CN220232068U - 一种光缆气吹敷设的管内留置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光缆气吹敷设的管内留置结构，包括导向头，还包括连接在导向头外的留置环，所述留置环与导向头同轴，且留置环的通径大于或等于导向头的最大外径；所述留置环呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。本实用新型提供一种光缆气吹敷设的管内留置结构，以解决现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，实现在遭遇管道变形时也能够使气吹光缆通行，提高作业效率的目的。

Description

一种光缆气吹敷设的管内留置结构

技术领域

本实用新型涉及光缆气吹领域，具体涉及一种光缆气吹敷设的管内留置结构。

背景技术

光缆气吹敷设，即采用高压气流吹送的方式将光缆吹放到预先埋设的硅芯管或其余塑料管道中。吹缆机将高压、高速的压缩空气吹入塑料硅芯管，高压气流推动气封活塞，由气封活塞对光缆提供拉力，使穿入的光缆随气流以悬浮状态在管道内快速穿行以完成所需敷设。对于高速公路施工的吹缆工作而言，单段管道距离较长，吹缆机一次需进行1-2km的吹缆作业，受工程施工等外界因素的影响，埋设于地下的管道可能出现局部变形现象，导致：携带光缆的气封活塞无法正常通过；气封活塞强行沿轴向挤压通过，容易导致管道出现破碎，对于光缆的长期保护而言具有极大的隐患。现有技术中，一般采用在气封活塞遇阻后，从地面开挖遇阻点位，挖出管道后切割变形点并重接的操作来克服这一问题，作业量很大且过程繁琐，极大的影响了高速公路光缆气吹敷设的作业效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种光缆气吹敷设的管内留置结构，以解决现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，实现在遭遇管道变形时也能够使气吹光缆通行，提高作业效率的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种光缆气吹敷设的管内留置结构，包括导向头，还包括连接在导向头外的留置环，所述留置环与导向头同轴，且留置环的通径大于或等于导向头的最大外径；所述留置环呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。

针对现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法通过变形点位等问题，本实用新型提出一种光缆气吹敷设的管内留置结构，本结构在光缆气吹敷设的导向头外设置留置环，由于留置环位于导向头外部，且留置环同样需要在管道内通行，因此本申请的导向头外径必然要小于常规导向头外径，进而为留置环预留出布置空间。

留置环在常态下与导向头相连且同轴布置，留置环的通径大于或等于导向头的最大外径，因此使得导向头能够从留置环中穿过；当留置环遭遇管道变形点位时，使导向头和留置环相互脱离，之后在上游端气压的推动下，导向头穿过留置环继续前进，留置环被留在管道变形点位处即可。

可以看出，本申请解决了现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法正常通行的问题，可明显降低光缆气吹敷设施工过程中对管道进行开挖切割作业的次数和频率，显著提高了作业效率；并且，本申请将留置环留存在管道变形处，由留置环对管道变形点位进行遮挡，不仅避免了强行挤压管道而导致破损的事故工况出现，还能够通过留置环对穿过的光缆进行保护，降低了光缆与管道变形区域的直接接触风险，进而更加有利于对光缆的长期保护。

需要说明的是：本申请中的前侧、后侧，是以设备在管道内的前进方向(即气吹方向)为前、与之反方向为后；本申请中的内、外，是以管道径向方向为基准；本申请中留置环的通径，是指留置环自身的最小内径。

进一步的，所述留置环外壁设置若干压力感应装置。本方案可通过压力感应装置感应是否有管道变形区域进入留置环与管壁之间的间隙，进而在对管道变形点位未知的工况下，也能够实现所需功能。

进一步的，还包括环形均布在所述导向头表面的插孔、动密封配合在所述插孔内的顶推活塞、与所述顶推活塞固定连接的连杆、用于驱动所述顶推活塞在插孔内径向移动的动力组件；所述连杆的外径端与所述留置环配合；当所述连杆位于沿径向的行程内端时，所述连杆与所述留置环沿轴向固定；当所述连杆位于沿径向的行程外端时，所述连杆与所述留置环沿轴向脱离。

进一步的，还包括环形均布在留置环内壁的滑槽，所述滑槽在留置环的前侧面敞口，所述连杆远离顶推活塞的一端滑动配合在所述滑槽内。

导向头的外侧表面环形均布若干插孔，每个插孔内均动密封配合一顶推活塞，其具体动密封方式在此不做限定，可采用现有动密封技术实现。每个顶推活塞均连接一根径向向外延伸的连杆，且连杆的外端位于留置环内壁的滑槽内，该滑槽沿前后方向开设并在留置环的前侧面敞口。

其中顶推活塞在动力组件的控制下做径向运动，在顶推活塞的推动下带动连杆同步做径向运动，因此连杆的行程具有内端和外端两个极限位置，其中内端的极限位置由动力组件控制顶推活塞的极限位置而定、外端的极限位置可优选为与滑槽侧壁抵接时的位置。本方案中当连杆位于沿径向的行程内端时，连杆与留置环沿轴向相对固定，即是此时连杆与留置环在轴向上能够同步运动，此状态下，导向头前进，带动连杆同步前进，由各连杆带动留置环同步前进即可；当连杆位于沿径向的行程外端时，连杆与留置环沿轴向脱离，即是此时连杆与留置环在轴向上能够发生相对运动，此状态下，导向头前进，带动连杆同步前进时，留置环不会被迫随之移动，连杆可从各滑槽的敞口端脱离留置环的范围内，进而最终实现导向头与留置环之间的分离，将留置环留在管内的变形位置。

进一步的，所述滑槽的后侧面与对应的插孔的后侧面齐平；所述滑槽沿周向的两侧槽壁布置有相互正对的限位块；所述连杆的相对两侧壁均开设有与所述限位块相匹配的缺口；当所述连杆位于沿径向的行程内端时，所述限位块与所述缺口错位分布；当所述连杆位于沿径向的行程外端时，所述限位块与所述缺口一一正对。

本方案中，滑槽的后侧面与对应的插孔的后侧面齐平，由于连杆与插孔是动密封配合，因此当连杆进入滑槽时，连杆的后侧面也能够与滑槽的后侧面接触，以此实现对轴向后退方向的限位，有利于提高在前进工况下连杆的稳定性。

本方案通过限位块和缺口的配合来实现连杆与留置环之间轴向离合的切换。具体的，两个限位块相对分布在滑槽沿周向方向的两侧槽壁，在常态下，连杆位于沿径向的行程内端，限位块与连杆上的缺口错位分布，此时连杆上的完整部位正对限位块，由限位块对连杆进行阻挡，使得连杆无法越过限位块移动，即使得连杆无法相对留置环做轴向运动，进而保证了连杆与留置环之间的轴向相对固定；当连杆位于沿径向的行程外端时，连杆上的缺口移动至正对两块限位环的位置，此时连杆上的薄弱部位正对限位块，连杆能够穿过两块限位块之间的区域进行移动，即可实现连杆与留置环的轴向脱离。

进一步的，所述动力组件包括位于导向头内部的第二气流通道、位于第二气流通道内的第一阀门，所述第二气流通道与各插孔的内径端连通。

在正常前进时，第一阀门关闭，压缩空气无法进入各插孔，因此可保证设备整体在气流推动下的正常前进；当需要动力组件工作时，向第二气流通道供气，高压气体进入各插孔，推动顶推活塞径向向外运动，进而带动各连杆径向向外运动。

进一步的，还包括固定在所述插孔内的安装环，所述安装环位于顶推活塞的内侧，且安装环与顶推活塞之间连接弹性件；当无外力作用时，所述连杆位于沿径向的行程内端。

其中安装环为环形结构，因此可满足气流正常进入插孔内；安装环用于为弹性件提供安装工位，弹性件可保证设备常态前进时各连杆处于径向内端的位置，并且在遭遇管道变形点位、留置环被留置在管道变形点位、导向头整体穿过留置环后，可由弹性件的复位力使各连杆复位至径向内端的位置，进而降低各连杆对导向头后续前进的干扰。

进一步的，还包括用于为所述第二气流通道供气的外部气源。

进一步的，还包括连接在所述导向头后侧的光缆连接头。

进一步的，还包括连接在导向头后侧的气封活塞。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种光缆气吹敷设的管内留置结构，解决了现有技术中因管道变形而导致光缆气吹敷设施工受阻、无法正常通行的问题，可明显降低光缆气吹敷设施工过程中对管道进行开挖切割作业的次数和频率，显著提高了作业效率。

2、本实用新型一种光缆气吹敷设的管内留置结构，将留置环留存在管道变形处，由留置环对管道变形点位进行遮挡，不仅避免了强行挤压管道而导致破损的事故工况出现，还能够通过留置环对穿过的光缆进行保护，降低了光缆与管道变形区域的直接接触风险，进而更加有利于对光缆的长期保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的剖视图；

图2为本发明具体实施例中留置环的结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图1中B处的局部放大图；

图5为图2中C处的局部放大图；

图6为本发明具体实施例中连杆的局部结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-导向头，2-气封活塞，3-光缆连接头，4-留置环，5-扭簧，6-压力感应装置，7-转轴，8-插孔，9-顶推活塞，10-连杆，11-滑槽，12-限位块，13-缺口，14-第一气流通道，15-第二气流通道，16-第一阀门，17-安装环，18-弹性件，19-第三气流通道，20-喷嘴，21-第二阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，包括导向头1、连接在导向头1外的留置环4，所述留置环4与导向头1同轴，且留置环4的通径大于或等于导向头1的最大外径；所述留置环4呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。所述留置环4外壁设置若干压力感应装置6。

本实施例中的留置环为薄壁环状结构，其后侧端部可设置为圆角或尖端等流线型结构，以便于其留置后，减小所承受的上游来气推力，进而提高留置环的留置稳定性。

本实施例中，留置环4呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。留置环4的最大外径等于待敷设光缆的管道的内径，留置环4的最小内径等于导向头1的最大外径。优选的，导向头1也可设置为前小后大的锥状结构，使得导向头1与留置环4之间具有间隙。更为优选的，导向头1的锥度大于留置环4的锥度，使得前述间隙从后往前逐渐变宽，有利于留置环留置时导向头的顺利通过。

实施例2：

一种光缆气吹敷设的管内留置结构，在实施例1的基础上，如图1至图6所示，还包括环形均布在所述导向头1表面的插孔8、动密封配合在所述插孔8内的顶推活塞9、与所述顶推活塞9固定连接的连杆10、用于驱动所述顶推活塞9在插孔8内径向移动的动力组件；所述连杆10的外径端与所述留置环4配合；当所述连杆10位于沿径向的行程内端时，所述连杆10与所述留置环4沿轴向固定；当所述连杆10位于沿径向的行程外端时，所述连杆10与所述留置环4沿轴向脱离。

本实施例还包括环形均布在留置环4内壁的滑槽11，所述滑槽11在留置环4的前侧面敞口，所述连杆10远离顶推活塞9的一端滑动配合在所述滑槽11内。

所述滑槽11的后侧面与对应的插孔8的后侧面齐平；所述滑槽11沿周向的两侧槽壁布置有相互正对的限位块12；所述连杆10的相对两侧壁均开设有与所述限位块12相匹配的缺口13；当所述连杆10位于沿径向的行程内端时，所述限位块12与所述缺口13错位分布；当所述连杆10位于沿径向的行程外端时，所述限位块12与所述缺口13一一正对。

动力组件包括位于导向头1内部的第二气流通道15、位于第二气流通道15内的第一阀门16，所述第二气流通道15与各插孔8的内径端连通。

还包括固定在所述插孔8内的安装环17，所述安装环17位于顶推活塞9的内侧，且安装环17与顶推活塞9之间连接弹性件18；当无外力作用时，所述连杆10位于沿径向的行程内端。

还包括用于为所述第二气流通道15供气的外部气源、连接在所述导向头1后侧的光缆连接头3、连接在导向头1后侧的气封活塞2。

当管道变形点位已知时，本实施例可通过光缆送入长度而控制或判断设备抵达位置，当设备抵达变形点位时，启动分离机构即可。

当管道变形点位未知时，本实施例可在留置环4外壁设置若干压力感应装置6，所述压力感应装置6与控制器信号连接，所述控制器用于控制所述分离机构。

其中，控制器可内置于设备内部的任意可行位置，还可将控制器设置在上游端的管道入口处，由携带光缆作为信号传输介质即可。

优选的，压力感应装置6可采用压力感应膜，如高阻柔性压力传感器。

在更为优选的实施方式中，还包括位于导向头1内部的第三气流通道19、位于第三气流通道19内的第二阀门21，所述第三气流通道19与若干喷嘴20连通，所述喷嘴20位于导向头1外壁的连杆10后侧方向，且所述喷嘴20与所述连杆10一一对应。其中第三气流通道19与第二气流通道15之间仅有一个连通口，在该连通口的下游通过若干分叉对各喷嘴20相连通。

在更为优选的实施方式中，插孔8为方孔，顶推活塞9为与其动密封配合的方形活塞，连杆10由沿径向内、外分布的的内部段、外部段组成，其中外部段为与所述方孔相匹配的方形结构，内部段结构不限；在设备工作过程中，所述外部段始终局部位于插孔8内。

实施例3：

一种光缆气吹敷设的管内留置结构，在实施例3的基础上，如图1至图6所示，气封活塞2通过若干环形均布的扭簧5铰接在导向头1后侧端面，所述扭簧5用于向气封活塞2施加向前侧翻转的作用力。其中，导向头1的后侧端面开设若干环形均布的安装槽，任一安装槽内均通过一个所述扭簧5铰接转轴7，所有转轴7均固定插设在所述气封活塞2内。

气封活塞2穿过留置环4的过程中，气封活塞2在留置环4的限制下向内翻转，始终保持与留置环4内壁的动密封配合，直至气封活塞2完全穿过留置环4后，在各扭簧5的作用下向外翻转复位、重新与管道内壁动密封配合。

本实施例的工作过程包括：

S1、在光缆连接头3上连接好光缆，将光缆气吹敷设通行设备自吹缆端塞入管道内；

S2、向管道内通入压缩空气，使导向头1和留置环4在管道内同步前进；前进过程中保持导向头1和留置环4之间轴向相对固定；

S3、当留置环4遭遇管道变形点位时，通过分离机构使导向头1和留置环4相互脱离，使导向头1穿过留置环4继续前进，留置环4被留在管道变形点位处。

优选的，S3具体包括：

S301、当控制器接受到脱离指令时，打开第一阀门16，使高压空气涌入第一气流通道14并进入第二气流通道15，经第二气流通道15进入各插孔8的内径端，推动各顶推活塞9径向向外运动；

S302、各顶推活塞9带动对应的连杆10径向向外运动，直至各连杆10抵拢对应滑槽11的外侧壁，此时各连杆10上的缺口13正对对应滑槽11内的限位块12；

S303、关闭第一阀门16，上游压缩空气推动气封活塞2和导向头1前进，直至气封活塞2和导向头1穿过留置环4。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体，意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (10)

1.一种光缆气吹敷设的管内留置结构，包括导向头(1)，其特征在于，还包括连接在导向头(1)外的留置环(4)，所述留置环(4)与导向头(1)同轴，且留置环(4)的通径大于或等于导向头(1)的最大外径；所述留置环(4)呈外径自后侧至前侧方向逐渐减小的锥形环。

2.根据权利要求1所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，所述留置环(4)外壁设置若干压力感应装置(6)。

3.根据权利要求1所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括环形均布在所述导向头(1)表面的插孔(8)、动密封配合在所述插孔(8)内的顶推活塞(9)、与所述顶推活塞(9)固定连接的连杆(10)、用于驱动所述顶推活塞(9)在插孔(8)内径向移动的动力组件；所述连杆(10)的外径端与所述留置环(4)配合；当所述连杆(10)位于沿径向的行程内端时，所述连杆(10)与所述留置环(4)沿轴向固定；当所述连杆(10)位于沿径向的行程外端时，所述连杆(10)与所述留置环(4)沿轴向脱离。

4.根据权利要求3所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括环形均布在留置环(4)内壁的滑槽(11)，所述滑槽(11)在留置环(4)的前侧面敞口，所述连杆(10)远离顶推活塞(9)的一端滑动配合在所述滑槽(11)内。

5.根据权利要求4所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，所述滑槽(11)的后侧面与对应的插孔(8)的后侧面齐平；所述滑槽(11)沿周向的两侧槽壁布置有相互正对的限位块(12)；所述连杆(10)的相对两侧壁均开设有与所述限位块(12)相匹配的缺口(13)；当所述连杆(10)位于沿径向的行程内端时，所述限位块(12)与所述缺口(13)错位分布；当所述连杆(10)位于沿径向的行程外端时，所述限位块(12)与所述缺口(13)一一正对。

6.根据权利要求4所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，所述动力组件包括位于导向头(1)内部的第二气流通道(15)、位于第二气流通道(15)内的第一阀门(16)，所述第二气流通道(15)与各插孔(8)的内径端连通。

7.根据权利要求6所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括固定在所述插孔(8)内的安装环(17)，所述安装环(17)位于顶推活塞(9)的内侧，且安装环(17)与顶推活塞(9)之间连接弹性件(18)；当无外力作用时，所述连杆(10)位于沿径向的行程内端。

8.根据权利要求6所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括用于为所述第二气流通道(15)供气的外部气源。

9.根据权利要求1所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括连接在所述导向头(1)后侧的光缆连接头(3)。

10.根据权利要求1所述的一种光缆气吹敷设的管内留置结构，其特征在于，还包括连接在导向头(1)后侧的气封活塞(2)。