一种快速封堵接头

1.本公开涉及管道修复设备领域，尤其是一种快速封堵接头。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.封堵接头用于管道泄漏临时封堵，沿管道的轴向方向包裹管道以封堵管道的泄露点。现有的封堵接头为两个大型半圆体，一般使用6个大螺栓手动拧紧，在搬运，对接，拧紧，封堵作业较长，力矩很大，需要多人配合，还需要用到液压扳手等设备配合，不利于快速自动抢修。


技术实现要素：

4.鉴于以上内容，有必要一种快速封堵接头，可以实现对管道的快速封堵。
5.为此，本公开提供了一种快速封堵接头，包括一对开合件，所述开合件关闭时形成一贯通的管体以封堵管道的泄漏点，还包括：
6.一对支撑件，沿所述开合件的径向方向延伸，并且分别连接于所述开合件；
7.铰接件，连接于所述开合件，使得所述开合件绕所述铰接件转动而打开或者关闭；
8.锁紧油缸，两端分别连接于一对所述支撑件，在所述锁紧油缸收缩时，所述锁紧油缸牵引所述支撑件使得所述开合件绕所述铰接件转动而打开；在所述锁紧油缸伸长时，所述锁紧油缸牵引所述支撑件使得所述开合件绕所述铰接件转动而关闭。
9.优选地，所述铰接件包括翻转轴，以及设于所述开合件的端部并且沿所述开合件的轴向方向延伸的翻转孔，所述翻转轴插接于所述翻转孔内以铰接所述开合件。
10.优选地，所述锁紧油缸为机械式自锁紧液压缸。
11.优选地，所述锁紧油缸包括缸筒和活塞组件，所述活塞组件包括活塞和活塞杆，所述活塞杆连接于所述活塞，所述活塞设于所述缸筒内将所述缸筒分隔为正腔和反腔并且所述活塞与所述缸筒过盈配合，所述缸筒和活赛杆分别铰接于一对所述支撑件。
12.优选地，所述开合件的包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设于所述开合件的两端并且沿所述开合件的圆周方向延伸；所述第二密封件设于所述开合件的对接的侧面并且沿轴向方向延伸。
13.优选地，所述锁紧油缸还包括：
14.解锁油口，设于所述活塞杆的伸出端；
15.解锁油路，设于所述活塞杆内，所述解锁油路一端连接所述解锁油口，另外一端连接位于所述活塞的圆周面与所述缸筒的侧壁之间的解锁腔以涨开所述缸筒。
16.优选地，所述锁紧油缸还包括：
17.伸出油口，设于所述活塞杆的伸出端；
18.伸出油路，设于所述活塞杆内，所述伸出油路的一端连接所述伸出油口，另外一端
连接所述正腔以向所述正腔输送油液推动所述活塞杆伸出。
19.优选地，所述锁紧油缸还包括：
20.缩回油口，设于所述活塞杆的伸出端；
21.缩回油路，设于所述活塞杆内，所述缩回油路一端连接所述缩回油口，另外一端连接所述反腔以向所述反腔输送油液推动所述活塞杆缩回。
22.优选地，所述活塞还包括：
23.第一密封圈，套设于所述活塞的靠近所述反腔的端部，用于隔绝所述解锁腔和所述反腔；
24.第二密封圈，套设于所述活塞的靠近所述正腔的端部，用于隔绝所述解锁腔和所述正腔，其中，所述解锁腔位于所述第一密封圈和第二密封圈之间。
25.优选地，所述解锁腔包括设于所述活塞的圆周面的槽体，所述槽体沿所述活塞的圆周方向延伸。
26.相较于现有技术，上述的快速封堵接头通过将用于封堵管道的开合件通过铰接件轴向连接，锁紧油缸的两端分别连接一对支撑件，使得锁紧油缸可以通过伸缩来关闭或者打开卡合件，将管道的泄露段包裹于开合件内，实现管道泄露点的封堵。在封堵过程中，仅需要控制锁紧油缸的伸缩，不再需要实施开合件的对准、螺纹锁紧等操作，结构简单，操作方便。
附图说明
27.为了更清楚地说明具体实施方式，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是快速封堵接头在闭合状态下的结构示意图。
29.图2是快速封堵接头在打开状态下的结构示意图。
30.图3是开合件和锁紧油缸的结构示意图。
31.图4是锁紧油缸的液压管路的结构示意图。
32.图5是锁紧油缸的结构示意图。
33.图6是锁紧油缸的剖面结构示意图。
34.主要元件符号说明
[0035][0036][0037]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本公开。
具体实施方式
[0038]
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，所描述的实施方式仅仅是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0039]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。
[0040]
在各实施例中，为了便于描述而非限制本公开，本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0041]
图1是快速封堵接头在闭合状态下的结构示意图，图2是快速封堵接头在打开状态下的结构示意图。如图1和图2所示，快速封堵接头包括一对开合件10、一对支撑件20、铰接件30和锁紧油缸40。锁紧件用于铰接一对开合件10，而锁紧油缸40则用于通过支撑件20开启或者关闭所述开合件10。
[0042]
图3是开合件10和锁紧油缸40的结构示意图。如图1
‑
3所述，开合件10大体半圆柱壳体的弧形结构，开合件10的侧面，即圆周方向的位置通过铰接件30铰接，使得一对开合件10可以绕铰接件30转动，实现开合件10的打开或者关闭。在开合件10处于闭合状态下，如图1所示，两个开合件10组合形成一内部贯通的管体结构，该管体结构的内径大于待修复的管道的外径，从而可以包裹住待修复的管道，并且位于待修复的管道的泄露点位置，从而可以封堵住管道的泄露点，启动对管道的修复作业。在开合件10处于打开状态时，如图2所述，两个开合件10的一个位于上方，另外一个位于下方，开合件10的一侧通过铰接件30连接，另外一侧具有预设的距离，使得该快速封堵接头可以通过两个开合件10之间的间隙移动至管道的上方和下方，使得管道位于开合件10之间。
[0043]
如图2所示，为了提高快速封堵接头的密封性能，本实施方式中，所述开合件10的包括第一密封件11和第二密封件12，所述第一密封件11设于所述开合件10的两端并且沿所述开合件10的圆周方向延伸；所述第二密封件12设于所述开合件10的对接的侧面并且沿轴向方向延伸。在开合件10处于闭合状态时，第一密封件11形成圆环性结构，将开合件10的两端密封。第二密封件12相互接触，将开合件10的连接处密封，从而可以提高开合件10的密封性。
[0044]
如图3所示，铰接件30连接于两个开合件10，使得开合件10可以相对铰接件30转动以开启或者闭合。本实施方式中，所述铰接件30包括翻转轴31，以及设于所述开合件10的端部并且沿所述开合件10的轴向方向延伸的翻转孔，所述翻转轴31插接于所述翻转孔内以铰接所述开合件10。
[0045]
一对支撑件20呈杆状结构，分别对应于一对开合件10。具体的，如图3所示，支撑件20包括两个支撑部和一个连接部，两个支撑部沿开合件10的径向方向延伸，并且两个支撑
部之间具有一定的间隙。连接部的两端沿轴向方向延伸并且连接于支撑部。为了便于锁紧油缸40的牵引，该一对支撑件20分别位于铰接件30的两侧，使得锁紧油缸40可以通过伸缩动作牵引支撑件20，从而可以拉动支撑件20以打开开合件10，或者顶撑支撑件20以关闭开合件10。
[0046]
锁紧油缸40可以伸出或者缩回，用于通过支撑件20开启或者闭合开合件10。如图3所示，锁紧油缸40的一端铰接于一对支撑件20之一的连接部，另外一端铰接于另一支撑件20的连接部。这样，锁紧油缸40的两端部位置均可以相对支撑件20转动，便于牵引支撑件20。在一些优选的实施方式中国，锁紧油缸40可以是机械式自锁紧液压缸。具体的，所述锁紧油缸40包括缸筒41和活塞组件，所述活塞组件包括活塞415和活塞杆411，所述活塞杆411连接于所述活塞415，所述活塞415设于所述缸筒41内将所述缸筒41分隔为正腔412和反腔413并且所述活塞415与所述缸筒41过盈配合，所述缸筒41和活赛杆分别铰接于一对所述支撑件20。
[0047]
图4是锁紧油缸40的液压管路的结构示意图。如图4所示，锁紧油缸40在液压管路的控制下伸出或者缩回。液压管路包括电机泵组、控制器43和阀开关组件44。控制器43控制电机泵组驱动高压油液经阀开关组件44后进入锁紧油缸40执行对应的动作。本实施方式中，电机泵组、控制器43和阀开关组件44等均可以集中安装于锁紧油缸40，实现电液缸的微型化。
[0048]
电机泵组包括电机422和与所述电机422连接的液压泵42，所述液压泵42与所述锁紧油缸40连接，用于驱动油液进入锁紧油缸40内推动活塞415移动。
[0049]
控制器43与所述电机422连接，用于控制所述电机422驱动所述液压泵42动作，并且控制阀开关组件44动作，使得锁紧油缸40能够完成对应的动作，例如活塞415伸出或者缩回。
[0050]
图5是锁紧油缸40的结构示意图，图6是锁紧油缸40的剖面结构示意图。如图5和图6所示，锁紧油缸40包括缸筒41和活塞杆411，所述活塞杆411包括活塞415，所述活塞415移动地设于所述缸筒41内，可在缸筒41内沿其轴向方向来回移动。在一般情况下，活塞415与缸筒41之间为过盈配合状态，缸筒41通过弹性回复力抱紧活塞415使得活塞415不需要高压油液的支撑即可保持在固定位置。另外，在所述活塞415的圆周面与所述缸筒41之间设有解锁腔414。在一些实施方式中，所述解锁腔414包括一条或者多条相互连通的设于所述活塞415的圆周面的槽体，所述槽体沿所述活塞415的圆周方向延伸。当解锁腔414内充满高压油液时，高压油液可以涨开缸筒41，使得缸筒41和活塞415之间形成间隙配合状态，这样活塞415可以在缸筒41内在油液的推动移动。本实施方式中，活塞415还套设有两个密封圈4114。密封圈4114套设于所述活塞415的靠近所述反腔413的端部，用于将解锁腔414隔绝于所述正腔412和反腔413。这样，所述解锁腔414位于所述密封圈4114之间。
[0051]
阀开关组件44用于控制所述锁紧油缸40的油液流动方向，所述液压泵42经所述阀开关组件44连接于所述锁紧油缸40。本实施方式中，所述阀开关组件44包括伸出阀441、缩回阀442、解锁阀443和液压锁444。
[0052]
本实施方式中，伸出阀441是换向阀，油液端分别连接所述液压泵42、油箱421和所述锁紧油缸40的正腔412，控制端与控制器43连接，在控制器43的控制信号下可切换伸出阀441的工作状态，连通所述锁紧油缸40的正腔412和液压泵42以伸出所述活塞杆411。液压泵
42的油液可以经伸出阀441流入锁紧油缸40的正腔412内，也可以从锁紧油缸40的正腔412内经伸出阀441回流至油箱421内。缩回阀442为换向阀，其油液端分别连接所述液压泵42、油箱421和所述锁紧油缸40的反腔413，控制端与控制器43连接，在控制器43的控制信号下可切换缩回阀442的工作状态，连通所述锁紧油缸40的反腔413和液压泵42以缩回所述活塞杆411。具体的，液压泵42的油液可以经缩回阀442流入锁紧油缸40的反腔413内，或者从锁紧油缸40的反腔413内经缩回阀442回流至油箱421内。解锁阀443是换向阀，油液端分别连接所述液压泵42、油箱421和所述活塞415与所述缸筒41之间的解锁腔414，控制端与控制器43连接，用于在控制器43的控制连通所述液压泵42和所述解锁腔414以涨开所述缸筒41。具体的，液压泵42的油液可以经解锁阀443流入锁紧油缸40的解锁腔414内，或者从锁紧油缸40的解锁腔414内经解锁阀443回流至油箱421内。
[0053]
液压锁444为单向阀，一端连接液压泵42，另外一端连接解锁阀443，使得所述液压泵42的油液只能经所述液压锁444进入所述解锁阀443，用于在需要解锁的时候通过液压锁444可以保持解锁腔414内的油压，不再需要液压泵42持续运行来保持解锁腔414内的油压，从而当解锁压力足够时，解锁阀443可以复位，液压锁444可以隔离解锁油路4112与锁紧油缸40运行油路。
[0054]
综上所述，阀开关组件44内形成三条油路：用于解锁、伸出和缩回的油路，用于解锁的油路通过解锁阀443控制，用于伸出的油路通过伸出阀441控制，用于缩回的油路通过缩回阀442控制。
[0055]
如图6所示，锁紧油缸40的活塞杆411内设有三条管道：解锁油路4112、伸出油路4111和缩回油路4113。所述解锁腔414通过所述解锁油路4112与所述解锁阀443连接。本实施方式中，解锁腔414设置于活塞415的旋转面与缸筒41之间的间隙，所述解锁腔414通过活塞杆411内的解锁油路4112与所述液压泵42连接，所述液压泵42向所述解锁腔414输入油液涨开所述缸筒41使得所述缸筒41与所述活塞415处于间隙配合状态以解锁所述锁紧油缸40。在一些实施方式中，该电液缸还包括一压力传感器431，所述压力传感器431与所述控制器43连接并且与连接所述解锁腔414的油管连接以检测涨开所述缸筒41的油液的压力值(即解锁压力)，并实时将检测的压力信号传递至控制器43。在一些优选的实施方式中，锁紧油缸40为倒置型结构，即缸筒41随负载移动而活塞杆411固定，这样油管连接于活塞杆411而不需要跟随活塞415移动。
[0056]
活塞杆411的缩回油路4113一端连接所述反腔413，另外一端与所述缩回阀442连接，液压泵42输出的油液经缩回油路4113进入到反腔413内推动活塞415缩回动作。活塞杆411的伸出油路4111的一端连接所述正腔412，另外一端连接所述伸出阀441，液压泵42输出的油液伸出油路4111进入正腔412内推动活塞415伸出动作。
[0057]
下面详细介绍上述快速封堵接头的工作过程。
[0058]
在需要对泄露的管道进行快速封堵时，将快速封堵接头移动至泄露点。控制液压泵42驱动油液经解锁阀443进入锁紧油缸40的活塞415与缸筒41之间的解锁腔414内，使得所述缸筒41涨开至所述活塞415与所述缸筒41之间形成间隙配合。
[0059]
然后，控制所述解锁阀443使得所述液压泵42经解锁阀443与所述解锁腔414连通以保持所述解锁腔414内的油压；
[0060]
接着，控制伸出阀441和缩回阀442动作，使得所述液压泵42与所述锁紧油缸40的
反腔413连通以驱动所述活塞杆411缩回，通过支撑件20开启开合件10，将管道从开合件10之间的间隙移动至开合件10之间。
[0061]
然后，控制伸出阀441和缩回阀442动作，使得所述液压泵42与所述锁紧油缸40的正腔412连通以驱动所述活塞杆411伸出，锁紧油缸40通过支撑件20闭合开合件10，使得开合件10沿管道的轴向包裹管道，并且封堵管道的泄露点。
[0062]
在活塞杆411完成移动指令后，控制器43控制所述解锁阀443动作，使得所述解锁腔414经所述解锁阀443与油箱421连通以卸载所述解锁腔414内的油压，这样，所述缸筒41与所述活塞415之间形成过盈配合以抱紧所述活塞415。
[0063]
在封堵过程中，由于卡紧力是锁紧油缸40的行程末端提供的锁紧力，不是锁紧油缸40运行的阻力，所以不影响锁紧油缸40的动力源的功率，只需要很小的动力即可完成开合件10的翻转动作。在开合件10翻转到位后，管道内压力流体被封闭导致压力逐渐升高，此时管道压力对开合件10产生打开的作用力。如果使用普通油缸，由于缸内液体具有一定的弹性，油缸和阀件有一定的泄漏，油缸长时间会产生一定位移的后退，会使开合件10产生一定的开度而影响密封的效果。而上述的快速封堵接头在解锁时，通过从设置在活塞杆411内的解锁油路4112向位于活塞415的圆周面与所述缸筒41的侧壁之间的解锁腔414充入油液进行解锁；在活塞415移动过程中，解锁油路4112和解锁腔414的容积基本保持稳定，因此可以不再需要实时调整解锁油液的压力，有效降低了液压系统的能耗和控制复杂度，可实现在解锁运行时不消耗液压系统能源，实现长期高精度的任意位置机械锁紧保持功能。
[0064]
上述的快速封堵接头通过将用于封堵管道的开合件10通过铰接件30轴向连接，锁紧油缸40的两端分别连接一对支撑件20，使得锁紧油缸40可以通过伸缩来关闭或者打开卡合件，将管道的泄露段包裹于开合件10内，实现管道泄露点的封堵。在封堵过程中，仅需要控制锁紧油缸40的伸缩，不再需要实施开合件10的对准、螺纹锁紧等操作，结构简单，操作方便。
[0065]
在开合件10翻转到位后，锁紧油缸40通过机械锁紧功能，能始终保持夹紧力，即使断电、油缸内油液全部泄露，也可长时间无任何下沉或回退。
[0066]
在本公开所提供的几个具体实施方式中，对于本领域技术人员而言，显然本公开不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本公开的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本公开。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本公开的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本公开内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0067]
以上实施方式仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本公开的技术方案的精神和范围。