CN216843673U - 自适应式管道密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种自适应式管道密封装置，包括浮动机构，以及设置于浮动机构上方的封堵机构；浮动机构驱动封堵机构沿X、Y、Z轴方向移动，将其插接至待密封管道的端部；封堵机构至少包括设置于浮动机构顶端的密封头，其包括凸型壳体，中空活塞体，密封圈和挡片；密封圈和挡片套接于活塞体的活塞杆上，壳体的近端形成有活塞端的凹槽；活塞端上偏心形成有通孔；密封气体经通孔进入凹槽，驱动壳体挤压密封圈使其与待密封管道内壁紧贴。本实用新型的有益效果体现在：活动密封，通过向通孔内注入密封气体，该气体进入凹槽后推动壳体移动，并挤压密封圈使得密封圈形变；相对现有技术采用的螺纹密封而言这种密封方式对壳体和活塞杆的损伤更小。

Description

自适应式管道密封装置

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，尤其是涉及一种自适应式管道密封装置。

背景技术

管道是日常生活和城市基础设施建设的重要一部分，它与人们生活息息相关。对于需要封堵的管道，常将密封装置放置到管道中进行封堵，现有的密封装置多如中国专利201922232848.8所揭示的“一种用于液冷气密性检测的快速密封工装”，该技术方案中通过螺纹连接导杆部（本实用新型中为活塞体）和挤压顶件，人工旋转导杆部使其向挤压顶件处移动直至其与挤压顶件抵接，并向导杆部施加作用力，使得挤压顶杆挤压密封圈使其形变并与管道内壁紧贴。

上述方案采用螺纹连接的方式挤压密封圈，这种硬性挤压方式容易磨损导杆部和挤压顶件，且容易过渡挤压密封圈，使其疲劳影响密封效果。此外，部分技术中密封头的位置固定，这就对管道的管口位置要求较高，一旦管口位置发生改变或偏移则密封头无法与管道插接，即无法实现对管道的密封作用。

为解决上述问题，设计一种自适应式管道密封装置是目前本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种自适应式管道密封装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

自适应式管道密封装置，包括浮动机构，以及设置于所述浮动机构上方的封堵机构；所述浮动机构驱动所述封堵机构沿X、Y、Z轴方向移动，并将其插接至待密封管道的端部；所述封堵机构至少包括设置于浮动机构顶端的密封头，其包括凸型壳体，贯穿所述壳体的中空活塞体，位于所述壳体远端的密封圈和挡片；所述密封圈和挡片套接于所述活塞体的活塞杆上，所述壳体的近端形成有容纳所述活塞体的活塞端的凹槽；所述活塞端上偏心形成有与所述凹槽连通的通孔；密封气体经所述通孔进入所述凹槽，并驱动所述壳体挤压所述密封圈致其与待密封管道内壁紧贴。

优选的，所述壳体内形成有与所述凹槽连通的内腔，所述内腔的直径等于所述密封圈和/或挡片的内径，并与所述密封头的活塞杆的外径相当。

优选的，所述内腔上设置有二级密封圈，且所述二级密封圈套接于所述活塞杆的外周。

优选的，所述活塞端的厚度小于所述凹槽的深度；所述凹槽的侧壁上设置有一级密封圈，其套接于所述活塞端的外周。

优选的，所述浮动机构包括X轴气缸，Y轴移动板和Z轴移动板；所述Y轴移动板固定于所述X轴气缸的顶端，并由其驱动所述Y轴移动板沿X轴方向移动；所述Z轴移动板垂直固定于所述Y轴移动板上，并由所述Y轴移动板驱动其沿Y轴方向移动；所述封堵机构固定于所述Z轴移动板的顶端，且所述活塞端固定于所述Z轴移动板的外侧。

优选的，所述X轴气缸的上表面设置有固定板，所述固定板上沿Y轴方向设置有滑轨，所述Y轴移动板通过滑块滑动设置于所述滑轨上；所述Y轴移动板的宽度小于所述固定板的宽度。

优选的，所述固定板的两侧对称固定有安装座，第一调节螺栓贯穿所述安装座，且所述第一调节螺栓与所述Y轴移动板的侧壁之间通过第一弹簧连接，并调节所述Y轴移动板在所述固定板上的位置。

优选的，所述Y轴移动板上垂直设置有连接板，所述Z轴移动板滑动设置于所述连接板上；所述Y轴移动板的底端固定有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓与所述Z轴移动板之间连接有第二弹簧，以调节所述Z轴移动板的高度。

优选的，所述Z轴移动板上形成有卡槽，所述卡槽的两侧形成有用于安装螺栓的C型安装孔，螺栓贯穿所述安装孔并固定连接所述活塞端的连接孔。

优选的，所述封堵机构还包括通气装置，所述通气装置的进气管卡接于所述卡槽上，并插接至所述活塞体的中空腔内；所述通气装置的外侧设置有与其连通的传感器。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

活动密封，通过向通孔内注入密封气体，该气体进入凹槽后推动壳体移动，并挤压密封圈使得密封圈形变；相对现有技术采用的螺纹密封而言这种密封方式对壳体和活塞杆的损伤更小；

密封效果好，一级密封圈将活塞端与凹槽的侧壁进行密封，二级密封圈将活塞杆与壳体内腔进行密封，壳体移动挤压密封圈使其外径增加并与管道内壁密封贴合；活塞体与壳体的密封效果以及可以与管道的密封效果均能得到保证，具有良好的防气漏性能；

可移动，采用浮动机构带动密封头在X、Y、Z轴三个方向移动，再通过第一调节螺栓和第二调节螺栓密封头在Y轴和Z轴方向上进行自适应微调，保证密封头可插接至不同形态的测试管道内。

附图说明

图1：本实用新型优选实施例的立体图；

图2：本实用新型优选实施例的正视图；

图3：本实用新型优选实施例的侧视图；

图4：本实用新型优选实施例的俯视图；

图5：本实用新型优选实施例的Z轴移动板结构图；

图6：本实用新型优选实施例的密封头的截面图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1本实用新型揭示了一种自适应式管道密封装置，包括浮动机构1，所述浮动机构1包括X轴气缸11，Y轴移动板12和Z轴移动板13。所述X轴气缸11的上表面设置有固定板102，所述固定板102上沿Y轴方向设置有滑轨101，所述Y轴移动板12通过滑块滑动设置于所述滑轨101上，且所述Y轴移动板12的宽度小于所述固定板102的宽度；即所述Y轴移动板12固定于所述X轴气缸11的顶端，并由其驱动所述Y轴移动板12沿X轴方向移动。

如图2所示，所述固定板102的两侧对称固定有安装座10，第一调节螺栓121贯穿所述安装座10，且所述第一调节螺栓121与所述Y轴移动板12的侧壁之间通过第一弹簧122连接，旋转任一所述第一调节螺栓121使其相对所述安装座10移动，改变两个所述第一调节螺栓121之间的间距，并带动所述第一弹簧122推动所述Y轴移动板12，改变所述Y轴移动板12在所述固定板102上的位置。

如图2至图3所示，所述Z轴移动板13滑动设置于连接板203上，所述连接板203垂直固定于所述Y轴移动板12上。所述Z轴移动板13的滑动方式为可以为现有技术中所揭示的任意一种可实现移动的滑动方式，本实用新型中优选采用滑轨形式实现。所述Y轴移动板12的底端固定有第二调节螺栓123，所述第二调节螺栓123与所述Z轴移动板13之间连接有第二弹簧124。与所述Y轴移动板12的移动方式一样，通过调节所述第二调节螺栓123，并带动所述第二弹簧124向上推动所述Z轴移动板13，使其沿Z轴方向移动，并调节所述Z轴移动板13的高度。

如图5所示，所述Z轴移动板13上形成有用于连接封堵机构2的卡槽130，即所述封堵机构2固定于所述Z轴移动板13的顶端。所述卡槽130的两侧形成有用于安装螺栓的C型安装孔1301，螺栓贯穿所述安装孔1301并固定连接活塞端213的连接孔，且所述活塞端213固定于所述Z轴移动板13的外侧。所述安装孔1301设计成C形，使其安装孔的直径范围在所述Z轴移动板13的形变范围内改变，以可适用于不同直径的螺栓。

本实用新型还包括设置于所述浮动机构1上方的封堵机构2。所述封堵机构2通过所述浮动机构1的驱动将沿X、Y、Z轴方向移动，即通过所述浮动机构1对所述封堵机构2的位置进行调整，在通过所述第一调节螺栓121和第二调节螺栓123对所述封堵机构2的位置进行微调，以适应待密封管道的不同位置，并保证将所述封堵机构2插接至待密封管道的端部。

如图1所示，所述封堵机构2包括设置于浮动机构1顶端的密封头21，和通气装置22，所述通气装置22的进气管卡接于所述卡槽130上，且该进气管的远端（远离所述通气装置22的一端）插接至所述活塞体212的中空腔内。所述通气装置22的外侧连通有传感器，通过所述传感器检测进气管内的气压，以判断测试管道的气密性是否良好。

如图6所示，所述密封头21包括凸型壳体211，贯穿所述壳体211的活塞体212，位于所述壳体211远端的密封圈3和挡片4。所述壳体211的近端（靠近所述通气装置22的一端）形成凹槽210，以及与所述凹槽210连通的内腔。所述内腔的直径等于所述密封圈3和/或挡片4的内径，并与所述密封头21的活塞杆214的外径相当。所述密封圈3和挡片4套接于所述活塞体212的活塞杆214上，且位于所述活塞杆214的远端。所述挡片4内设置有卡簧41，所述卡簧41卡接于所述活塞杆214外周；所述活塞杆214可相对所述卡簧41移动。

所述活塞体212包括一体连接的活塞端213和活塞杆214，且两者同轴设置，所述活塞体212为中空状，所述通气装置22与该中空腔连接，并通过该中空腔向待密封管道内输送气体。所述活塞杆213贯穿所述壳体211的内腔，所述内腔上设置有二级密封圈215，且所述二级密封圈215套接于所述活塞杆214的外周，并对所述活塞杆214进行密封。

所述活塞端213上偏心形成有与所述凹槽210连通的通孔2101。活塞体212与待密封管道连接后，所述通气装置22的气体依次经过进气管和活塞体212到达待密封管道内，由于测量管道内壁充满气体，故对所述挡片4起到一定阻挡作用，并由传感器23检测管道内部气压；密封气体经所述通孔2101进入所述凹槽210内，并驱动所述壳体211向测量管道方向移动，同时所述壳体211移动并挤压所述密封圈3，使得密封圈3变形且其外径增加并与待密封管道内壁紧贴，起到密封作用。

如图6所示，所述活塞端213位于所述凹槽210内，且所述活塞端213的厚度小于所述凹槽210的深度。所述活塞端213在所述密封气体的推动下在所述凹槽210内移动。为进一步加强密封效果，本实用新型优选在所述凹槽210的侧壁上设置有一级密封圈216，其套接于所述活塞端213的外周。所述活塞体212沿所述凹槽210的深度方向移动，并由所述一级密封圈216对所述活塞端213进行密封。

下面简述一下本实用新型的工作过程：

S1：启动浮动机构1，驱动密封头2移动并插接至待密封管道的端部；

S2：启动通气装置2，气体经过进气管和活塞体212进入待密封管道，直至整个待密封管道充满气体；

S3：密封气体通过通孔2101进入凹槽210中，并推动壳体211向待密封管道移动，增加所述凹槽210的体积，同时挤压密封圈3，使得密封圈3的外径变大并与待密封管道的内壁紧贴，与管道内壁密封。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.自适应式管道密封装置，其特征在于：包括浮动机构（1），以及设置于所述浮动机构（1）上方的封堵机构（2）；所述浮动机构驱动所述封堵机构（2）沿X、Y、Z轴方向移动，并将其插接至待密封管道的端部；所述封堵机构（2）至少包括设置于浮动机构（1）顶端的密封头（21），其包括凸型壳体（211），贯穿所述壳体（211）的中空活塞体（212），位于所述壳体（211）远端的密封圈（3）和挡片（4）；所述密封圈（3）和挡片（4）套接于所述活塞体（212）的活塞杆（214）上，所述壳体（211）的近端形成有容纳所述活塞体（212）的活塞端（213）的凹槽（210）；所述活塞端（213）上偏心形成有与所述凹槽（210）连通的通孔（2101）；密封气体经所述通孔（2101）进入所述凹槽（210），并驱动所述壳体（211）挤压所述密封圈（3）致其与待密封管道内壁紧贴。

2.根据权利要求1所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述壳体（211）内形成有与所述凹槽（210）连通的内腔，所述内腔的直径等于所述密封圈（3）和/或挡片（4）的内径，并与所述密封头（21）的活塞杆（214）的外径相当。

3.根据权利要求2所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述内腔上设置有二级密封圈（215），且所述二级密封圈（215）套接于所述活塞杆（214）的外周。

4.根据权利要求3所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述活塞端（213）的厚度小于所述凹槽（210）的深度；所述凹槽（210）的侧壁上设置有一级密封圈（216），其套接于所述活塞端（213）的外周。

5.根据权利要求4所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述浮动机构（1）包括X轴气缸（11），Y轴移动板（12）和Z轴移动板（13）；所述Y轴移动板（12）固定于所述X轴气缸（11）的顶端，并由其驱动所述Y轴移动板（12）沿X轴方向移动；所述Z轴移动板（13）垂直固定于所述Y轴移动板（12）上，并由所述Y轴移动板（12）驱动其沿Y轴方向移动；所述封堵机构（2）固定于所述Z轴移动板（13）的顶端，且所述活塞端（213）固定于所述Z轴移动板（13）的外侧。

6.根据权利要求5所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述X轴气缸（11）的上表面设置有固定板（102），所述固定板（102）上沿Y轴方向设置有滑轨（101），所述Y轴移动板（12）通过滑块滑动设置于所述滑轨（101）上；所述Y轴移动板（12）的宽度小于所述固定板（102）的宽度。

7.根据权利要求6所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述固定板（102）的两侧对称固定有安装座（10），第一调节螺栓（121）贯穿所述安装座（10），且所述第一调节螺栓（121）与所述Y轴移动板（12）的侧壁之间通过第一弹簧（122）连接，并调节所述Y轴移动板（12）在所述固定板（102）上的位置。

8.根据权利要求7所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述Y轴移动板（12）上垂直设置有连接板（203），所述Z轴移动板（13）滑动设置于所述连接板（203）上；所述Y轴移动板（12）的底端固定有第二调节螺栓（123），所述第二调节螺栓（123）与所述Z轴移动板（13）之间连接有第二弹簧（124），以调节所述Z轴移动板（13）的高度。

9.根据权利要求8所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述Z轴移动板（13）上形成有卡槽（130），所述卡槽（130）的两侧形成有用于安装螺栓的C型安装孔（1301），螺栓贯穿所述安装孔（1301）并固定连接所述活塞端（213）的连接孔。

10.根据权利要求9所述的自适应式管道密封装置，其特征在于：所述封堵机构（2）还包括通气装置（22），所述通气装置（22）的进气管卡接于所述卡槽（130）上，并插接至所述活塞体（212）的中空腔内；所述通气装置（22）的外侧设置有与其连通的传感器（23）。

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