CN113007486A - 一种防爆自锁型水下封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道应急检修技术领域，具体涉及一种防爆自锁型水下封堵装置，包括展开机构，展开机构包括连接板、内撑板、固定板，内撑板外侧焊接的外撑板外侧套装有止水套，内撑板内壁通过转动座转动连接外套管，外套管螺纹套装在支撑丝杠外侧，支撑丝杠转动贯通固定座且安装有从动锥齿轮，从动锥齿轮啮合连接安装在转动轴上的主动锥齿轮，转动轴转动贯通固定座和支撑板且安装有蜗轮，蜗轮啮合连接有蜗杆，蜗杆一端连接有球头把手，支撑板通过内螺纹套管连接固定座，使用蜗轮蜗杆驱动丝杠转动进而使外套管移动支撑展开机构，利用止水套进行封堵，提高装置的使用安全和可靠性，避免发生因漏气、漏液造成的安全隐患，提高封堵的效果。

Description

一种防爆自锁型水下封堵装置

技术领域

本发明属于管道应急检修技术领域，具体涉及一种防爆自锁型水下封堵装置。

背景技术

目前对发生泄露的管道进行封堵前，应先检查管道的内壁是否平整光滑，有无突出的毛刺，玻璃，石子等尖锐物，如有立即清除掉，以免刺破气囊，气囊放入管道后应水平摆放，不要扭着摆放，以免窝住气体打爆气囊，将管道封堵气囊放入需要堵塞的管道口处，放入管道的长度为堵塞器的长度，然后通过进气阀冲入压缩空气到规定压力，即可进行施工，施工完毕后打开进气阀放出空气，取出堵塞器。

发明内容

现在的这种给气囊充气的方法易发生橡胶气囊破损，具有安全隐患，同时，气囊型管道封堵装置安装过程复杂，时间长，效率低，为此，我们提出一种防爆自锁型水下封堵装置，首先，设置的展开机构和止水套相互配合，提高了管道封堵的严密性和安全性，无需使用气囊或液压机构，降低了装置体积，便于携带，缩短了封堵时间，节省了人力成本和人力物力的投入，其次，用于支撑展开机构的设置的外套管与丝杠之间的自锁性以及用于驱动转动轴的蜗轮蜗杆的自锁性可保证装置的使用安全，避免发生因漏气、漏液造成的安全隐患，提高封堵的效果。本发明提供了一种防爆自锁型水下封堵装置，使用蜗轮蜗杆驱动丝杠转动进而使外套管移动支撑展开机构，利用止水套进行封堵，提高装置的使用安全和可靠性，避免发生因漏气、漏液造成的安全隐患，提高封堵的效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防爆自锁型水下封堵装置，包括展开机构，所述展开机构包括连接板、内撑板、固定板，所述内撑板的外侧焊接有外撑板，所述外撑板的外侧套装有止水套，所述内撑板的内壁固定安装有转动座，所述转动座转动连接外套管的一端，所述外套管的另一端螺纹套装在支撑丝杠的外侧，所述支撑丝杠的一端转动贯通固定座的内部且固定安装有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮啮合连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮固定安装在转动轴的一端，所述转动轴的另一端转动贯通固定座和支撑板且固定安装有蜗轮，所述支撑板的一端端面通过内螺纹套管固定连接固定座的端面，所述蜗轮啮合连接有蜗杆，所述蜗杆通过支撑座转动安装在支撑板的顶面上，所述蜗杆的一端固定连接有球头把手。

其中，所述固定板为圆板型结构，所述连接板为弧形弯板结构且以固定板的轴向为环绕中心轴向等序焊接连接固定板的侧面，所述内撑板为弧形板结构且焊接连接内撑板的另一端，所述外撑板为弧形板结构，且数量为多个，以固定板的轴向为环绕中心周向等序安装在展开机构的外侧面，所述外撑板的一端焊接连接内撑板的外侧面；内撑板向外撑开时，外撑板跟随内撑板的形变而产生位移，撑开止水套进行管道封堵，同时也可避免止水套卡入相邻的内撑板之间的的槽口处，影响止水套的使用寿命。

其中，所述转动座的数量为多个，以固定板的轴向为环绕中心周向等序安装在内撑板的内侧面，所述支撑丝杠为梯形丝杠结构；多个支撑丝杠同时转动时，外套管可在支撑丝杠的外侧产生直线位移，进而撑开内撑板侧壁的一端，进而撑开止水套对管道进行封堵，外套管与支撑丝杠之间的自锁结构可保证本装置使用时的安全性，在同一平面上进行工作的外套管、支撑丝杠、固定座亦可有效降低装置体积。

其中，所述固定座为内部中空的正多边形棱柱结构，所述固定座的内部固定安装有加固件一、加固件二、加固件三，所述加固件一为圆管型结构，所述加固件二为正多边形管状结构，所述加固件三沿加固件一的径向固定连接固定座的内侧壁、加固件一的内外侧面、加固件二的外侧面，所述支撑丝杠上安装有限位挡块；固定座可在加固件一、加固件二、加固件三的支撑下提高结构强度，对支撑丝杠进行稳定的支撑。

其中，所述转动轴的轴线与固定板的轴线共线，所述主动锥齿轮固定安装在固定座内部的转动轴上；转动轴转动时可同时啮合多个从动锥齿轮进行同步转动，从而使多个外套管移动相同的距离撑开展开机构进行封堵工作。

其中，所述内螺纹套管的数量为多个且以转动轴的轴向为环绕中心周向等序安装在支撑板与固定座之间，所述支撑板上开设有与内螺纹套管的轴线共轴的内螺纹通孔；操作人员可使用螺栓连接内螺纹套管与地面上的支撑架，避免展开机构发生周向的转动，方便操作人员在装置安装的前期转动转动轴。

其中，所述支撑座固定安装在支撑板的顶面，所述蜗杆安装在蜗轮的一侧；操作人员可通过蜗杆、蜗轮省力的转动转动轴进而撑开内撑板进行封堵。

其中，所述止水套包括橡胶圈、防水膜，所述防水膜为一端开口的袋式结构，所述防水膜的开口端固定连接橡胶圈的一端，所述橡胶圈为圆环形结构，所述防水膜的开口端背向固定板；橡胶圈被内撑板撑开后可压紧管道内壁，防水膜可覆盖贴合在固定板、连接板上，对管道进行封堵。

优选的，还包括使用步骤：

S1、使用螺栓连接内螺纹套管与地面支架，将展开机构中内撑板的一端朝向管道开口处摆放，将本装置放入管道内；

S2、操作球头把手带动蜗杆转动，使蜗杆减速啮合蜗轮转动，蜗轮再带动转动轴上的主动锥齿轮同步转动，主动锥齿轮转动时啮合多个支撑丝杠上安装的从动锥齿轮转动，从而使外套管向支撑丝杠的外端移动，进而撑开内撑板，使内撑板一端的内径涨大产生弹性形变，外撑板跟随内撑板的形变而产生位移，撑开止水套紧压管道内壁进行管道封堵，同时避免止水套卡入相邻的内撑板之间的槽口处，封堵管道的过程中，水流将止水套向远离固定板的方向推动，使防水膜紧覆在固定板、连接板上，从而使止水套与展开机构连接的更加紧密。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：内撑板向外撑开时，外撑板跟随内撑板的形变而产生位移，撑开止水套进行管道封堵，同时也可避免止水套卡入相邻的内撑板之间的的槽口处，影响止水套的使用寿命；多个支撑丝杠同时转动时，外套管可在支撑丝杠的外侧产生直线位移，进而撑开内撑板侧壁的一端，进而撑开止水套对管道进行封堵，外套管与支撑丝杠之间的自锁结构可保证本装置使用时的安全性，在同一平面上进行工作的外套管、支撑丝杠、固定座亦可有效降低装置体积；固定座可在加固件一、加固件二、加固件三的支撑下提高结构强度，对支撑丝杠进行稳定的支撑；转动轴转动时可同时啮合多个从动锥齿轮进行同步转动，从而使多个外套管移动相同的距离撑开展开机构进行封堵工作；操作人员可使用螺栓连接内螺纹套管与地面上的支撑架，避免展开机构发生周向的转动，方便操作人员在装置安装的前期转动转动轴；操作人员可通过蜗杆、蜗轮省力的转动转动轴进而撑开内撑板进行封堵；橡胶圈被内撑板撑开后可压紧管道内壁，防水膜可覆盖贴合在固定板、连接板上，对管道进行封堵。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明除去止水套的结构示意图一；

图3为本发明除去止水套的结构示意图二；

图4为本发明除去止水套的纵剖图；

图5为本发明除去止水套的俯视图；

图6为本发明中止水套的结构示意图；

图7为本发明中A的放大图；

图中：1、展开机构；101、连接板；102、内撑板；103、固定板；2、外撑板；3、止水套；301、橡胶圈；302、防水膜；4、转动座；5、外套管；6、丝杠；601、限位挡块；7、固定座；701、加固件一；702、加固件二；703、加固件三；8、支撑座；9、球头把手；10、从动锥齿轮；11、主动锥齿轮；12、转动轴；13、支撑板；14、内螺纹套管；15、蜗轮；16、蜗杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图7，本发明提供以下技术方案：一种防爆自锁型水下封堵装置，包括展开机构1，所述展开机构1包括连接板101、内撑板102、固定板103，所述内撑板102的外侧焊接有外撑板2，所述外撑板2的外侧套装有止水套3，所述内撑板102的内壁固定安装有转动座4，所述转动座4转动连接外套管5的一端，所述外套管5的另一端螺纹套装在支撑丝杠6的外侧，所述支撑丝杠6的一端转动贯通固定座7的内部且固定安装有从动锥齿轮10，所述从动锥齿轮10啮合连接有主动锥齿轮11，所述主动锥齿轮11固定安装在转动轴12的一端，所述转动轴12的另一端转动贯通固定座7和支撑板13且固定安装有蜗轮15，所述支撑板13的一端端面通过内螺纹套管14固定连接固定座7的端面，所述蜗轮15啮合连接有蜗杆16，所述蜗杆16通过支撑座8转动安装在支撑板13的顶面上，所述蜗杆16的一端固定连接有球头把手9。

具体的，所述固定板103为圆板型结构，所述连接板101为弧形弯板结构且以固定板103的轴向为环绕中心轴向等序焊接连接固定板103的侧面，所述内撑板102为弧形板结构且焊接连接内撑板102的另一端，所述外撑板2为弧形板结构，且数量为多个，以固定板103的轴向为环绕中心周向等序安装在展开机构1的外侧面，所述外撑板2的一端焊接连接内撑板102的外侧面；内撑板102向外撑开时，外撑板2跟随内撑板102的形变而产生位移，撑开止水套3进行管道封堵，同时也可避免止水套3卡入相邻的内撑板102之间的的槽口处，影响止水套3的使用寿命。

具体的，所述转动座4的数量为多个，以固定板103的轴向为环绕中心周向等序安装在内撑板102的内侧面，所述支撑丝杠6为梯形丝杠结构；多个支撑丝杠6同时转动时，外套管5可在支撑丝杠6的外侧产生直线位移，进而撑开内撑板102侧壁的一端，进而撑开止水套3对管道进行封堵，外套管5与支撑丝杠6之间的自锁结构可保证本装置使用时的安全性，在同一平面上进行工作的外套管5、支撑丝杠6、固定座7亦可有效降低装置体积。

具体的，所述固定座7为内部中空的正多边形棱柱结构，所述固定座7的内部固定安装有加固件一701、加固件二702、加固件三703，所述加固件一701为圆管型结构，所述加固件二702为正多边形管状结构，所述加固件三703沿加固件一701的径向固定连接固定座7的内侧壁、加固件一701的内外侧面、加固件二702的外侧面，所述支撑丝杠6上安装有限位挡块601；固定座7可在加固件一701、加固件二702、加固件三703的支撑下提高结构强度，对支撑丝杠6进行稳定的支撑。

具体的，所述转动轴12的轴线与固定板103的轴线共线，所述主动锥齿轮11固定安装在固定座7内部的转动轴12上；转动轴12转动时可同时啮合多个从动锥齿轮10进行同步转动，从而使多个外套管5移动相同的距离撑开展开机构1进行封堵工作。

具体的，所述内螺纹套管14的数量为多个且以转动轴12的轴向为环绕中心周向等序安装在支撑板13与固定座7之间，所述支撑板13上开设有与内螺纹套管14的轴线共轴的内螺纹通孔；操作人员可使用螺栓连接内螺纹套管14与地面上的支撑架，避免展开机构1发生周向的转动，方便操作人员在装置安装的前期转动转动轴12。

具体的，所述支撑座8固定安装在支撑板13的顶面，所述蜗杆16安装在蜗轮15的一侧；操作人员可通过蜗杆16、蜗轮15省力的转动转动轴12进而撑开内撑板102进行封堵。

具体的，所述止水套3包括橡胶圈301、防水膜302，所述防水膜302为一端开口的袋式结构，所述防水膜302的开口端固定连接橡胶圈301的一端，所述橡胶圈301为圆环形结构，所述防水膜302的开口端背向固定板103；橡胶圈301被内撑板102撑开后可压紧管道内壁，防水膜302可覆盖贴合在固定板103、连接板101上，对管道进行封堵。

具体的，包括使用步骤：

S1、使用螺栓连接内螺纹套管14与地面支架，将展开机构1中内撑板102的一端朝向管道开口处摆放，将本装置放入管道内；

S2、操作球头把手9带动蜗杆16转动，使蜗杆16减速啮合蜗轮15转动，蜗轮15再带动转动轴12上的主动锥齿轮11同步转动，主动锥齿轮11转动时啮合多个支撑丝杠6上安装的从动锥齿轮10转动，从而使外套管5向支撑丝杠6的外端移动，进而撑开内撑板102，使内撑板102一端的内径涨大产生弹性形变，外撑板2跟随内撑板102的形变而产生位移，撑开止水套3紧压管道内壁进行管道封堵，同时避免止水套3卡入相邻的内撑板102之间的槽口处，封堵管道的过程中，水流将止水套3向远离固定板103的方向推动，使防水膜302紧覆在固定板103、连接板101上，从而使止水套3与展开机构1连接的更加紧密。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，首先使用螺栓连接内螺纹套管14与地面支架如V型脚架，以避免操作人员在转动转动轴12时展开机构1跟随转动，然后将展开机构1中内撑板102的一端朝向管道开口处摆放，将本装置放入管道内，随后操作球头把手9带动蜗杆16转动，使蜗杆16减速啮合蜗轮15转动，蜗轮15再带动转动轴12上的主动锥齿轮11同步转动，主动锥齿轮11转动时啮合多个支撑丝杠6上安装的从动锥齿轮10转动，从而使外套管5向支撑丝杠6的外端移动，进而撑开内撑板102，使内撑板102一端的内径涨大产生弹性形变，外撑板2跟随内撑板102的形变而产生位移，撑开橡胶圈301紧压管道内壁进行管道封堵，同时避免橡胶圈301卡入相邻的内撑板102之间的槽口处，封堵管道的过程中，水流将止水套3向远离固定板103的方向推动，使防水膜302紧覆在固定板103、连接板101上，从而使止水套3与展开机构1连接的更加紧密。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：包括展开机构（1），所述展开机构（1）包括连接板（101）、内撑板（102）、固定板（103），所述内撑板（102）的外侧焊接有外撑板（2），所述外撑板（2）的外侧套装有止水套（3），所述内撑板（102）的内壁固定安装有转动座（4），所述转动座（4）转动连接外套管（5）的一端，所述外套管（5）的另一端螺纹套装在支撑丝杠（6）的外侧，所述支撑丝杠（6）的一端转动贯通固定座（7）的内部且固定安装有从动锥齿轮（10），所述从动锥齿轮（10）啮合连接有主动锥齿轮（11），所述主动锥齿轮（11）固定安装在转动轴（12）的一端，所述转动轴（12）的另一端转动贯通固定座（7）和支撑板（13）且固定安装有蜗轮（15），所述支撑板（13）的一端端面通过内螺纹套管（14）固定连接固定座（7）的端面，所述蜗轮（15）啮合连接有蜗杆（16），所述蜗杆（16）通过支撑座（8）转动安装在支撑板（13）的顶面上，所述蜗杆（16）的一端固定连接有球头把手（9）。

2.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述固定板（103）为圆板型结构，所述连接板（101）为弧形弯板结构且以固定板（103）的轴向为环绕中心轴向等序焊接连接固定板（103）的侧面，所述内撑板（102）为弧形板结构且焊接连接内撑板（102）的另一端，所述外撑板（2）为弧形板结构，且数量为多个，以固定板（103）的轴向为环绕中心周向等序安装在展开机构（1）的外侧面，所述外撑板（2）的一端焊接连接内撑板（102）的外侧面。

3.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述转动座（4）的数量为多个，以固定板（103）的轴向为环绕中心周向等序安装在内撑板（102）的内侧面，所述支撑丝杠（6）为梯形丝杠结构。

4.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述固定座（7）为内部中空的正多边形棱柱结构，所述固定座（7）的内部固定安装有加固件一（701）、加固件二（702）、加固件三（703），所述加固件一（701）为圆管型结构，所述加固件二（702）为正多边形管状结构，所述加固件三（703）沿加固件一（701）的径向固定连接固定座（7）的内侧壁、加固件一（701）的内外侧面、加固件二（702）的外侧面，所述支撑丝杠（6）上安装有限位挡块（601）。

5.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述转动轴（12）的轴线与固定板（103）的轴线共线，所述主动锥齿轮（11）固定安装在固定座（7）内部的转动轴（12）上。

6.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述内螺纹套管（14）的数量为多个且以转动轴（12）的轴向为环绕中心周向等序安装在支撑板（13）与固定座（7）之间，所述支撑板（13）上开设有与内螺纹套管（14）的轴线共轴的内螺纹通孔。

7.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述支撑座（8）固定安装在支撑板（13）的顶面，所述蜗杆（16）安装在蜗轮（15）的一侧。

8.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：所述止水套（3）包括橡胶圈（301）、防水膜（302），所述防水膜（302）为一端开口的袋式结构，所述防水膜（302）的开口端固定连接橡胶圈（301）的一端，所述橡胶圈（301）为圆环形结构，所述防水膜（302）的开口端背向固定板（103）。

9.根据权利要求1所述的一种防爆自锁型水下封堵装置，其特征在于：包括使用步骤：

S1、使用螺栓连接内螺纹套管（14）与地面支架，将展开机构（1）中内撑板（102）的一端朝向管道开口处摆放，将本装置放入管道内；

S2、操作球头把手（9）带动蜗杆（16）转动，使蜗杆（16）减速啮合蜗轮（15）转动，蜗轮（15）再带动转动轴（12）上的主动锥齿轮（11）同步转动，主动锥齿轮（11）转动时啮合多个支撑丝杠（6）上安装的从动锥齿轮（10）转动，从而使外套管（5）向支撑丝杠（6）的外端移动，进而撑开内撑板（102），使内撑板（102）一端的内径涨大产生弹性形变，外撑板（2）跟随内撑板（102）的形变而产生位移，撑开止水套（3）紧压管道内壁进行管道封堵，同时避免止水套（3）卡入相邻的内撑板（102）之间的槽口处，封堵管道的过程中，水流将止水套（3）向远离固定板（103）的方向推动，使防水膜（302）紧覆在固定板（103）、连接板（101）上，从而使止水套（3）与展开机构（1）连接的更加紧密。

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