CN111810761A - 一种管道封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道封堵装置，包括第一支撑杆、第二支撑杆、膨胀环和密封罩，第一支撑杆与第二支撑杆铰接，第一支撑杆上设有驱动环、支架和拉杆；第二支撑杆上设有固定环和滑环，滑环通过传动杆与拉杆铰接；膨胀环包括交替分布的第一弧形件和第二弧形件，第一弧形件的导向部设有对称的导向面，导向面上设有滑槽和导向孔，相邻第一弧形件上的导向孔形成八字型，第二弧形件设有支耳，支耳通过第一连杆和第二连杆对应与固定环和滑环铰接，第二弧形件的两端设有处于滑槽中的滑块，滑块的两侧设有处于导向孔中的导向柱；密封罩由右至左套在膨胀环上并分别与第一弧形件固定连接。其具有结构简单、操控方便、适应性强、封堵可靠的优点。

Description

一种管道封堵装置

技术领域

本发明涉及一种封堵装置，具体一种用于燃气管道开孔封堵作业的管道封堵装置。

背景技术

在燃气管网的接切改线过程中，经常需要进行开孔封堵作业。目前本领域采用的封堵机主要通过膨胀筒进行管道封堵，其在实际应用中存在着以下问题：1、管道必需开设等径孔，即将管道完全切断，否则无法通过膨胀筒进行封堵；2、开设等径孔的难度和工作量相对较大，影响了作业效率；3、膨胀筒要求等径孔的匹配度较高，时常出现封堵不严的情况，影响了封堵的可靠性和作业的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道封堵装置，其具有结构简单、操控方便、适应性强、封堵可靠的优点，无需管道开设等径孔，降低了开孔难度，提高了作业效率。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种管道封堵装置，包括第一支撑杆、第二支撑杆、膨胀环和密封罩，所述第一支撑杆的下端与第二支撑杆的左端铰接，第一支撑杆上套设有驱动环，驱动环的右侧设有两个前后对称分布的支架，支架的端部设有朝下的拉杆；所述第二支撑杆的右端设有固定环，第二支撑杆的中部设有滑环，滑环的前后侧分别通过传动杆对应与两个拉杆的下端铰接；所述膨胀环与第二支撑杆同轴设置，膨胀环包括沿周向交替分布的第一弧形件和第二弧形件，第一弧形件的内侧设有导向部，导向部与第一弧形件两端对应的侧面为倾斜设置且呈对称分布的导向面，导向面上设有滑槽，滑槽的两侧壁上设有长条形的导向孔，相邻第一弧形件上的导向孔形成八字型，第二弧形件的内侧中部设有支耳，支耳通过第一连杆和第二连杆对应与固定环和滑环铰接，第二弧形件的两端分别设有处于滑槽中的滑块，滑块的两侧分别设有处于导向孔中的导向柱；所述密封罩由右至左套在膨胀环上并分别与第一弧形件固定连接。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第一支撑杆为中空的管状结构，第一支撑杆的周壁上设有沿轴向的第一导向槽，第一支撑杆中通过上轴承和下轴承安装有丝杆，丝杆上旋装有螺母，螺母通过处于第一导向槽中的导向板与驱动环固定连接。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第一弧形件的端面与导向面齐平，所述滑槽贯穿第一弧形件，所述第二弧形件的端面与第一弧形件的端面贴合，所述滑块与第二弧形件的外弧形面齐平。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述滑块两侧的导向柱分别设有两个，导向柱上套设有轴套。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述滑环的内壁上设有前后对称分布且沿轴向的第二导向槽，所述第二支撑杆上设有处于第二导向槽中的导轨。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第二支撑杆在滑环的左侧位置设有挡环；

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第二支撑杆的右端设有定位盘，所述密封罩的中部与定位盘固定连接。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第一导向槽设有两条以上且使其沿第一支撑杆的周向均匀分布，所述第一弧形件和第二弧形件分别设有四个。

进一步的，本发明一种管道封堵装置，其中，所述第一支撑杆的上端设有法兰，所述第二支撑杆为中空的管状结构，所述密封罩采用橡胶材料制作。

本发明一种管道封堵装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置第一支撑杆、第二支撑杆、膨胀环和密封罩，使第一支撑杆的下端与第二支撑杆的左端铰接，在第一支撑杆上套设驱动环，在驱动环的右侧设置两个前后对称分布的支架，在支架的端部设置朝下的拉杆；在第二支撑杆的右端设置固定环，在第二支撑杆的中部设置滑环，让滑环的前后侧分别通过传动杆对应与两个拉杆的下端铰接；使膨胀环与第二支撑杆同轴设置，让膨胀环设置沿周向交替分布的第一弧形件和第二弧形件，在第一弧形件的内侧设置导向部，使导向部与第一弧形件两端对应的侧面形成倾斜设置且呈对称分布的导向面，在导向面上设有滑槽，在滑槽的两侧壁上设置长条形的导向孔，并使相邻第一弧形件上的导向孔形成八字型，在第二弧形件的内侧中部设置支耳，让支耳通过第一连杆和第二连杆对应与固定环和滑环铰接，在第二弧形件的两端分别设置处于滑槽中的滑块，在滑块的两侧分别设置处于导向孔中的导向柱；将密封罩由右至左套在膨胀环上并分别与第一弧形件固定连接。由此就构成了一种结构简单、操控方便、适应性强、封堵可靠的管道封堵装置。在实际应用中，首先通过控制驱动环，使第二支撑杆与第一支撑杆同轴，并使膨胀环和密封罩处于收缩状态；然后从管道开孔处的上侧由上至下逐步下移第一支撑杆和第二支撑杆，并在下移过程中逐步上移驱动环，此时通过拉杆和传动杆对滑环的拉拽作用可使第二支撑杆转向，当第一支撑杆下移到位后保持不动(第一支撑杆与第二支撑杆的铰接点处于管道的轴线上)，并停止驱动环上移动作，此时第二支撑杆处于管道中；接着下移驱动环，通过拉杆和传动杆对滑环的推压作用可使其向右移动，滑环的右移会使膨胀环撑开并将密封罩挤压在管道内壁上，从而实现了管道封堵目的。将封堵装置从管道中卸除的过程与上述过程相反，在此不再赘述。本发明通过设置第一支撑杆、驱动环、支架、拉杆和传动杆，使拉杆和传动杆的铰接点偏离第一支撑杆的轴线，一方面，在初始状态下可使第二支撑杆与第一支撑杆保持同轴，减小了横向占用空间，相应的可减小管道开孔大小，另一方面，通过控制驱动环上下移动，实现了第二支撑杆转向和驱动滑环的双重目的，且具有结构简单、操控方便的优点。同时，本发明通过设置膨胀环和密封罩，让膨胀环设置沿周向交替分布的第一弧形件和第二弧形件，并在两者之间设置相对滑移结构，且使相邻第一弧形件上的导向孔形成八字型，在滑环左右移动的过程中，第一连杆和第二连杆会对第二弧形件起到内拉和外顶的作用，通过第一弧形件和第二弧形件的相对滑动即可达到收缩和撑开膨胀环的目的，相比现有采用膨胀筒进行管道封堵的方式，具有适应性强、封堵可靠的优点，且无需管道开设等径孔，降低了开孔难度，提高了作业效率。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种管道封堵装置作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明一种管道封堵装置的正视图；

图2为本发明一种管道封堵装置的俯视图；

图3为本发明一种管道封堵装置的左体图；

图4为本发明一种管道封堵装置的右体图；

图5为本发明一种管道封堵装置的立体图一；

图6为本发明一种管道封堵装置的立体图二；

图7为图1中的A-A向视图；

图8为本发明一种管道封堵装置撑开时的正视图；

图9为本发明一种管道封堵装置撑开时的俯视图；

图10为本发明一种管道封堵装置撑开时的立体图一；

图11为本发明一种管道封堵装置撑开时的立体图二；

图12为本发明一种管道封堵装置收缩时的正视图；

图13为本发明一种管道封堵装置收缩时的俯视图；

图14为本发明一种管道封堵装置收缩时的立体图一；

图15为本发明一种管道封堵装置收缩时的立体图二；

图16为本发明一种管道封堵装置中第一弧形件的正视图；

图17为本发明一种管道封堵装置中第一弧形件的立体图一；

图18为本发明一种管道封堵装置中第一弧形件的立体图二；

图19为本发明一种管道封堵装置中第二弧形件的正视图；

图20为本发明一种管道封堵装置中第二弧形件的立体图一；

图21为本发明一种管道封堵装置中第二弧形件的立体图二；

图22至图24为本发明一种管道封堵装置的动作过程示意图；

图25为本发明一种管道封堵装置的封堵状态示意图；

其中，图8至图15以及图22至图24均隐去了密封罩，以便显示密封罩内侧的结构。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。

如图1至图25所示本发明一种管道封堵装置的具体实施方式，包括第一支撑杆1、第二支撑杆2、膨胀环3和密封罩4。使第一支撑杆1的下端与第二支撑杆2的左端铰接，在第一支撑杆1上套设驱动环11，在驱动环11的右侧设置两个前后对称分布的支架111，在支架111的端部设置朝下的拉杆112。在第二支撑杆2的右端设置固定环21，在第二支撑杆2的中部套设滑环22，使滑环22的前后侧分别通过传动杆5对应与两个拉杆112的下端铰接。使膨胀环3与第二支撑杆2同轴设置，让膨胀环3设置沿周向交替分布的第一弧形件31和第二弧形件32。在第一弧形件31的内侧设置导向部311，使导向部311与第一弧形件31两端对应的侧面形成倾斜设置且呈对称分布的导向面，在导向面上设置滑槽312，在滑槽312的两侧壁上设置长条形的导向孔313，并使相邻第一弧形件31上的导向孔313形成八字型。在第二弧形件32的内侧中部设置支耳321，让支耳321通过第一连杆6和第二连杆7对应与固定环21和滑环22铰接，在第二弧形件32的两端分别设置处于滑槽312中的滑块322，在滑块322的两侧分别设置处于导向孔313中的导向柱323。将密封罩4由右至左套在膨胀环3上并分别与第一弧形件31固定连接。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、操控方便、适应性强、封堵可靠的管道封堵装置。在实际应用中，首先通过控制驱动环11，使第二支撑杆2与第一支撑杆1同轴，并使膨胀环3和密封罩4处于收缩状态。然后从管道100的开孔200处上侧由上至下逐步下移第一支撑杆1和第二支撑杆2，并在下移过程中逐步上移驱动环11，此时通过拉杆112和传动杆5对滑环22的拉拽作用可使第二支撑杆2转向，当第一支撑杆1下移到位后保持不动(第一支撑杆1与第二支撑杆2的铰接点处于管道100的轴线上)，并停止驱动环11的上移动作，此时第二支撑杆2处于管道100中。接着下移驱动环11，通过拉杆112和传动杆5对滑环22的推压作用可使其向右移动，滑环22的右移会使膨胀环3撑开并将密封罩4挤压在管道100的内壁上，从而实现了管道封堵目的。将封堵装置从管道中卸除的过程与上述过程相反，在此不再赘述。本发明通过设置第一支撑杆1、驱动环11、支架111、拉杆112和传动杆5，使拉杆112和传动杆5的铰接点偏离第一支撑杆1的轴线，一方面，在初始状态下可使第二支撑杆2与第一支撑杆1保持同轴，减小了横向占用空间，相应的可减小管道开孔大小，另一方面，通过控制驱动环11上下移动，实现了第二支撑杆2转向和驱动滑环22的双重目的，且具有结构简单、操控方便的优点。同时，本发明通过设置膨胀环3和密封罩4，让膨胀环3设置沿周向交替分布的第一弧形件31和第二弧形件32，并在两者之间设置相对滑移结构，且使相邻第一弧形件31上的导向孔313形成八字型，在滑环22左右移动的过程中，第一连杆6和第二连杆7会对第二弧形件32起到内拉和外顶的作用，通过第一弧形件31和第二弧形件32的相对滑动即可达到收缩和撑开膨胀环3的目的，相比现有采用膨胀筒进行管道封堵的方式，具有适应性强、封堵可靠的优点，且无需管道开设等径孔，降低了开孔难度，提高了作业效率。需要说明的是，在实际应用中，本发明通常使密封罩4采用橡胶材料制作，以保证其挤压变形能力。为提高结构的稳定性和动作的平顺性，本发明通常使第一连杆6和第二连杆7对称设置，并在两者的端部分别设置了U型铰接头。为简化结构，增强结构的均衡性，本发明通常使第一弧形件31和第二弧形件32分别设置四个，但并不限于此，还可以根据实际需要将第一弧形件31和第二弧形件32分别设置三个或四个以上。需要指出的是，在膨胀环3撑开到位后应使第一弧形件31和第二弧形件32形成完整的环，以保证膨胀环3对密封罩4挤压的均匀性，进而提高封堵的可靠性。

作为优化方案，本具体实施方式使第一支撑杆1采用了中空的管状结构，在第一支撑杆1的周壁上设置了沿轴向的第一导向槽12，在第一支撑杆1中通过上轴承13和下轴承14安装了丝杆15，在丝杆15上旋装了螺母16，并使螺母16通过处于第一导向槽12中的导向板17与驱动环11固定连接。这一结构设置通过旋转丝杆15，并利用螺母16的上下移动即可带着驱动环11上下移动，具有结构稳定、动作平稳、控制简便的优点。需要说明的，驱动环11的驱动结构不限于以上列举形式，还可以采用其他类似或等同的结构形式，只要能实现驱动环11上下移动即可。同时，本发明使第一弧形件31的端面采用了与导向面齐平的结构，并使滑槽312贯穿第一弧形件31，且使第二弧形件32的端面与第一弧形件31的端面贴合，使滑块322与第二弧形件32的外弧形面齐平。这一设置不但简化了结构，提高了第一弧形件31和第二弧形件32的匹配度，增强了动作的平顺性，且在膨胀环3撑开到位时，可使第一弧形件31和第二弧形件32的外弧形面实现无缝对接，增强了封堵的可靠性。

作为优化方案，为增强结构的稳定性和动作的平顺性，本具体实施方式使滑块322两侧的导向柱323分别设置了两个，并在导向柱323上套设了轴套324。为避免滑环22在移动过程中出现偏转，本具体实施方式在滑环22的内壁上设置了前后对称分布且沿轴向的的第二导向槽，在第二支撑杆2上设置了处于第二导向槽中的导轨23。这一结构设置不但起到了导向作用，且通过第二导向槽和导轨23之间的小接触面配合减小了滑环22与第二支撑杆2之间的摩擦力。

作为具体实施方式，本发明使第二支撑杆2在滑环22的左侧位置设置了挡环24，以便在膨胀环3收缩到位时对滑环22起到阻挡定位作用。为使密封罩4保持相对稳定的状态，本具体实施方式在第二支撑杆2的右端设置了定位盘25，并使密封罩4的中部与定位盘25固定连接，以增强结构的稳定性和耐气流冲击能力。

需要说明的是，在实际应用中，本发明通常使第一导向槽12设置两条以上且使其沿第一支撑杆1的周向均匀分布，以增强结构的稳定性。为便于安装连接，本发明在第一支撑杆1的上端设置了法兰18。为实现减重，本发明通常使支撑杆2采用中空的管状结构。同时，本发明还在密封罩4与膨胀环3对应位置的外周壁上设置了第一密封凸起和第二密封凸起，并使第一密封凸起沿轴向间隔设置了多圈，使第二密封凸起沿周向间隔设置了多条。通过这种交错分布的第一密封凸起和第二密封凸起，可提高密封罩4的挤压变形能力，增强对管道内壁的适应性，进而增强封堵的可靠性。另外需要指出的是，在具体安装使用时，第一支撑杆1的上端是与封堵机中对应设置的安装座连接的，丝杆15的上端是与封堵机中对应设置的驱动装置连接的，通过封堵机可对第一支撑杆1和驱动环11进行精确控制。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种管道封堵装置，其特征在于，包括第一支撑杆(1)、第二支撑杆(2)、膨胀环(3)和密封罩(4)，所述第一支撑杆(1)的下端与第二支撑杆(2)的左端铰接，第一支撑杆(1)上套设有驱动环(11)，驱动环(11)的右侧设有两个前后对称分布的支架(111)，支架(111)的端部设有朝下的拉杆(112)；所述第二支撑杆(2)的右端设有固定环(21)，第二支撑杆(2)的中部设有滑环(22)，滑环(22)的前后侧分别通过传动杆(5)对应与两个拉杆(112)的下端铰接；所述膨胀环(3)与第二支撑杆(2)同轴设置，膨胀环(3)包括沿周向交替分布的第一弧形件(31)和第二弧形件(32)，第一弧形件(31)的内侧设有导向部(311)，导向部(311)与第一弧形件(31)两端对应的侧面为倾斜设置且呈对称分布的导向面，导向面上设有滑槽(312)，滑槽(312)的两侧壁上设有长条形的导向孔(313)，相邻第一弧形件(31)上的导向孔(313)形成八字型，第二弧形件(32)的内侧中部设有支耳(321)，支耳(321)通过第一连杆(6)和第二连杆(7)对应与固定环(21)和滑环(22)铰接，第二弧形件(32)的两端分别设有处于滑槽(312)中的滑块(322)，滑块(322)的两侧分别设有处于导向孔(313)中的导向柱(323)；所述密封罩(4)由右至左套在膨胀环(3)上并分别与第一弧形件(31)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第一支撑杆(1)为中空的管状结构，第一支撑杆(1)的周壁上设有沿轴向的第一导向槽(12)，第一支撑杆(1)中通过上轴承(13)和下轴承(14)安装有丝杆(15)，丝杆(15)上旋装有螺母(16)，螺母(16)通过处于第一导向槽(12)中的导向板(17)与驱动环(11)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第一弧形件(31)的端面与导向面齐平，所述滑槽(312)贯穿第一弧形件(31)，所述第二弧形件(32)的端面与第一弧形件(31)的端面贴合，所述滑块(322)与第二弧形件(32)的外弧形面齐平。

4.根据权利要求3所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述滑块(322)两侧的导向柱(323)分别设有两个，导向柱(323)上套设有轴套(324)。

5.根据权利要求4所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述滑环(22)的内壁上设有前后对称分布且沿轴向的第二导向槽，所述第二支撑杆(2)上设有处于第二导向槽中的导轨(23)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第二支撑杆(2)在滑环(22)的左侧位置设有挡环(24)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第二支撑杆(2)的右端设有定位盘(25)，所述密封罩(4)的中部与定位盘(25)固定连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第一导向槽(12)设有两条以上且使其沿第一支撑杆(1)的周向均匀分布，所述第一弧形件(31)和第二弧形件(32)分别设有四个。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种管道封堵装置，其特征在于，所述第一支撑杆(1)的上端设有法兰(18)，所述第二支撑杆(2)为中空的管状结构，所述密封罩(4)采用橡胶材料制作。

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