧固件可拆卸固定。可选的，所述紧固件为螺栓1543或者卡扣。通过可拆卸结构安装密封套筒15，使得密封套筒15能够方便安装和维修更换，比如当使用多次后，密封胀圈151损坏需要更换密封套筒15或者单独更换密封胀圈151。
本实施例中，所述进水口152和所述出水口153的压力小于所述密封胀圈151的压力。保证密封胀圈151在工作时能够一直处于密封状态，避免水压将密封胀圈151压瘪泄漏。
综上所述，本发明试验时，管道16一端套在固定定位柱24上，另一端被托举机构21支撑，当移动机构移动密封套筒15时，托举机构21先下降，让管道16悬空，在密封套筒15和托举机构21错开时，托举机构21上升托住管道16，当密封套筒15外套在管道16上后，然后通过向密封胀圈151内通气使其膨胀密封，能够实现对管道16上的局部位置进行外压试验，相对于传统外压试验装置来说，本方案操作方便且占用体积小。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种管道外压试验装置，其特征在于，包括：
可移动密封机构，所述可移动密封机构包括移动机构和密封套筒，所述移动机构用于驱动所述密封套筒在管道轴向上运动，所述密封套筒的两端均开口，所述密封套筒的两端均内设有密封胀圈，所述密封套筒上还设有进水口和出水口，所述密封套筒能够从管道的端部套入并轴向运动外套在所述管道上；
至少一个托举机构，所述托举机构包括升降机和托举件，所述升降机用于驱动所述托举件升降，所述托举件用于对管道进行托举，所述托举件上方开口形成U形结构；
水平设置的固定定位柱，所述管道一端能够套在所述固定定位柱上；
气泵，所述密封胀圈和气泵连通；
水源，所述水源和所述进水口连通，所述水源的水通过水泵泵入到所述管道外壁和所述密封套筒内壁形成的密封空间内；
所述移动机构包括：
导轨，所述导轨悬空固定，所述导轨上固定有齿条，所述齿条平行于所述导轨；
移动架，所述移动架通过第一滚轮悬挂在所述导轨上，所述移动架能够沿着所述导轨滑动，所述密封套筒安装在所述移动架上；
驱动轴，所述驱动轴转动安装在所述移动架上，所述驱动轴垂直于所述导轨，所述驱动轴上套有驱动齿轮，所述驱动齿轮和所述齿条啮合；
平移驱动件，所述平移驱动件安装在所述移动架上，所述平移驱动件驱动所述驱动轴转动。
2.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述升降机包括升降驱动件、蜗轮蜗杆传动组和安装台，所述升降驱动件的输出端和所述蜗轮蜗杆传动组的输入端连接，所述安装台固定在所述蜗轮蜗杆传动组的输出端；
所述托举件安装在所述安装台上。
3.根据权利要求2所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述升降机还包括导向结构，所述导向结构用于在竖直方向对所述安装台进行导向。
4.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：每个所述托举机构为不可移动结构；
或者所述托举机构为可移动结构，所述托举机构安装在一个移动平台上，所述移动平台底部设有万向轮。
5.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述导轨下侧设有导向面，所述驱动轴上套有第二滚轮，所述第二滚轮和所述导向面配合，所述第一滚轮和所述第二滚轮形成上下夹持结构。
6.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述平移驱动件直接驱动所述驱动轴转动，或者所述平移驱动件通过传动机构驱动所述驱动轴转动。
7.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述密封套筒通过夹持机构可拆卸安装在所述移动架上；
所述夹持机构包括第一半弧板和第二半弧板，所述第一半弧板的周向两端设有第一连接板，所述第二半弧板的周向两端设有第二连接板，所述第一连接板和第二连接板通过紧固件可拆卸固定。
8.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述进水口和所述出水口的压力小于所述密封胀圈的压力。
9.根据权利要求1所述的管道外压试验装置，其特征在于：所述密封套筒的两端的密封胀圈均不止一个，各个所述密封胀圈在密封套筒的轴向上排列。
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