CN107676568A - 一种不停输管道内部液压封堵装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种不停输管道内部液压封堵装置及其使用方法，能够提高待封堵管道的密封效果。本装置的封堵头中装有涨紧液压缸，涨紧液压缸的涨紧活塞杆通过摆转轴与封堵头安装座连接；液压胶管设有两根、一端与固定在封堵联箱外面的手动换向阀的油口连接、另一端分别与涨紧活塞杆上的进油口A和进油口B连接，将手动换向阀与液压动力源连接；封堵头在封堵头的初始安装位时，封堵头的外径小于待封堵管道的内径，封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道的内径。不受待封堵管道椭圆变形、内壁锈蚀等客观因素的影响，密封皮碗与管道内壁的接触更紧密。本发明操作方便、工作可靠，具有显著的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及在役管道的不停输带压封堵施工装置，具体的说是一种不停输管道内部液压封堵装置及其使用方法，能够提高待封堵管道的密封效果。
背景技术
在役管道的不停输带压封堵是一种维修、抢修的特种技术，现有封堵装置使用的封堵头是过盈密封式橡胶密封皮碗、其外径大于封堵管道的内径，连接在封堵头安装座的下部、安装在封堵联箱内，由封堵油缸的封堵油缸活塞杆推动下行，硬性进入待封堵管道中。封堵头在封堵头安装座中的安装位置和角度由调整螺栓调节，封堵头的翻转角度不易调节。橡胶密封皮碗与待封堵管道是过盈封堵密封，封堵头由初始状态置入待封堵管道的过程中，橡胶密封皮碗容易造成损伤，封堵头的位置若调整不当，易出现卡死现象。由于橡胶密封皮碗相对待封堵管道的内径密封过盈量是定值，当待封堵管道椭圆变形、内壁锈蚀严重时会产生密封不严的现象，不仅降低了封堵的密封效果，也给封堵施工作业带来安全隐患，甚至导致封堵作业失败。所以亟待研制一种可以解决上述缺陷的封堵装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种不停输管道内部液压封堵装置及其使用方法，不需要对封堵头进行位置调整，当封堵头在封堵头的初始安装位时，封堵头的外径小于待封堵管道的内径，当封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道的内径。避免封堵头发生卡死现象，保护密封皮碗、保证待封堵管道的密封性能，提高施工效率，保证施工安全，降低事故隐患，降低生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种不停输管道内部液压封堵装置包括封堵头和封堵头安装座，封堵头和封堵头安装座安装在封堵联箱内，封堵联箱的上端安装封堵油缸，封堵油缸活塞杆与封堵头安装座的上部连接，封堵油缸与液压动力源连接。封堵头中装有涨紧液压缸，涨紧液压缸的涨紧活塞杆通过摆转轴与封堵头安装座连接；液压胶管设有两根、一端与固定在封堵联箱外面的手动换向阀的油口连接、另一端分别与涨紧活塞杆上的进油口A和进油口B连接，将手动换向阀与液压动力源连接；封堵头在封堵头的初始安装位时，封堵头的外径小于待封堵管道的内径，封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道的内径。
一种不停输管道内部液压封堵装置的使用方法，是：
A、将封堵联箱的平衡接口通过管线与待封堵管道连通，保证本装置与待封堵管道内压力的平衡，打开夹板阀，操作液压动力源和封堵油缸，使封堵油缸活塞杆带动封堵头安装座和封堵头自封堵头的初始安装位穿过夹板阀和三通管向待封堵管道内移动；
B、当封堵头进入待封堵管道、触碰到待封堵管道的底部后，沿摆转轴向封堵头安装座的翻转侧翻转至水平状态，进入待封堵管道内；
C、操作液压动力源和手动换向阀、使液压胶管中的液压油自进油口A进入活塞A端，推动液压缸缸套和密封皮碗一起向皮碗涨紧体一侧移动，涨紧密封皮碗、密封待封堵管道的内腔，此时能够对不停输管道进行维修和抢修施工；
D、维修和抢修施工完毕后，操作液压动力源和手动换向阀，使液压胶管内的液压油自进油口B流入活塞B端，推动液压缸端盖、液压缸缸套和密封皮碗一起向封堵头导向体一侧移动，使封堵头的密封皮碗收缩、恢复到原始尺寸，从待封堵管道中安全退出。
本发明与现有技术相比，具有以下显著的效果：本发明中的封堵头中装有涨紧液压缸，封堵头由封堵头导向体、密封皮碗和皮碗涨紧体组成，当封堵头在封堵头的初始安装位、没有进入待封堵管道时，封堵头的外径小于待封堵管道的内径，在进入待封堵管道的过程中不会受到损伤，当封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道的内径。封堵头导向体和皮碗涨紧体均是金属制品，封堵头导向体是半球体，具有导向功能，封堵头不需要调整方位，翻转后能够顺利进入待封堵管道中，不会发生卡死现象。本发明利用涨紧液压缸使密封皮碗涨开，不受待封堵管道椭圆变形、内壁锈蚀等客观因素的影响，密封皮碗与管道内壁的接触更紧密。其操作方便、工作可靠，有效保护了密封皮碗，显著提高了封堵效果、保证了施工安全、降低了安全隐患、提高了施工效率，具有显著的使用效果并能产生明显的经济效益。
附图说明
图1 为本发明的应用状态示意图；
图2为图1的A-A结构剖视图；
图3为图1的B-B结构剖视图；
图4为图1的C-C结构剖视图；
图5为图1的E-E结构剖视图；
图6为图5的F-F结构剖视图；
图7 为图5的G-G结构剖视图；
图中：待封堵管道1，三通管2，封堵头安装座3，封堵油缸活塞杆4，液压胶管5，封堵油缸6，手动换向阀7，摆转轴8，封堵联箱9，夹板阀10，封堵头导向体11，液压缸端盖12，丝堵13，卡簧14，挡圈套15，活塞挡圈16，液压缸缸套17，活塞导向带18，格莱圈19，涨紧活塞20，密封件21，活塞杆导向带22，涨紧活塞杆23，皮碗涨紧体24，皮碗压紧盘25，密封皮碗26，限位销27，平衡接口28，胶管接头29，端盖30，胶管固定座31。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围，凡使用本发明的设计思路得出的改进均属于本发明的保护范畴。
参见图1到图7，一种不停输管道内部液压封堵装置，包括封堵头和封堵头安装座3，封堵头和封堵头安装座3安装在封堵联箱9内，封堵联箱9的上端安装封堵油缸6，封堵油缸活塞杆4与封堵头安装座3的上部连接，封堵油缸6与液压动力源连接。封堵头中装有涨紧液压缸，涨紧液压缸的涨紧活塞杆23通过摆转轴8与封堵头安装座3连接；液压胶管5设有两根、一端与固定在封堵联箱9外面的手动换向阀7的油口连接、另一端分别与涨紧活塞杆23上的进油口A和进油口B连接，将手动换向阀7与液压动力源连接；封堵头在封堵头的初始安装位时，封堵头的外径小于待封堵管道1的内径，封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道1的内径。
所述封堵头包括封堵头导向体11、密封皮碗26和皮碗涨紧体24，封堵头导向体11是半球体、通过螺栓固定在涨紧液压缸的液压缸端盖12上；皮碗涨紧体24是弧形体、其后端面与涨紧活塞杆23通过螺栓连接，皮碗涨紧体24的前部外壁是锥形斜面与密封皮碗26内壁的内斜面相配合、***密封皮碗26内，密封皮碗26通过皮碗压紧盘25和螺栓固定在涨紧液压缸的液压缸缸套17外面，使密封皮碗26处于液压缸缸套17与皮碗涨紧体24之间，参见图2和图3。封堵头导向体11和皮碗涨紧体24的外径均小于被封堵管道1的内径，半球状的封堵头导向体11能够引导封堵头行进。
所述涨紧液压缸包括液压缸端盖12、液压缸缸套17、涨紧活塞20和涨紧活塞杆23，涨紧活塞20固定在涨紧活塞杆23的前部、安装在液压缸缸套17内，液压缸端盖12与液压缸缸套17通过螺栓连接。
所述涨紧活塞20通过卡簧14、挡圈套15和活塞挡圈16固定在涨紧活塞杆23的前部，卡簧14固定在涨紧活塞杆23前端的卡簧槽内，活塞挡圈16是两个半圆环、固定在涨紧活塞杆23的活塞挡圈槽内，挡圈套15固定在活塞挡圈16的外面；涨紧活塞20的外圆设有格莱圈19和活塞导向带18；涨紧活塞杆23与液压缸缸套17之间设有密封件21和活塞杆导向带22。
所述涨紧活塞20和涨紧活塞杆23的本体中均设有液压油道，涨紧活塞20的液压油道是径向流道与活塞A端相连通；涨紧活塞杆23中与进油口A相通的液压油道的前端通过丝堵13封堵并在该液压油道的中部设有与涨紧活塞20的液压油道相通的径向流道；涨紧活塞杆23中与进油口B相通的液压油道的前端与活塞B端相连通。
所述液压缸端盖12的下部内腔是涨紧活塞杆23的移动空间，液压缸端盖12下部内腔的结构与涨紧活塞杆23和挡圈套15的结构相符，涨紧活塞杆23能够进入该移动空间中；液压缸缸套17是法兰盘状缸套，其上部端口设有装配盘边，能够固定密封皮碗26和皮碗压紧盘25。
所述两根液压胶管5在封堵油缸活塞杆4的两侧盘卷在封堵头安装座3与封堵联箱9的液压管线安装端口之间，两根液压胶管5的下部从胶管固定座31和胶管夹板中穿过后分别与涨紧活塞杆23的进油口A和进油口B连接，胶管固定座31和胶管夹板通过螺栓固定在封堵头安装座3的两侧，如此可使封堵联箱9中的液压胶管5有效固定且运动有序，参见图5和图7。
所述封堵联箱9的液压管线安装端口设有胶管接头29和端盖30，胶管接头29安装在端盖30中，液压胶管5与胶管接头29连接后从端盖30的后端使用胶管夹板夹紧后再进入封堵联箱9中，液压管线安装端口与封堵联箱9内的封堵头安装座3垂直交错，参见图5和图6。
所述封堵头安装座3非翻转侧的下端设有限位销27，可以限定封堵头的初始安装位，见图4。
一种不停输管道内部液压封堵装置的使用方法，是：
A、将封堵联箱9的平衡接口28通过管线与待封堵管道1连通，保证本装置与待封堵管道1内压力的平衡，打开夹板阀10，操作液压动力源和封堵油缸6，使封堵油缸活塞杆4带动封堵头安装座3和封堵头自封堵头的初始安装位穿过夹板阀10和三通管2向待封堵管道1内移动；
B、当封堵头进入待封堵管道1、触碰到待封堵管道1的底部后，沿摆转轴8向封堵头安装座3的翻转侧翻转至水平状态，进入待封堵管道1内；
C、操作液压动力源和手动换向阀7、使液压胶管5中的液压油自进油口A进入活塞A端，推动液压缸缸套17和密封皮碗26一起向皮碗涨紧体24一侧移动，涨紧密封皮碗26、密封待封堵管道1的内腔，此时能够对不停输管道进行维修和抢修施工；
D、维修和抢修施工完毕后，操作液压动力源和手动换向阀7，使液压胶管5内的液压油自进油口B流入活塞B端，推动液压缸端盖12、液压缸缸套17和密封皮碗26一起向封堵头导向体11一侧移动，使封堵头的密封皮碗26收缩、恢复到原始尺寸，从待封堵管道1中安全退出。
本装置在使用过程中，当封堵头下端接触到待封堵管道1底部内壁时，封堵油缸活塞杆4继续伸出推动封堵头安装座3向下移动，此时封堵头依靠前端的封堵头导向体11的导向作用，环绕摆转轴8转动；当封堵头安装座3下端继续向下移动至待封堵管道1底部内壁时，封堵头成水平状态置入待封堵管道1内；封堵头下移过程中，液压胶管5处于拉伸状态。
来自液压动力源的液压油通过进油口A进入涨紧液压缸的活塞A端，推动液压缸缸套17和密封皮碗26一起向皮碗涨紧体24一侧移动，使密封皮碗26涨开，此时活塞B端的液压油通过进油口B回油，可使密封皮碗26的外径大于待封堵管道1的内径、用于封堵施工，不受待封堵管道1内径变形等情况的影响，保证其密封效果，为维修和抢修施工创造条件。维修和抢修施工完毕后，液压油可通过进油口B进入涨紧液压缸的活塞 B端，推动液压缸端盖12、液压缸缸套17和密封皮碗26一起向封堵头导向体11一侧移动，使密封皮碗26沿着皮碗涨紧体24外壁的锥形斜面回缩、使其外径小于待封堵管道1的内径，便于封堵头从待封堵管道1中退出。
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。
Claims (10)
1.一种不停输管道内部液压封堵装置，包括封堵头和封堵头安装座（3），封堵头和封堵头安装座（3）安装在封堵联箱（9）内，封堵联箱（9）的上端安装封堵油缸（6），封堵油缸活塞杆（4）与封堵头安装座（3）的上部连接，封堵油缸（6）与液压动力源连接，其特征是，封堵头中装有涨紧液压缸，涨紧液压缸的涨紧活塞杆（23）通过摆转轴（8）与封堵头安装座（3）连接；液压胶管（5）设有两根、一端与固定在封堵联箱（9）外面的手动换向阀（7）的油口连接、另一端分别与涨紧活塞杆（23）上的进油口A和进油口B连接，将手动换向阀（7）与液压动力源连接；封堵头在封堵头的初始安装位时，封堵头的外径小于待封堵管道（1）的内径，封堵头在封堵头的工作位置工作后，封堵头的外径大于待封堵管道（1）的内径。
2.如权利要求1所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述封堵头包括封堵头导向体（11）、密封皮碗（26）和皮碗涨紧体（24），封堵头导向体（11）是半球体、通过螺栓固定在涨紧液压缸的液压缸端盖（12）上；皮碗涨紧体（24）是弧形体、其后端面与涨紧活塞杆（23）通过螺栓连接，皮碗涨紧体（24）的前部外壁是锥形斜面与密封皮碗（26）内壁的内斜面相配合、***密封皮碗（26）内，密封皮碗（26）通过皮碗压紧盘（25）和螺栓固定在涨紧液压缸的液压缸缸套（17）外面，使密封皮碗（26）处于液压缸缸套（17）与皮碗涨紧体（24）之间。
3.如权利要求1或2所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述涨紧液压缸包括液压缸端盖（12）、液压缸缸套（17）、涨紧活塞（20）和涨紧活塞杆（23），涨紧活塞（20）固定在涨紧活塞杆（23）的前部、安装在液压缸缸套（17）内，液压缸端盖（12）与液压缸缸套（17）通过螺栓连接。
4.如权利要求3所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述涨紧活塞（20）通过卡簧（14）、挡圈套（15）和活塞挡圈（16）固定在涨紧活塞杆（23）的前部，卡簧（14）固定在涨紧活塞杆（23）前端的卡簧槽内，活塞挡圈（16）是两个半圆环、固定在涨紧活塞杆（23）的活塞挡圈槽内，挡圈套（15）固定在活塞挡圈（16）的外面；涨紧活塞（20）的外圆设有格莱圈（19）和活塞导向带（18）；涨紧活塞杆（23）与液压缸缸套（17）之间设有密封件（21）和活塞杆导向带（22）。
5.如权利要求4所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述涨紧活塞（20）和涨紧活塞杆（23）的本体中均设有液压油道，涨紧活塞（20）的液压油道是径向流道与活塞A端相连通；涨紧活塞杆（23）中与进油口A相通的液压油道的前端通过丝堵（13）封堵并在该液压油道的中部设有与涨紧活塞（20）的液压油道相通的径向流道；涨紧活塞杆（23）中与进油口B相通的液压油道的前端与活塞B端相连通。
6.如权利要求3所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述液压缸端盖（12）的下部内腔是涨紧活塞杆（23）的移动空间，液压缸端盖（12）下部内腔的结构与涨紧活塞杆（23）和挡圈套（15）的结构相符；液压缸缸套（17）是法兰盘状缸套，其上部端口设有装配盘边。
7.如权利要求1所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述两根液压胶管（5）在封堵油缸活塞杆（4）的两侧盘卷在封堵头安装座（3）与封堵联箱（9）的液压管线安装端口之间，两根液压胶管（5）的下部从胶管固定座（31）和胶管夹板中穿过后分别与涨紧活塞杆（23）的进油口A和进油口B连接，胶管固定座（31）和胶管夹板通过螺栓固定在封堵头安装座（3）的两侧。
8.如权利要求1或7所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述封堵联箱（9）的液压管线安装端口设有胶管接头（29）和端盖（30），胶管接头（29）安装在端盖（30）中，液压胶管（5）与胶管接头（29）连接后从端盖（30）的后端使用胶管夹板夹紧后再进入封堵联箱（9）中，液压管线安装端口与封堵联箱（9）内的封堵头安装座（3）垂直交错。
9.如权利要求8所述的一种不停输管道内部液压封堵装置，其特征是，所述封堵头安装座（3）非翻转侧的下端设有限位销（27）。
10.如权利要求1所述一种不停输管道内部液压封堵装置的使用方法，是：
将封堵联箱（9）的平衡接口（28）通过管线与待封堵管道（1）连通，打开夹板阀（10），操作液压动力源和封堵油缸（6），使封堵油缸活塞杆（4）带动封堵头安装座（3）和封堵头自封堵头的初始安装位穿过夹板阀（10）和三通管（2）向待封堵管道（1）内移动；
当封堵头进入待封堵管道（1）、触碰到待封堵管道（1）的底部后，沿摆转轴（8）向封堵头安装座（3）的翻转侧翻转至水平状态，进入待封堵管道（1）内；
操作液压动力源和手动换向阀（7）、使液压胶管（5）中的液压油自进油口A进入活塞A端，推动液压缸缸套（17）和密封皮碗（26）一起向皮碗涨紧体（24）一侧移动，涨紧密封皮碗（26）、密封待封堵管道（1）的内腔，此时能够对不停输管道进行维修和抢修施工；
维修和抢修施工完毕后，操作液压动力源和手动换向阀（7），使液压胶管（5）内的液压油自进油口B流入活塞B端，推动液压缸端盖（12）、液压缸缸套（17）和密封皮碗（26）一起向封堵头导向体（11）一侧移动，使封堵头的密封皮碗（26）收缩，从待封堵管道（1）中退出。
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