CN115468058A - 一种燃气管道双封堵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃气管道双封堵装置，包括支撑管和柔性管，柔性管外壁上设有封堵气囊，柔性管的右端设有封堵器，封堵器包括支架管，支架管上通过支架环固定有套管，套管连接有挤压锥套，挤压锥套中设有弹性封堵件，弹性封堵件包括弹性体，弹性体中设有支撑杆和间隔分布的支撑盘，支撑杆的两端固定有左支撑板和右支撑板，左支撑板通过拉簧与支架环连接，弹性体中还设有与支撑盘一一对应的胀环组，各胀环组分别设有逐圈增大的膨胀环，膨胀环由沿周向分布的弧形件组合构成，各胀环组中最小圈膨胀环的弧形件分别通过第一钢片与对应的支撑盘固定连接，各胀环组中相邻膨胀环的弧形件分别通过第二钢片一一对应固定连接。其具有封堵可靠、适应性强的优点。

Description

一种燃气管道双封堵装置
技术领域
本发明涉及管道封堵技术，具体涉及一种燃气管道双封堵装置。
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。本领域时常采用球胆(气囊)进行管道封堵，例如公开号为CN107883112A的专利申请公开了一种燃气管道封堵装置，包括外管、导向管和下堵杆，下堵杆伸入导向管的端部固接球胆封堵器，导向管与外管之间形成第一平衡腔，下堵杆与导向管之间形成第二平衡腔，第一平衡腔上设有第一平衡口，第二平衡腔上设有第二平衡口；球胆封堵器由第一球胆、第二球胆组成，第一球胆、第二球胆两端均制有球胆接头，第二球胆的两个球胆接头之间设有导向弹簧，下堵杆上设有与第一球胆连通的第一通气接头以及与第二球胆连通的第二通气接头。该封堵装置通过设置两个球胆进行燃气管道封堵，相对于一个球胆而言可有效降低泄漏风险，但该封堵装置仍存在因球胆破裂导致封堵不可靠，且难以控制的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃气管道双封堵装置，其具有结构简单、操控方便、封堵可靠、适应性强的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种燃气管道双封堵装置，包括密封固定连接的支撑管和柔性管，所述柔性管的外壁上密封固定有封堵气囊，封堵气囊连接有充气管，柔性管的右端设有封堵器，所述封堵器包括与柔性管密封固定连接的支架管，支架管的左端外壁上通过支架环固定有套管，套管的右端连接有与其一体的挤压锥套，挤压锥套中设有弹性封堵件，所述弹性封堵件包括与挤压锥套配合的弹性体，弹性体中沿轴线设有支撑杆，支撑杆上同轴固定有左右间隔分布的支撑盘，支撑杆的两端对应固定有处于弹性体外侧的左支撑板和右支撑板，左支撑板通过沿周向分布的拉簧与支架环连接，弹性体中还设有与支撑盘一一对应的胀环组，各胀环组分别设有逐圈增大的膨胀环，膨胀环由沿周向分布的弧形件组合构成，相邻的弧形件之间设有收缩缺口，各胀环组中最小圈膨胀环的弧形件分别通过第一钢片与对应的支撑盘固定连接，各胀环组中相邻膨胀环的弧形件分别通过第二钢片一一对应固定连接。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述弹性体包括左右分布的圆台部和圆柱部，右侧两个胀环组中的膨胀环数量相等，除最右侧的胀环组外其余胀环组中的膨胀环数量由右至左依次递减。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述各胀环组中膨胀环的位次按由小至大排序，相邻胀环组的膨胀环收缩缺口沿周向错位，相邻的胀环组中左侧胀环组第n圈膨胀环的各弧形件分别通过两个第三钢片对应与右侧胀环组第n+1圈膨胀环的两个相邻弧形件固定连接。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述左支撑板的半径大于右支撑板的半径，右支撑板的半径大于支撑盘的半径。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述左支撑板上固定有插入支架管中的导向管。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述挤压锥套的右端口设有外扩的翻边，所述支撑管呈L型。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述燃气管道中的燃气流朝向弹性封堵件。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述弹性体采用硅胶或乳胶制作。
进一步的，本发明一种燃气管道双封堵装置，其中，所述支撑盘、胀环组以及各膨胀环的弧形件分别设置三个以上。
本发明一种燃气管道双封堵装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置密封固定连接的支撑管和柔性管，在柔性管的外壁上密封固定封堵气囊，并使封堵气囊连接充气管，在柔性管的右端设置封堵器，使封堵器设置与柔性管密封固定连接的支架管，在支架管的左端外壁上通过支架环固定套管，在套管的右端设置与其一体的挤压锥套，在挤压锥套中设置弹性封堵件，使弹性封堵件设置与挤压锥套配合的弹性体，在弹性体中沿轴线设置支撑杆，在支撑杆上同轴固定左右间隔分布的支撑盘，在支撑杆的两端对应固定处于弹性体外侧的左支撑板和右支撑板，让左支撑板通过沿周向分布的拉簧与支架环连接，并在弹性体中设置与支撑盘一一对应的胀环组，其中，各胀环组分别设有逐圈增大的膨胀环，膨胀环由沿周向分布的弧形件组合构成，相邻的弧形件之间设有收缩缺口，各胀环组中最小圈膨胀环的弧形件分别通过第一钢片与对应的支撑盘固定连接，各胀环组中相邻膨胀环的弧形件分别通过第二钢片一一对应固定连接。由此就构成了一种结构简单、操控方便、封堵可靠、适应性强的燃气管道双封堵装置。在实际应用中，将柔性管、封堵气囊和封堵器从开孔处置入燃气管道中，首先通过充气管外端向封堵气囊中充气，当封堵气囊鼓起并紧密贴合在燃气管道内壁上时即可实现气囊封堵；接着通过支撑管外端向支撑管、柔性管和支架管中充气，当气压克服拉簧的拉力将处于压缩状态的弹性封堵件从挤压锥套中逐步顶出时，释放的弹性封堵件在第一钢片和第二钢片的弹性恢复作用下会自行张开，并通过膨胀环将弹性体紧密挤压在然气管道内壁上，从而实现封堵器封堵，由此就形成了两道封堵结构，与现有双球胆的封堵装置相比，即使球胆破裂了依然可通过封堵器实现封堵，保证了封堵可靠性。解除封堵时，分别通过充气管和支撑管的外端排气即可，封堵气囊会自动进行排气收缩，弹性封堵件会在拉簧的拉力作用下进入挤压锥套并处于压缩状态。本发明通过设置柔性管，可便于通过弯曲变形将柔性管、封堵气囊和封堵器置于燃气管道中；通过在柔性管的外壁上设置封堵气囊，充气后封堵气囊不但可实现封堵，且可对柔性管和封堵器起到稳定作用；通过在弹性体中设置支撑杆、支撑盘、左支撑板和右支撑板，可有效控制弹性封堵件的形态，通过设置与支撑盘一一对应的胀环组，使各胀环组分别设置逐圈增大的膨胀环，使膨胀环设置沿周向分布的弧形件，并使各胀环组中最小圈膨胀环的弧形件分别通过第一钢片与对应的支撑盘固定连接，使各胀环组中相邻膨胀环的弧形件分别通过第二钢片一一对应固定连接，可有效控制弹性封堵件的挤压变形，并在释放后能自行张开，提高了对燃气管道的适应性，且在第一钢片和第二钢片的作用下，同一胀环组中的膨胀环会实现连动效应，保证了弹性封堵件自行张开和封堵的可靠性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种燃气管道双封堵装置作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种燃气管道双封堵装置未封堵时的状态示意图；
图2为本发明一种燃气管道双封堵装置封堵时的状态示意图；
图3为本发明中弹性封堵件压缩时的状态示意图；
图4为本发明中弹性封堵件张开时的状态示意图；
图5为本发明中支撑盘与膨胀环的连接示意图；
图6为本发明中同一胀环组相邻膨胀环的连接示意图；
图7为本发明中相邻胀环组的膨胀环连接示意图。
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7所示本发明一种燃气管道双封堵装置的具体实施方式，包括密封固定连接的支撑管1和柔性管2。在柔性管2的外壁上密封固定封堵气囊3，并使封堵气囊3连接充气管31。在柔性管2的右端设置封堵器，使封堵器设置与柔性管2密封固定连接的支架管4，在支架管4的左端外壁上通过支架环5固定套管6，在套管6的右端设置与其一体的挤压锥套7，并在挤压锥套7中设置弹性封堵件8。使弹性封堵件8设置与挤压锥套7配合的弹性体81，在弹性体81中沿轴线设置支撑杆82，在支撑杆82上同轴固定左右间隔分布的支撑盘83，在支撑杆82的两端对应固定处于弹性体81外侧的左支撑板84和右支撑板85，让左支撑板84通过沿周向分布的拉簧9与支架环5连接，并在弹性体81中设置与支撑盘83一一对应的胀环组。其中，各胀环组分别设有逐圈增大的膨胀环86，膨胀环86由沿周向分布的弧形件861组合构成，相邻的弧形件861之间设有收缩缺口862，各胀环组中最小圈膨胀环86的弧形件861分别通过第一钢片87与对应的支撑盘83固定连接，各胀环组中相邻膨胀环86的弧形件861分别通过第二钢片88一一对应固定连接。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、操控方便、封堵可靠、适应性强的燃气管道双封堵装置。在实际应用中，将柔性管2、封堵气囊3和封堵器从开孔处置入燃气管道100中，首先通过充气管31的外端向封堵气囊3中充气，当封堵气囊3鼓起并紧密贴合在燃气管道100的内壁上时即可实现气囊封堵；接着通过支撑管1的外端向支撑管1、柔性管2和支架管4中充气，当气压克服拉簧9的拉力将处于压缩状态的弹性封堵件8从挤压锥套7中逐步顶出时，释放的弹性封堵件8在第一钢片87和第二钢片88的弹性恢复作用下会自行张开，并通过膨胀环86将弹性体81紧密挤压在然气管道100的内壁上，从而实现封堵器封堵，由此就形成了两道封堵结构，与现有双球胆的封堵装置相比，即使球胆破裂了依然可通过封堵器实现封堵，保证了封堵可靠性。解除封堵时，分别通过充气管31和支撑管1的外端排气即可，封堵气囊3会自动进行排气收缩，弹性封堵件8会在拉簧9的拉力作用下进入挤压锥套7并处于压缩状态。本发明通过设置柔性管2，可便于通过弯曲变形将柔性管2、封堵气囊3和封堵器置于燃气管道100中；通过在柔性管2的外壁上设置封堵气囊3，充气后封堵气囊3不但可实现封堵，且可对柔性管2和封堵器起到稳定作用；通过在弹性体81中设置支撑杆82、支撑盘83、左支撑板84和右支撑板85，可有效控制弹性封堵件8的形态，通过设置与支撑盘83一一对应的胀环组，使各胀环组分别设置逐圈增大的膨胀环86，使膨胀环86设置沿周向分布的弧形件861，并使各胀环组中最小圈膨胀环86的弧形件861分别通过第一钢片87与对应的支撑盘83固定连接，使各胀环组中相邻膨胀环86的弧形件861分别通过第二钢片88一一对应固定连接，可有效控制弹性封堵件8的挤压变形，并在释放后能自行张开，提高了对燃气管道的适应性，且在第一钢片87和第二钢片88的作用下，同一胀环组中的膨胀环86会实现连动效应，保证了弹性封堵件8自行张开和封堵的可靠性。需要说明的是，本发明通常使弹性体81采用硅胶或乳胶制作，以保证其弹性恢复和封堵性能；而柔性管2可采用柔性金属管、铝塑管、复合管等多种类型，只要具备弯曲变形能力并保持足够轴向强度的柔性管均可实现本发明的技术目的。
作为优化方案，本具体实施方式使弹性体81设置了左右分布的圆台部811和圆柱部812，并使右侧两个胀环组中的膨胀环86数量相等，使除最右侧的胀环组外其余胀环组中的膨胀环86数量由右至左依次递减。这一设置不旦能使弹性封堵件8很好地匹配挤压锥套7，且在释放后能有效增加弹性体81与燃气管道内的贴合面积，提高了封堵可靠性。同时，若各胀环组中膨胀环86的位次按由小至大排序，本具体实施方式使相邻胀环组的膨胀环86收缩缺口862在周向上进行了错位设置，并使相邻的胀环组中左侧胀环组第n圈膨胀环86的各弧形件861分别通过两个第三钢片89对应与右侧胀环组第n+1圈膨胀环86的两个相邻弧形件861固定连接。这一设置通过使相邻胀环组的膨胀环86收缩缺口862沿周向错位，可有效避免膨胀环86张开后因收缩缺口862致使强弹性体81与管道内壁挤压不实的情况，且通过第三钢片89使各胀环组的膨胀环86弧形件861相互连接，利用第三钢片89的倾斜设置和弹性恢复作用，增强了各胀环组和膨胀环86的连动效应以及弹性封堵件8的自行张开能力。在实际应用中，本发明通常使燃气管道中的燃气流朝向弹性封堵件8，这样在燃气流冲击和第三钢片89倾斜设置的双重作用下，就会使弹性封堵件8对燃气管道内壁越压越紧，增强了封堵可靠性。为保证弹性封堵件8的挤压变形能力，本发明通常使左支撑板84的半径大于右支撑板85的半径，并使右支撑板85的半径大于支撑盘83的半径。
作为具体实施方式，为保证结构和动作的稳定，提高充气对弹性封堵件8的顶压效果，本发明在左支撑板84上固定了插入支架管4中的导向管841，以通过两者的滑动配合实现导向作用。为提高操作的便利性，本发明使支撑管1采用了L型结构，并在挤压锥套7的右端口设置了外扩的翻边71，以便排气后在拉簧9的作用下弹性封堵件8可被顺利挤压并进入挤压锥套7。需要指出的是，附图中支撑盘83和胀环组分别设置了五个，各膨胀环86的弧形件861分别设置了十二个，但支撑盘83、胀环组以及各膨胀环86的弧形件861数量不限于以上列举，理论上将支撑盘83、胀环组以及各膨胀环86的弧形件861数量分别设置三个以上均可实现本发明的技术目的，在实际应用中，可根据管径设成需要的数值。
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)

1.一种燃气管道双封堵装置，包括密封固定连接的支撑管(1)和柔性管(2)，其特征在于，所述柔性管(2)的外壁上密封固定有封堵气囊(3)，封堵气囊(3)连接有充气管(31)，柔性管(2)的右端设有封堵器，所述封堵器包括与柔性管(2)密封固定连接的支架管(4)，支架管(4)的左端外壁上通过支架环(5)固定有套管(6)，套管(6)的右端连接有与其一体的挤压锥套(7)，挤压锥套(7)中设有弹性封堵件(8)，所述弹性封堵件(8)包括与挤压锥套(7)配合的弹性体(81)，弹性体(81)中沿轴线设有支撑杆(82)，支撑杆(82)上同轴固定有左右间隔分布的支撑盘(83)，支撑杆(82)的两端对应固定有处于弹性体(81)外侧的左支撑板(84)和右支撑板(85)，左支撑板(84)通过沿周向分布的拉簧(9)与支架环(5)连接，弹性体(81)中还设有与支撑盘(83)一一对应的胀环组，各胀环组分别设有逐圈增大的膨胀环(86)，膨胀环(86)由沿周向分布的弧形件(861)组合构成，相邻的弧形件(861)之间设有收缩缺口(862)，各胀环组中最小圈膨胀环(86)的弧形件(861)分别通过第一钢片(87)与对应的支撑盘(83)固定连接，各胀环组中相邻膨胀环(86)的弧形件(861)分别通过第二钢片(88)一一对应固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述弹性体(81)包括左右分布的圆台部(811)和圆柱部(812)，右侧两个胀环组中的膨胀环(86)数量相等，除最右侧的胀环组外其余胀环组中的膨胀环(86)数量由右至左依次递减。
3.根据权利要求2所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述各胀环组中膨胀环(86)的位次按由小至大排序，相邻胀环组的膨胀环(86)收缩缺口(862)沿周向错位，相邻的胀环组中左侧胀环组第n圈膨胀环(86)的各弧形件(861)分别通过两个第三钢片(89)对应与右侧胀环组第n+1圈膨胀环(86)的两个相邻弧形件(861)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述左支撑板(84)的半径大于右支撑板(85)的半径，右支撑板(85)的半径大于支撑盘(83)的半径。
5.根据权利要求4所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述左支撑板(84)上固定有插入支架管(4)中的导向管(841)。
6.根据权利要求5所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述挤压锥套(7)的右端口设有外扩的翻边(71)，所述支撑管(1)呈L型。
7.根据权利要求6所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述燃气管道中的燃气流朝向弹性封堵件(8)。
8.根据权利要求6所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述弹性体(81)采用硅胶或乳胶制作。
9.根据权利要求6所述的一种燃气管道双封堵装置，其特征在于，所述支撑盘(83)、胀环组以及各膨胀环(86)的弧形件(861)分别设置三个以上。
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