CN202452027U - 一种近管端封堵工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种近管端封堵工具，其包含有液压泵站、动态密封结构、中空的刚性推杆及快速接头，液压泵站包含有液压控制***及两液压油管，两液压油管的入口端分别连接于液压控制***，动态密封结构包含有动态密封部及管端盲板，动态密封部能移动的嵌设于管端盲板上，刚性推杆能穿设于动态密封部及管端盲板，且其一端螺接于快速接头的一端，该快速接头的另一端与一封堵器相连接，且其内部形成有能分别与封堵器相连通的第一通道及第二通道，其中，两液压油管穿置于刚性推杆中，其出口端分别与快速接头的第一通道及第二通道相连通。本实用新型的近管端封堵工具，其能用于油、气、水等介质管道的发、收球端的阀更换和管段维修。

Description

一种近管端封堵工具

技术领域

本实用新型涉及一种带压封堵设备，具体而言，尤其是指一种适用于在油、气、水等介质管道的发、收球端的阀更换和管段维修的近管端封堵工具。

背景技术

目前，我国服役的管道中，“服役期”超过20年的占62％，10年以上的接近85％；在外力干扰、腐蚀、材料缺陷等因素的作用下，管道失效以及阀门等故障会逐渐增多，需要对管道进行有计划的维护。在进行管道维护、维修的过程中，需要遵循方便、快捷的原则，任何时间长度的停输都会给用户带来很大的损失。

其中，如果是清管器或检测装备的收、发球端的截止阀或者管段发生故障，需要进行更换或维修，依然需要在管内带压的情况下进行不停输维修作业。这就需要对维修处上游的管道进行封堵。然而，使用常规的管内智能封堵器，就需要进行一系列复杂的发球与封堵过程，并且需要对封堵器的速度进行控制以及需要对封堵器进行远程超低频控制以完成坐封与解封过程，非常复杂。

在国内，目前管道封堵技术才刚刚起步，对于管内封堵器的远程智能控制尚存在一定难度，尤其是对于海底管道的封堵维修作业，国内的技术还不足以完全解决管内任何位置的封堵问题，但是管道的老化以及一些阀件的损坏急需解决，尤其是靠近管端部分的阀或管段的损坏等这些无需使用管内智能封堵器的问题。

鉴于此，在近管端封堵的概念的基础上，为了解决简单的管道收、发球端附近的阀的更换或管段维修作业，本实用新型提出一种近管端封堵工具。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种近管端封堵工具，其能用于油、气、水等介质管道的发、收球端的阀更换和管段维修，弥补了现有技术在特殊工况下的不足。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种近管端封堵工具，其包含有一液压泵站、一动态密封结构、一中空的刚性推杆及一快速接头，其中，所述液压泵站包含有一液压控制***及两液压油管，两所述液压油管的入口端分别连接于所述液压控制***，所述动态密封结构包含有一动态密封部及一管端盲板，所述动态密封部能移动的嵌设于所述管端盲板上，所述快速接头包含有一插头及一封堵器接头，所述插头能插拔的嵌设锁定在所述封堵器接头的一端，所述封堵器接头的另一端连接有一封堵器，所述插头与所述封堵器接头的内部相连通，并构成能分别与所述封堵器的内部相连通的第一通道及第二通道，所述刚性推杆能穿设于所述动态密封部及管端盲板，且其一端连接于所述快速接头的插头的一端；

其中，两所述液压油管穿置于所述刚性推杆中，其出口端分别与所述快速接头的第一通道及第二通道相连通。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述管端盲板上沿轴向开设有一阶梯孔，其依次包含有第一孔部、第二孔部及第三孔部，所述第二孔部的内径小于所述第一孔部的内径，且大于所述第三孔部的内径；

所述动态密封部包含有一第一挤压圆筒，该第一挤压圆筒嵌入端的形状与所述第一孔部及第二孔部相匹配，并对应嵌合在所述第一孔部及第二孔部处，且其嵌入端的端面与所述第二孔部的底部之间设置有一第一胶筒，所述第一挤压胶筒的凸出端的外周面形成有第一环凸耳，所述第一环凸耳与所述管端盲板的侧壁之间通过螺钉相螺接，其中，所述刚性推杆能穿设于所述第一挤压圆筒及所述第三孔部。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述动态密封部还包括一能供所述刚性推杆穿设的第二挤压圆筒，其一端嵌设于所述第一挤压圆筒的内腔靠近凸出端的部分形成的环凹部，且所述第二挤压圆筒一端的端面与所述环凹部的底部之间设置有一第二胶筒，其另一端的外周面形成有与所述第一环凸耳相对应的第二环凸耳，所述第二环凸耳通过紧固螺钉连接于所述第一环凸耳。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述插头为一圆柱形结构，其沿轴向形成有贯通的第一油道，且其一端的端面上还开设有一第一油口，并在靠近另一端的侧壁上沿径向开设有一第二油口，所述第一油口及第二油口相连通并形成一第二油道，所述第一油道与第二油道不连通；

所述封堵器接头中沿轴向间隔设有一与所述插头相匹配的容置部及一内腔，且于所述容置部及内腔之间的部分沿轴向分别开设有一第三油道及一第四油道，所述容置部内侧壁沿径向设置有一环形槽，所述环形槽与所述第三油道的一端相连通，所述第三油道的另一端连通于所述内腔，而所述第四油道的两端则分别与所述容置部及内腔相连通；

其中，所述插头能插拔的嵌设锁定在所述容置部中，其外表面与所述容置部的内壁相接处沿轴向间隔设置有多个密封垫圈，且所述插头的第一油道与所述第四油道相连通，并构成所述第一通道，而所述第二油道则通过所述环形槽与所述第三油道相连通，并形成所述第二通道，两所述液压油管的出口端分别与所述第一油道的一端及所述第二油道的第一油口相连通。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述插头在靠近一端的外表面沿周向均布有四个第一卡瓣，而所述封堵器接头的内壁于靠近所述容置部的一端处沿周向均布有四个第二卡瓣，所述第二卡瓣与所述容置部一端的端面间形成一环形的卡接槽，其中，各所述第二卡瓣间形成的间隔部分别与各所述第一卡瓣相对应，各所述第一卡瓣能穿过各所述间隔部并容置在所述卡接槽中，所述第一卡瓣通过在所述卡接槽中旋转并与所述第二卡瓣的位置相对而使所述插头与所述封堵器接头结合锁定。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述快速接头还包含有一连接环及一封堵器连接环，所述刚性推杆的一端通过所述连接环与所述插头的一端相连接，而所述封堵器接头的另一端则通过所述封堵器连接环连接于所述封堵器，其中，所述封堵器连接环的一端通过销钉嵌设固定在所述封堵器接头的另一端，其另一端螺纹外接于所述封堵器。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述封堵器接头的一端的端面上进一步设置有一喇叭形的开口部。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述液压控制***包含有通过管路依次相连接的双向液压锁、两位四通液控换向阀、三位四通手动换向阀、单向阀、定量单向液压泵、滤油器及油箱，其中，一溢流阀的一端连接于所述三位四通手动换向阀与单向阀之间的管路上，其另一端连接于所述油箱，两所述液压油管的入口端连接于所述双向液压锁，且与所述双向液压锁的连接处分别一设置有压力表，而所述定量单向液压泵的一侧则设有一电机。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述近管端封堵工具还包括有两对中器，所述对中器包含有一支撑盘、多个滚轮支撑架及多个滚轮，所述支撑盘的中间设有一中空的轴部，所述轴部的外周壁与所述支撑盘的内周面之间通过多个辐条相连接，而各所述滚轮支撑架沿周向分布的固定于所述支撑盘的一侧，各所述滚轮对应嵌合在各所述滚轮支撑架中，且能沿所述支撑盘的轴向转动，其中，两所述对中器的轴部间连接有一中空的连杆，所述刚性推杆能穿设所述轴部及连杆。

如上所述的近管端封堵工具，其中，所述滚轮支撑架有16个，且沿周向均布于所述支撑盘的一侧，各所述滚轮支撑架通过螺栓与所述支撑盘相固定。

总之，通过本实用新型，可以实现靠近管端的管段维修或阀的更换作业，解决了封堵器液压控制***的设计问题及管道带压时封堵器送入动态密封问题等，可以实现封堵器坐解封的管外手动控制、封堵器随时解封取出，有利于推广应用，例如应用于天然气或石油管道的发、收球端的截止阀更换以及近管端管段维修作业。

相较于现有的管内智能封堵技术和普通管道封堵技术，本实用新型在靠近管端的情况下可以省去繁杂的压力控制送入和远程控制坐、解封等步骤，能直接手动送入与控制完成全程带压封堵作业，简化了工作过程。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的动态密封结构的立体图；

图3为本实用新型的动态密封结构的剖视示意图；

图4为本实用新型的快速接头的结构示意图；

图5为本实用新型的快速接头中插头的立体图；

图6为本实用新型的快速接头中封堵器接头的剖视示意图；

图7为本实用新型的液压泵站中液压控制***的液压回路图，其示意性的示出与封堵器的液压控制关系；

图8为本实用新型的对中器的结构示意图。

主要元件标号说明：

1    液压泵站          11     液压控制***

111  双向液压锁        112    两位四通液控换向阀

113  三位四通手动换向阀114    单向阀

115  定量单向液压泵    116    滤油器

117  油箱              118    溢流阀

119  压力表            110    电机

12   液压油管          2      动态密封结构

21   动态密封部        211    第一挤压圆筒

2111 第一环凸耳        2112   环凹部

212  第一胶筒          213    第二挤压圆筒

2131 第二环凸耳        214    第二胶筒

22    管端盲板      23     阶梯孔

231   第一孔部      232    第二孔部

233   第三孔部      24     螺钉

25    紧固螺钉      3      刚性推杆

4     快速接头      41     连接环

42    插头          421    第一油道

422   第一油口      423    第二油口

424   第二油道      425    第一卡瓣

426   密封垫圈      43     封堵器接头

431   容置部        4311   环形槽

432   内腔          433    第三油道

434   第四油道      435    第二卡瓣

436   卡接槽        437    间隔部

438   开口部        44     封堵器连接环

45    销钉          5      对中器

51    支撑盘        511    轴部

512   辐条          52     滚轮支撑架

53    滚轮          54     连杆

55    螺栓          7      封堵器

71    液压缸        8      管道

81    截止阀

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式：

图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的动态密封结构的立体图；图3为本实用新型的动态密封结构的剖视示意图；图4为本实用新型的快速接头的结构示意图；图5为本实用新型的快速接头中插头的立体图；图6为本实用新型的快速接头中封堵器接头的剖视示意图；图7为本实用新型的液压泵站中液压控制***的液压回路图，其示意性的示出与封堵器的液压控制关系；图8为本实用新型的对中器的结构示意图。

参见图1，本实用新型提出的一种近管端封堵工具，其包含有一液压泵站1、一动态密封结构2、一中空的刚性推杆3及一快速接头4，其中，所述液压泵站1包含有一液压控制***11及两液压油管12，两所述液压油管12的入口端分别连接于所述液压控制***11，所述动态密封结构2包含有一动态密封部21及一管端盲板22，所述动态密封部21能移动的嵌设于所述管端盲板22上，所述快速接头4包含有一插头42及一封堵器接头43，所述插头42能插拔的嵌设锁定在所述封堵器接头43的一端，所述封堵器接头43的另一端连接有一封堵器7，所述插头42与所述封堵器接头43的内部相连通，并构成能分别与所述封堵器7的内部相连通的第一通道及第二通道，所述刚性推杆3能穿设于所述动态密封部21及管端盲板22，且其一端连接于所述快速接头4的插头42的一端，其中，两所述液压油管12穿置于所述刚性推杆3中，其出口端分别与所述快速接头4的第一通道及第二通道相连通。在具体使用时，该动态密封结构安装于管道的发、收球端的管口，并能密封所述刚性推杆的外周面，而所述刚性推杆则穿设所述动态密封结构并伸入管道的内部，并通过所述快速接头送入和拖出封堵器，该快速接头能将封装于封堵器内的液压缸与液压油管实现快速插拔式连接，当把封堵器送入指定位置坐封后，能将连接于插头上的推杆拔出，以便进行管道下游无压力空间的维修工作；当维修工作完成后将插头与封堵器接头回接，控制封堵器完成解封，最终使用刚性推杆将封堵器拖回，该快速接头可以方便的完成刚性推杆与封堵器的连接与断开操作，并且接头处可以承受拉、压双向载荷。

其中，如图2、图3所示，所述管端盲板22上沿轴向开设有一阶梯孔23，其依次包含有第一孔部231、第二孔部232及第三孔部233，所述第二孔部232的内径小于所述第一孔部231的内径，且大于所述第三孔部233的内径；所述动态密封部21包含有一第一挤压圆筒211，该第一挤压圆筒211嵌入端的形状与所述第一孔部231及第二孔部232相匹配，并对应嵌合在所述第一孔部231及第二孔部232处，且其嵌入端的端面与所述第二孔部232的底部之间设置有一第一胶筒212，所述第一挤压胶筒211的凸出端的外周面形成有第一环凸耳2111，所述第一环凸耳2111与所述管端盲板22的侧壁之间通过螺钉24相螺接，其中，所述刚性推杆3能穿设于所述第一挤压圆筒211及所述第三孔部233。在实际使用中，该管端盲板安装于管道的发、收球端的管口，而动态密封部则位于管道的外侧，其能实现对所述刚性推杆的以手动方式进行动态密封及解封，也就是说，当刚性推杆穿设所述动态密封部及管端盲板时，通过旋紧螺钉24，使第一挤压圆筒211挤压第一胶筒212并向所述刚性推杆的方向变形，以密封所述刚性推杆的外周面，当管内无压力介质时可以旋松螺钉接令该第一胶筒恢复，使得刚性推杆无阻碍通过。

进一步地，所述动态密封部21还包括一能供所述刚性推杆3穿设的第二挤压圆筒213，其一端嵌设于所述第一挤压圆筒211的内腔靠近凸出端的部分形成的环凹部2112，且所述第二挤压圆筒213一端的端面与所述环凹部2112的底部之间设置有一第二胶筒214，其另一端的外周面形成有与所述第一环凸耳2111相对应的第二环凸耳2131，所述第二环凸耳2131通过紧固螺钉25连接于所述第一环凸耳2111。通过设置所述第二挤压圆筒，一方面，能进一步增加对所述刚性推杆的密封效果；另一方面，由于所述刚性推杆是通过在管道外部推动以将封堵器送达到指定封堵位置(一般为需要维修管段的上游)，在此过程中如果送入距离较长，则需要将两根以上的刚性推杆连接后送入，由于两刚性推杆的连接处有缝隙不便于通过第三孔部，因此需要将送入过程与动态密封结构配合进行，即通过将两刚性推杆的连接处设置在第一胶筒及第二胶筒之间的位置，可以在密封性能良好的情况下顺利通过该动态密封结构，请参见图3，其实施动态密封的具体过程是：先旋松紧固螺钉25，则第二胶筒214解封，将两刚性推杆连接处向管道内送至两胶筒之间的位置，再旋紧紧固螺钉25，使第二胶筒214形变并密封外侧刚性推杆的表面，之后旋松螺钉24解封第一胶筒212，照此前所做将连接处送至管道内部后再旋紧螺钉35，以完成刚性推杆连接处的送入。

必须指出的是，对于所述刚性推杆，用于送入和拖出封堵器，且其内部放置有液压油管，在保证稳定性的前提下单根刚性推杆的最长送入距离可以达到20m，其中，由于该刚性推杆主要承受轴向拉伸和压缩载荷，而其承受的轴向压力与长度之间的计算公式为：

公式中F_cr为推杆能够承受最大轴向压力，μ为刚性推杆的长度因数，l为刚性推杆的长度，EI为刚性推杆的抗弯刚度，由此，在具体实施中，可结合实际情况，利用上述计算公式确定刚性推杆的长度，另外，在使用中，该刚性推杆的外表面粗糙度至少为0.4，在润滑油的辅助下可以带压滑动。

请一并参见图4至图6，所述插头42为一圆柱形结构，其沿轴向形成有贯通的第一油道421，且其一端的端面上还开设有一第一油口422，并在靠近另一端的侧壁上沿径向开设有一第二油口423，所述第一油口422及第二油口423相连通并形成一第二油道424，所述第一油道421与第二油道424不连通；而所述封堵器接头43中沿轴向间隔设有一与所述插头42相匹配的容置部431及一内腔432，且于所述容置部431及内腔432之间的部分沿轴向分别开设有一第三油道433及一第四油道434，所述容置部431内侧壁沿径向设置有一环形槽4311，所述环形槽4311与所述第三油道433的一端相连通，所述第三油道433的另一端连通于所述内腔432，而所述第四油道434的两端则分别与所述容置部431及内腔432相连通，其中，所述插头42能插拔的嵌设锁定在所述容置部431中，其外表面与所述容置部431的内壁相接处沿轴向间隔设置有多个密封垫圈426，以提高两者侧壁相接处的密封性能，且所述插头42的第一油道421与所述第四油道434相连通，并构成所述第一通道，而所述第二油道424则通过所述环形槽4311与所述第三油道433相连通，并形成所述第二通道，两所述液压油管12的出口端分别与所述第一油道421的一端及所述第二油道424的第一油口422相连通。

优选的实施方式是，所述插头42在靠近一端的外表面沿周向均布有四个第一卡瓣425，而所述封堵器接头43的内壁于靠近所述容置部431的一端(开放端，即图中的左端)处沿周向均布有四个第二卡瓣435，所述第二卡瓣435与所述容置部431的端面间形成一环形的卡接槽436，其中，各所述第二卡瓣435间形成的间隔部437分别与各所述第一卡瓣425相对应，各所述第一卡瓣425能穿过各所述间隔部437并容置在所述卡接槽中436，所述第一卡瓣425通过在所述卡接槽436中旋转并与所述第二卡瓣435的位置相对而使所述插头42与所述封堵器接头43结合锁定。其中，如图5、图6所示，所述第一卡瓣425及第二卡瓣435优选为扇形，由于所述第一卡瓣及第二卡瓣分别沿周向均布，当插头42嵌入封堵器接头43时，在各第一卡瓣425对应穿过各所述间隔部437并容置在所述卡接槽中436后，通过将插头42相对封堵器接头43旋转45°，使各第一、第二卡瓣分别相对，即可将插头42嵌入封堵器接头43锁定，使该快速接头可承受拉、压双向载荷，由此可知，通过在所述插头42及封堵器接头43上设置相对应的卡瓣，能方便的完成刚性推杆与封堵器的连接与断开操作，即，由于封堵器采用系缆式控制，并在将液压油管和刚性推杆集成为一体后，当刚性推杆通过快速接头将封堵器送入指定位置坐封后，通过将所述插头与封堵器接头相分离，可使连接于该插头上的刚性推杆拔出，以便进行管道下游无压力空间的维修工作；当维修工作完成后还可将所述刚性推杆通过所述插头与封堵器接头相回接，使液压泵站通过液压油管控制封堵器完成解封，最终使用刚性推杆将封堵器拖出管道。

更进一步地，所述快速接头4还包含有一连接环41及一封堵器连接环44，所述刚性推杆4的一端通过所述连接环41与所述插头42的一端相连接，而所述封堵器接头43的另一端则通过所述封堵器连接环44连接于所述封堵器7，其中，所述封堵器连接环44的一端通过销钉45嵌设固定在所述封堵器接头43的另一端，其另一端螺纹外接于所述封堵器7。

此外，如图4所示，所述封堵器接头43的一端的端面上进一步设置有一喇叭形的开口部438，当插头42***封堵器接头43时，该开口部能起到导引作用，使插头42在嵌入封堵器接头43时更易于对中。

在上述的各可行的实施例中，所述液压控制***11包含有通过管路依次相连接的双向液压锁111、两位四通液控换向阀112、三位四通手动换向阀113、单向阀114、定量单向液压泵115、滤油器116及油箱117，其中，一溢流阀118的一端连接于所述三位四通手动换向阀113与单向阀114之间的管路上，其另一端连接于所述油箱117，两所述液压油管12的入口端连接于所述双向液压锁111，且与所述双向液压锁111的连接处分别一设置有压力表119，而所述定量单向液压泵115的一侧则设有一电机110，其中，对于该液压控制***的的液压回路图，请参见图7。

另外，如图8所示，所述近管端封堵工具还包括有两对中器5，所述对中器5包含有一支撑盘51、多个滚轮支撑架52及多个滚轮53，所述支撑盘51的中间设有一中空的轴部511，所述轴部511的外周壁与所述支撑盘51的内周面之间通过多个辐条512相连接，而各所述滚轮支撑架52沿周向分布的固定于所述支撑盘51的一侧，各所述滚轮53对应嵌合在各所述滚轮支撑架52中，且能沿所述支撑盘51的轴向转动，其中，两所述对中器5的轴部间连接有一中空的连杆54，所述刚性推杆3能穿设所述轴部511及连杆54。该对中器在使用时设置于管道内，并位于所述动态密封结构及封堵器之间的位置，具体而言，通过设置该两对中器，并将所述刚性推杆的中间段穿过所述对中器，在使用时将所述刚性推杆及对中器一并放入管道内，通过该对中器在管道内的支撑，可降低刚性推杆受到的自重影响，保持刚性推杆挠度尽量小，避免刚性推杆产生弯曲而无法承受较大的轴向载荷，而且通过滚轮在管道内壁的滚动，还能进一步降低送入刚性推杆的推动力，另外，在所述刚性推杆回接所述封堵器时，将所述刚性推杆及对中器一并送至封堵器接头处，能更方便的对接所述插头及封堵器接头。

其中，所述滚轮支撑架52优选有16个，且沿周向均布于所述支撑盘51的一侧，各所述滚轮支撑架52通过螺栓55与所述支撑盘51相固定。需要指出的是，在实际使用时，两所述对中器的滚轮支撑架可呈相对、同向或背对设置，在此不做具体限定，如在图8中，采用的为背对设置。

请参见图1，本实用新型提出的一种近管端封堵工具，其工作原理在于，将所述刚性推杆3穿置所述动态密封结构2中的第二挤压圆筒213、第二胶筒214、第一挤压圆筒211、第一胶筒212、第三孔部233以及两对中器6，并使其一端通过连接环41与所述插头42的一端相连接，以将两所述液压油管12分别连通于所述第一油道421的一端及所述第二油道424的第一油口422，而封堵器接头43的另一端则通过所述封堵器连接环44与封堵器7的活塞杆(内部打孔作为液压回路一部分，其为现有技术，图中未示出)伸出部分连接，并在第三油道433及第四油道434的出口端(图中右端)与该封堵器7的液压缸71的进油腔、出油腔分别对应通过一液压软管相连通(图中未示出)；

在封堵作业之前，首先将管道8的发球筒或收球筒的截止阀81关闭，以排空截止阀下游小管段中的介质，此时管道的管端没有压力；打开管道8下游端部的自带盲板，将已经连接好的所述刚性推杆3、快速接头4、对中器5及封堵器7放入管道8内，并将该动态密封结构的2的管端盲板22安装在管道8端口，其中，请参见图3，在前述的所述刚性推杆3穿设所述动态密封结构2的过程中，紧固螺钉25及螺钉24都处于旋松状态，第一挤压圆筒211和第二挤压圆筒213未对第一、第二胶筒212、214造成挤压，即第一、第二胶筒212、214一直处于无压缩、未密封状态，而待动态密封结构2安装在管道8端口后，该动态密封结构2对所述刚性推杆3的动态密封过程如下：先旋紧螺钉24使得第一挤压圆筒211轴向压缩第一胶筒212，使第一胶筒212径向膨胀，使其内孔缩小并与刚性推杆3接触挤压而完成动态密封，再旋紧紧固螺钉25，则第二挤压圆筒213相对第一挤压圆筒211沿轴向运动，其原理如前述，第二胶筒214也完成动态密封；

在动密封完成后，打开管道8上的截止阀，使管道内充满压力介质；将快速接头4的插头42与封堵器接头43嵌设锁定，使插头42与封堵器接头43依靠各有的四片卡瓣425、435实现轴向固定连接，即插接时，插头42与封堵器接头43各自的卡瓣相互错开将插头42***封堵器接头43中，之后再使各自的四瓣分别正对以卡合定位，使两者相互锁定、不会脱开，拔开时按照同样方法反向旋转即可解除，其中，第一油道421与第四油道434直接连通，形成一完整的第一通道，而第二油道424的第二油口423通过环形槽4311与第三油道433相连通，以形成一完整的第二油道，最后，两所述液压油管12的出口端分别与第一油道421的一端及第二油道424的一端(即第一油口422)相连通，进而实现分别与第一通道及第二通道的连通，此时，所述液压控制***11的两液压油管12分别通过快速接头4的第一通道、第二通道对应与该封堵器7的液压缸的进油腔、出油腔相连通。

当封堵器7通过所述刚性推杆3到达指定位置并需要坐封时，其动力来自位于管道外部的液压泵站1，该液压泵站1能能够为封堵器的液压缸提供最高至少16MPa的驱动压力，其液压控制***11通过两根液压油管12与置于管道8内部的封堵器7连通，通过该液压控制***11向封堵器7的液压缸供油，使封堵器完成坐封过程，即该封堵器的卡瓦卡到管道内壁，在封堵器的胶筒与管道内壁密封后，液压缸内压力不会继续增大，此时完成封堵，该液压泵站停止供油转而保压，而该封堵器则可以与液压油管脱离；当需要回收封堵器时，通过手动控制换向阀换向，使液压油管向液压缸另一腔内供油，完成解封，在整个过程中可以通过压力表检测液压缸两腔内的压力变化；

请一并参见图7，本实用新型在坐封过程中，该液压控制***11的具体工作过程为：启动电机110之前，三位四通手动换向阀113处于中位，两位四通液控换向阀112处于右位；启动电机110之后，由于三位四通手动换向阀113的中位机能使得液压油直接返回油箱，手动调整三位四通手动换向阀113使其左位机能启动，液压油通过其中一液压油管12进入快速接头4的第一油口422，并通过第二通道(即所述第二油道424、环形槽4311及第三油道433)及一液压软管进入液压缸71左腔(假定左腔为坐封进油腔)，进而驱动该液压缸工作，使封堵器轴向位移驱动其卡瓦和胶筒沿径向膨胀坐封，其中，该封堵器为现有技术，其具体组成结构及工作原理在此不做赘述，与此同时，液压缸的出油腔(图中右腔)内的液压油则流回液压泵站1，该液压油由液压缸的出油腔通过另一软管及第一通道(即第四油道434及第一油道421)进入刚性推杆3中的另一液压油管12，并由该液压油管12返回液压泵站1，其中，当管道内壁的约束或者液压缸尺寸的约束使得活塞杆到达极限位置时，液压缸进油腔内压力增大，此时两位四通液控换向阀112的弹簧被压缩，其左位机能启动，液压油直接返回油箱，坐封完成。在坐封过程中，两位四通液控换向阀112一直处于右位状态，压力表119始终监视进油腔和出油腔内的压力变化，如果两位四通液控换向阀112出现故障导致压力过大，则可在监视到这种情况后手动控制三位四通手动换向阀113停止供油；由两个液控单向阀组成的双向液压锁111起保压作用，即当定量单向液压泵115停止供油后保证液压缸内的压力能够保持恒定，不会出现压力损失；溢流阀118为安全阀，保护整个液压控制***；

当坐封完成后，液压***内压力升高，使得两位四通手动换向阀112液动调至左位工作，使液压***11中的油箱不再向液压缸71的左腔供油，同时将手动调整三位四通手动换向阀113至中位。

另外，在坐封完成以后，由于管道上游压力被封堵，使得封堵器两侧已经存在压差，此后真正引起封堵器坐封的压力已经不是液压缸对活塞杆的拉力，因此解除液压油管12后，封堵器依然处于坐封状态，此时停止液压泵站1的动力，解除动态密封结构2对所述刚性推杆3的动态密封，并通过反向旋转刚性推杆3，以解除插头42与封堵器接头43的连接，一并取回插头42，将封堵器系缆(液压油管)收回，以进一步对封堵段下游管道进行无压力维修作业。

当维修作业完成后，将穿置动态密封结构2及两对中器5的刚性推杆3的一端连接插头42后送入管道8，并再次旋转以将插头42与封堵器接头43相嵌合固定，使两者的各油路对应连通，以将快速接头回接，随后启动动态密封结构的动态密封部对刚性推杆密封；再次启动液压站以使封堵器解封，即手动将三位四通手动换向阀113至右位机能，使得定量单向液压泵115向原出油腔(右腔)注油，该解封过程中液压油的流向与坐封过程相反，即进油油路与回油油路对调，其工作原理与坐封过程相同，在此不再赘述；此时封堵器的轴向尺寸扩大，当封堵器的卡瓦和胶筒完全收缩后，活塞杆无法相对液压缸相对移动，以将卡瓦收合、胶筒与管道内壁的密封解除，液压缸的进油腔的压力增大使得两位四通液控换向阀112左位机能启动，液压油自动返回泵站，完成解封。在此过程中，依然可以通过压力表119监视进、出油腔内的压力，并通过及时调整三位四通手动换向阀113防止意外事故的发生，而单向阀114的作用是防止解封开始阶段原进油腔突然卸载时出油腔(液压缸右腔)压力突然增大而对定量单向液压泵115造成冲击。

解封后再次使用刚性推杆3将封堵器拖回至管端口，由于已经从封堵位置(维修管段或截止阀上游)拖至下游位置，此时可以将发、收球端的截止阀关闭，则管内无带压介质，先解除动态密封部对刚性推杆的动态密封，再将管端盲板打开并取下，将封堵器、快速接头以及对中器取出后关闭管道自带盲板，作业结束。

通过本实用新型，可以实现靠近管端的管段维修或阀的更换作业，解决了封堵器液压控制***的设计问题、液压控制***部分回路快接快断问题以及管道带压时封堵器送入动态密封问题等，可以实现封堵器坐解封自动到位、封堵器随时解封取出等，有利于推广应用，例如用于天然气或石油管道的发、收球端的截止阀更换以及近管端管段的维修作业。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (11)

1.一种近管端封堵工具，其特征在于，所述近管端封堵工具包含有一液压泵站、一动态密封结构、一中空的刚性推杆及一快速接头，其中，所述液压泵站包含有一液压控制***及两液压油管，两所述液压油管的入口端分别连接于所述液压控制***，所述动态密封结构包含有一动态密封部及一管端盲板，所述动态密封部能移动的嵌设于所述管端盲板上，所述快速接头包含有一插头及一封堵器接头，所述插头能插拔的嵌设锁定在所述封堵器接头的一端，所述封堵器接头的另一端连接有一封堵器，所述插头与所述封堵器接头的内部相连通，并构成能分别与所述封堵器的内部相连通的第一通道及第二通道，所述刚性推杆能穿设于所述动态密封部及管端盲板，且其一端连接于所述快速接头的插头的一端；

其中，两所述液压油管穿置于所述刚性推杆中，其出口端分别与所述快速接头的第一通道及第二通道相连通。

2.如权利要求1所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述管端盲板上沿轴向开设有一阶梯孔，其依次包含有第一孔部、第二孔部及第三孔部，所述第二孔部的内径小于所述第一孔部的内径，且大于所述第三孔部的内径；

所述动态密封部包含有一第一挤压圆筒，该第一挤压圆筒嵌入端的形状与所述第一孔部及第二孔部相匹配，并对应嵌合在所述第一孔部及第二孔部处，且其嵌入端的端面与所述第二孔部的底部之间设置有一第一胶筒，所述第一挤压胶筒的凸出端的外周面形成有第一环凸耳，所述第一环凸耳与所述管端盲板的侧壁之间通过螺钉相螺接，其中，所述刚性推杆能穿设于所述第一挤压圆筒及所述第三孔部。

3.如权利要求2所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述动态密封部还包括一能供所述刚性推杆穿设的第二挤压圆筒，其一端嵌设于所述第一挤压圆筒的内腔靠近凸出端的部分形成的环凹部，且所述第二挤压圆筒一端的端面与所述环凹部的底部之间设置有一第二胶筒，其另一端的外周面形成有与所述第一环凸耳相对应的第二环凸耳，所述第二环凸耳通过紧固螺钉连接于所述第一环凸耳。

4.如权利要求1至3任一项所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述插头为一圆柱形结构，其沿轴向形成有贯通的第一油道，且其一端的端面上还开设有一第一油口，并在靠近另一端的侧壁上沿径向开设有一第二油口，所述第一油口及第二油口相连通并形成一第二油道，所述第一油道与第二油道不连通；

所述封堵器接头中沿轴向间隔设有一与所述插头相匹配的容置部及一内腔，且于所述容置部及内腔之间的部分沿轴向分别开设有一第三油道及一第四油道，所述容置部内侧壁沿径向设置有一环形槽，所述环形槽与所述第三油道的一端相连通，所述第三油道的另一端连通于所述内腔，而所述第四油道的两端则分别与所述容置部及内腔相连通；

其中，所述插头能插拔的嵌设锁定在所述容置部中，其外表面与所述容置部的内壁相接处沿轴向间隔设置有多个密封垫圈，且所述插头的第一油道与所述第四油道相连通，并构成所述第一通道，而所述第二油道则通过所述环形槽与所述第三油道相连通，并形成所述第二通道，两所述液压油管的出口端分别与所述第一油道的一端及所述第二油道的第一油口相连通。

5.如权利要求4所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述插头在靠近一端的外表面沿周向均布有四个第一卡瓣，而所述封堵器接头的内壁于靠近所述容置部的一端处沿周向均布有四个第二卡瓣，所述第二卡瓣与所述容置部一端的端面间形成一环形的卡接槽，其中，各所述第二卡瓣间形成的间隔部分别与各所述第一卡瓣相对应，各所述第一卡瓣能穿过各所述间隔部并容置在所述卡接槽中，所述第一卡瓣通过在所述卡接槽中旋转并与所述第二卡瓣的位置相对而使所述插头与所述封堵器接头结合锁定。

6.如权利要求5所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述快速接头还包含有一连接环及一封堵器连接环，所述刚性推杆的一端通过所述连接环与所述插头的一端相连接，而所述封堵器接头的另一端则通过所述封堵器连接环连接于所述封堵器，其中，所述封堵器连接环的一端通过销钉嵌设固定在所述封堵器接头的另一端，其另一端螺纹外接于所述封堵器。

7.如权利要求6所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述封堵器接头的一端的端面上进一步设置有一喇叭形的开口部。

8.如权利要求1、2、3、5、6或7所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述液压控制***包含有通过管路依次相连接的双向液压锁、两位四通液控换向阀、三位四通手动换向阀、单向阀、定量单向液压泵、滤油器及油箱，其中，一溢流阀的一端连接于所述三位四通手动换向阀与单向阀之间的管路上，其另一端连接于所述油箱，两所述液压油管的入口端连接于所述双向液压锁，且与所述双向液压锁的连接处分别一设置有压力表，而所述定量单向液压泵的一侧则设有一电机。

9.如权利要求8所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述近管端封堵工具还包括有两对中器，所述对中器包含有一支撑盘、多个滚轮支撑架及多个滚轮，所述支撑盘的中间设有一中空的轴部，所述轴部的外周壁与所述支撑盘的内周面之间通过多个辐条相连接，而各所述滚轮支撑架沿周向分布的固定于所述支撑盘的一侧，各所述滚轮对应嵌合在各所述滚轮支撑架中，且能沿所述支撑盘的轴向转动，其中，两所述对中器的轴部间连接有一中空的连杆，所述刚性推杆能穿设所述轴部及连杆。

10.如权利要求1所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述近管端封堵工具还包括有两对中器，所述对中器包含有一支撑盘、多个滚轮支撑架及多个滚轮，所述支撑盘的中间设有一中空的轴部，所述轴部的外周壁与所述支撑盘的内周面之间通过多个辐条相连接，而各所述滚轮支撑架沿周向分布的固定于所述支撑盘的一侧，各所述滚轮对应嵌合在各所述滚轮支撑架中，且能沿所述支撑盘的轴向转动，其中，两所述对中器的轴部间连接有一中空的连杆，所述刚性推杆能穿设所述轴部及连杆。

11.如权利要求9或10所述的近管端封堵工具，其特征在于，所述滚轮支撑架有16个，且沿周向均布于所述支撑盘的一侧，各所述滚轮支撑架通过螺栓与所述支撑盘相固定。

Images