專利名稱：管道端口封堵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于水油氣等介質(zhì)的管道維修作業(yè)封堵工具中的一種封堵 器，尤其有關(guān)一種手動的可在管道端口實現(xiàn)封堵和解堵的管道端口封堵器。
背景技術(shù)：
管道運輸是石油天然氣最經(jīng)濟、最合理的運輸方式。目前，我國已形成 多個油氣區(qū)域管網(wǎng)，而且隨著能源工業(yè)的快速發(fā)展，我國油氣管道建設(shè)將繼 續(xù)得到長足的發(fā)展。
隨著我國管道鋪設(shè)長度的增加和服役年限的增長，需要對新舊管道進行管
道的強度及嚴(yán)密性試驗，即打壓試驗。傳統(tǒng)的打壓過程是將管道端口焊接堵板， 待打壓試驗完成后，割除管道端口的堵板。此傳統(tǒng)打壓過程存在如下不足
一、 需先焊接封堵端板，然后再割掉端板，打壓過程的工作量冗余煩瑣， 封堵操作效率低。
二、 每次打壓用到的封堵端板，由于多次焊接后會影響金屬的金相結(jié)構(gòu)， 再次作為端板進行焊接時無法保證可焊性，封堵性能不可靠，封堵端板不能 重復(fù)利用，封堵維修成本高。
三、 需要用到焊接設(shè)備進行焊接工序，對焊接精度有較高要求，焊接過 程復(fù)雜，封堵操作不夠方便、快捷。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種管道端口封堵器，能夠在管 道端口實施封堵，可省去傳統(tǒng)打壓試驗需焊接封堵再割掉的冗余工作，大大 提高^f堵操作效率，且封堵器可多次重復(fù)利用，封堵操作也十分簡便快捷。本實用新型提供的一種管道端口封堵器，其特征在于，包括有
一傳動絲桿，所述傳動絲桿具有樞接端、螺紋段及操作端； 一承壓頭，與所述傳動絲桿的樞接端樞轉(zhuǎn)連接；
一執(zhí)行器盤，具有螺紋孔，所述螺紋孔配合在所述傳動絲桿的螺紋段上;
一擠壓碗，滑動的設(shè)在所述承壓頭和所述執(zhí)行器盤之間，所述擠壓碗具 有傾斜的滑動錐面及擠壓端面；
至少兩塊鎖定滑塊，與所述執(zhí)行器盤相連動，所述鎖定滑塊的下表面軸 向滑動地配合在所述擠壓碗的滑動錐面上，所述鎖定滑塊被執(zhí)行器盤帶動能 沿滑動錐面上升而呈徑向擴張狀態(tài)進行鎖定；
一封隔圈，設(shè)在所述承壓頭與所述執(zhí)行器盤之間，且受所述擠壓碗的擠 壓端面擠壓而呈徑向膨脹狀態(tài)實現(xiàn)封堵。
根據(jù)上述方案，本實用新型相對于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的效果是顯著的本實用新 型的管道端口封堵器，能夠在不需要焊接設(shè)備的情況下，手動轉(zhuǎn)動傳動絲桿， 就能在管道端口實施封堵和解堵，能省去傳統(tǒng)打壓試驗需焊接封堵再割掉的 冗余工作，大大提高封堵操作效率，且封堵器可多次重復(fù)利用，封堵操作也 十分簡便快捷，本實用新型的管道端口封堵器特別適合高壓管道封堵。


圖1為本實用新型實施方式1的管道端口封堵器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實用新型實施方式2的管道端口封堵器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實用新型圖2中的鎖定滑塊的立體圖。 圖4為本實用新型實施方式3的管道端口封堵器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式實施方式1
如圖l所示，本實用新型提供的一種管道端口封堵器，包括有一傳動絲桿1，傳動絲桿1具有樞接端11、螺紋段12及操作端13，在 操作端13上可以設(shè)有穿孔131，以利于插入扳動桿來轉(zhuǎn)動傳動絲桿1;
一承壓頭2，與傳動絲桿1的樞接端11樞轉(zhuǎn)地連接，該承壓頭2具有內(nèi) 端面21、外端面23和從內(nèi)端面21軸向延伸的第一筒部22;優(yōu)選使樞接端 11限制在承壓頭2的內(nèi)端面21以內(nèi)，以避免產(chǎn)生高壓介質(zhì)的泄露問題；具 體可在承壓盤2的位于第一筒部22內(nèi)部的內(nèi)端面21上固定一支撐件25，該 支撐件25具有支撐端板251，樞接端11穿過支撐端板251而位于該支撐件 25的內(nèi)部，在樞接端11穿過支撐端板251的一側(cè)設(shè)有止擋件7，在此實施 方式中，支撐件25為一個圓筒，該樞接端11穿過支撐端板251而伸入在圓 筒內(nèi)，在該樞接端11上設(shè)有外螺紋110，止擋件7可以為螺母，由該螺母螺 固在樞接端11穿過支撐端板251的一側(cè)的外螺紋110上，這樣該止擋件7 就可以頂?shù)衷谥味税?51面向承壓盤2的內(nèi)端面21的內(nèi)端面252上，當(dāng) 然樞接端11上的外螺紋110不是必須的，如果是光軸，可以用卡環(huán)來作為 止擋件7，只要能夠由止擋件7抵頂在支撐端板251的內(nèi)端面252上來給承 壓盤2提供相對執(zhí)行器盤3的拉力即可，不作限制；
一執(zhí)行器盤3，具有螺紋孔30，螺紋孔30配合在傳動絲桿1的螺紋段 12上；該執(zhí)行器盤3具有內(nèi)端面31和從內(nèi)端面31軸向延伸的第二筒部32， 第一筒部22和第二筒部32相互套置而形成中空腔室8;
一擠壓碗4，滑動的設(shè)在承壓頭2和執(zhí)行器盤3之間，擠壓碗4具有傾 斜的滑動錐面41及擠壓端面42，擠壓碗4套置在第一筒部22或第二筒部 32的外周面；
至少兩塊鎖定滑塊5，與執(zhí)行器盤3相連動，各鎖定滑塊5的下表面51 軸向滑動地配合在擠壓碗4的滑動錐面41上，優(yōu)選由多個均布的緊固件34 穿過執(zhí)行器盤3并螺固在鎖定滑塊5內(nèi)，其中執(zhí)行器盤3上供各緊固件34 穿過的通孔必須是沿徑向延伸的長形孔35，在鎖定滑塊5被執(zhí)行器盤3帶動 能在滑動錐面41上沿箭頭A所示的方向上升滑動時，保證緊固件34在長形孔35內(nèi)徑向向外動作而使鎖定滑塊5能夠徑向位移擴張進行鎖定，而鎖定 滑塊5沿滑動錐面41下降解鎖時需由該緊固件34將鎖定滑塊5拉下來；在 鎖定滑塊5與箭頭A平行的側(cè)面需設(shè)置徑向定位銷定元件，以保證在傳動絲 桿1轉(zhuǎn)動時執(zhí)行器盤3不會帶動鎖定滑塊5在滑動錐面41上發(fā)生空轉(zhuǎn)，從 而無法使鎖定滑動5沿滑動錐面41上升或下降；
一封隔圈6，設(shè)在承壓頭2與執(zhí)行器盤3之間，封隔圈6由中等硬度的彈 性材料制造，且受擠壓碗4的擠壓端面42擠壓而呈徑向膨脹狀態(tài)實現(xiàn)封堵。
如圖1所述，在一個優(yōu)選的實施例中，是使承壓頭2和執(zhí)行器盤3相向 靠近動作的狀態(tài)時，能使鎖定滑塊5沿擠壓碗4的滑動錐面41上升進行鎖 定，此結(jié)構(gòu)當(dāng)中，封隔圈6夾設(shè)在承壓頭2的內(nèi)端面21以及擠壓碗4的擠 壓端面42之間。當(dāng)然，根據(jù)對稱原理，可以考慮使承壓頭2和執(zhí)行器盤3 相背向遠離動作的狀態(tài)時，讓鎖定滑塊5沿擠壓碗4的滑動錐面41上升進 行鎖定，此結(jié)構(gòu)當(dāng)中，需變換滑動錐面41的傾斜方面，封隔圈6將夾設(shè)在 執(zhí)行器盤3的內(nèi)端面31以及擠壓碗4的擠壓端面42之間。當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)會 使整個封堵器的體積相對較大，不是優(yōu)選的。
如圖l所示，該樞接端ll的外端面111距離承壓頭2的內(nèi)端面21具有 一定距離，這樣在高壓介質(zhì)作用于承壓頭2時介質(zhì)壓力可以推動承壓頭2向 靠近該樞接端11的外端面111的方向移動，會進一步使封隔圈6更加向外 膨脹，封堵器兩端的壓差將會維持或者增強密封及夾持能力，從而進一步擠 壓封隔圈6使封堵器實現(xiàn)壓差自鎖。該樞接端11的軸直徑小于螺紋段12的 軸直徑，從而在樞接端11的軸和螺紋段12的軸之間形成定位臺階72，該定 位臺階72可以頂?shù)种味税?5的外端面253上以限制承壓頭2相對傳動絲 桿l無止境移動。
如圖1所述，在一個優(yōu)選的實施例中，鎖定滑塊5包括八個且沿圓周方 向均勻分布，以保證鎖定力均衡，當(dāng)然其它例如三個、四個、五個、六個、 七個等均可，不作限制；如圖3所示，各鎖定滑塊5優(yōu)選由硬質(zhì)合金鋼制造，使用壽命相對較長，在鎖定滑塊5的外表面設(shè)有鎖定螺紋53，在徑向擴張以 后鎖定螺紋53可以刺入管道內(nèi)壁，由于鎖定滑塊5與管道內(nèi)表面均勻接觸, 所以刺入深度只有幾個微米，這個刺入深度在API對管道內(nèi)表面的劃痕在許 用范圍之內(nèi)，這樣可以平衡管道內(nèi)壓力對封堵器的推力，使得封堵器被固定 在管端且不能移動，實現(xiàn)可靠的鎖定。
如圖1所示，在一個優(yōu)選的實施例中，承壓頭2的內(nèi)端面21以及擠壓 碗4的擠壓端面42為斜面，承壓頭2的斜面和擠壓碗4的擠壓端面42沿軸 心指向徑向遠端的方向上的距離逐漸增加。這樣在承壓頭2和擠壓碗4對封 隔圈6形成夾持?jǐn)D壓時，可對封隔圈6軸向兩側(cè)的受力端面61施加軸向壓 力，由于兩個斜面會產(chǎn)生徑向向外的分力，使得封隔圈6更易徑向膨脹并與 管道內(nèi)表面形成高壓接觸而密封管內(nèi)介質(zhì)，實現(xiàn)了封堵，并且由于這兩個斜 面的作用， 一旦封堵器徑向膨脹并與管道內(nèi)表面接觸實現(xiàn)封堵以后，封隔圈 6兩側(cè)的擠壓力或者介質(zhì)壓差越大，徑向上的分力越大，會使封隔圈更加向 外膨脹，封堵器兩端的壓差將會維持或者增強密封及夾持能力，更易于使封 堵器形成壓差自鎖功能。
如圖1所示，在一個優(yōu)選的實施例中，封隔圈6由中等硬度的彈性材料 制成，優(yōu)選聚氨脂，相較于常規(guī)的橡膠封隔圈容易與油發(fā)生反應(yīng)，聚氨脂封 隔圈能適用于油、氣、水等全部高壓介質(zhì)。優(yōu)選的封隔圈6，其軸向兩側(cè)的 受力端面61為斜面，分別與承壓頭2的內(nèi)端面21的斜面以及擠壓碗4的擠 壓端面42的斜面相配合，在斜面夾持?jǐn)D壓狀態(tài)下，封隔圈6更易于徑向膨 脹而與管壁高壓接觸，更易于使封堵器形成壓差自鎖功能。當(dāng)然，承壓頭2 的內(nèi)端面21、擠壓碗4的擠壓端面42以及封隔圈6的受力端面61也可以不 是斜面，而是正常的豎直面，此時可以僅通過封隔圈6的變形膨脹來實現(xiàn)壓 差自鎖。
在封堵時，只需轉(zhuǎn)動傳動絲桿1的操作端13，因樞接端11樞轉(zhuǎn)的連接 在承壓頭2上，因此傳動絲桿1的旋轉(zhuǎn)將會帶動配合在其螺紋段12上的執(zhí)行器盤3移動，進一步能帶動鎖定滑塊5沿滑動錐面41上升而徑向擴張實 現(xiàn)鎖定，同時承壓頭2的內(nèi)端面21和擠壓碗4的擠壓端面42共同擠壓封隔 圈6而使其徑向膨脹并與管道內(nèi)表面形成高壓接觸而實現(xiàn)封堵。在解堵時， 只需反向轉(zhuǎn)動傳動絲桿1，就可以帶動鎖定滑塊5沿滑動錐面41下降解除鎖 定，同時承壓頭2的內(nèi)端面和擠壓碗4的擠壓端面42釋放封隔圈6而使其 徑向回縮實現(xiàn)解堵，能省去傳統(tǒng)打壓試驗需焊接封堵再割掉的冗余工作，大 大提高封堵操作效率，且封堵器可多次重復(fù)利用，封堵操作也十分簡便快捷。
實施方式2
如圖2、 3所示，該實施方式與實施方式1的結(jié)構(gòu)、原理和效果基本相 同，不再重述，改進之處是
擠壓碗4的滑動錐面41和鎖定滑塊5的下表面51設(shè)有沿軸向延伸的凹 凸配合的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)9，該導(dǎo)向結(jié)構(gòu)9包括設(shè)在滑動錐面41和全部鎖定滑塊5 的下表面51—者之上的凸條91，和設(shè)在另一者之上對應(yīng)的凹槽92,也就是 說在滑動錐面41上需設(shè)置多個凸條或凹槽，而在各鎖定滑塊5的各下表面上 分別設(shè)置一個對應(yīng)的凹槽或凸條，例如可以在擠壓碗4的滑動錐面41上設(shè)置 凸條91，而在各鎖定滑塊5的下表面51設(shè)置一個凹槽92，凹槽92可以用銑 床加工；當(dāng)然也可以使凸條91和凹槽92位置互換。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)9不僅能夠保 證鎖定滑塊5沿預(yù)定方向滑動，也可以起到鎖定滑塊5和擠壓碗4相連接的 作用，并且通過該導(dǎo)向結(jié)構(gòu)9能限制鎖定滑塊5發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動，不必設(shè)置實 施方式1中用來保證鎖定滑塊5發(fā)生空轉(zhuǎn)的徑向定位銷定元件。凸條91和凹 槽91的截面最好呈燕尾形，對于連接鎖定滑塊5和擠壓碗4效果更好。
在傳動絲桿1的操作端13固設(shè)有擋板8，在封堵時可以卡在管道端口， 能防^t堵器完全進入管內(nèi)；在操作端13穿過擋板8且遠離螺紋段12的一側(cè) 上設(shè)有止擋件7，該止擋件7頂?shù)衷趽醢?的外端面81上，優(yōu)選在操作端 13設(shè)有外螺紋132，此時止擋件7為螺母，螺固在操作端13穿過擋板8的一側(cè)的外螺紋132上。當(dāng)然操作端13上的外螺紋132不是必須的，完全可 以是圖l所示的光軸，此時可用卡環(huán)來作為止擋件7，能夠由止擋件7抵頂 在擋板8的外側(cè)面81上避免擋板8從操作端13脫落即可，不作限制。
在承壓頭2的外端面23設(shè)置多個例如八個均布的帶有彈簧的支撐輪24， 可使封堵器順利進入管道，能避免由于封堵器重力作用而使其下部的封隔圈 磨損、變形以及對管道下方壁部造成損傷的不足。
實施方式3
如圖4所示，該實施方式與實施方式2的結(jié)構(gòu)、原理和效果相同，差別 之處是
支撐件25的具體形式有變化。該實施方式中支撐件25不是圓筒，而是 一個U型架，該U型架上同樣可設(shè)置呈長條狀的支撐端板251，該樞轉(zhuǎn)端ll 穿過該支撐端板251而伸入U型架內(nèi)。當(dāng)然，本實用新型中的支撐件25并 不局限于實施方式1中的筒形或本實施方式中的U型架，任何其它的連接件， 例如由三個支柱或四個支柱支撐一個支撐端板251，這樣的連接件也是可以 的，不作限制，任何能夠提供承壓頭2相對執(zhí)行器盤3的拉力的支撐架均可 采用。
導(dǎo)向結(jié)構(gòu)9的凸條91不是直接在擠壓碗4的滑動表面41上銑制出來的， 而是通過緊固銷件911將多個單獨加工的凸條91固定在滑動表面41上的， 這樣能采用較小直徑的硬度不是很高的鋼材來加工擠壓碗4，而僅使凸條91 采用硬度較大的硬質(zhì)合金鋼制成，能提高耐磨性能，延長使用壽命，使整個 封堵器的成本降低。
但以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，當(dāng)不能以此限定本實用 新型實施的范圍，凡依本實用新型所作的等同變化與修飾，即任何人采用傳 動絲桿來帶動承壓盤和執(zhí)行器盤發(fā)生相對位移來使鎖定滑塊實現(xiàn)鎖定，皆應(yīng) 屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1. 一種管道端口封堵器，其特征在于，包括有一傳動絲桿，所述傳動絲桿具有樞接端、螺紋段及操作端；一承壓頭，與所述傳動絲桿的樞接端樞轉(zhuǎn)連接；一執(zhí)行器盤，具有螺紋孔，所述螺紋孔配合在所述傳動絲桿的螺紋段上；一擠壓碗，滑動的設(shè)在所述承壓頭和所述執(zhí)行器盤之間，所述擠壓碗具有傾斜的滑動錐面及擠壓端面；至少兩塊鎖定滑塊，與所述執(zhí)行器盤相連動，所述鎖定滑塊的下表面軸向滑動地配合在所述擠壓碗的滑動錐面上，所述鎖定滑塊能被執(zhí)行器盤帶動沿滑動錐面上升而呈徑向擴張狀態(tài)進行鎖定；一封隔圈，設(shè)在所述承壓頭與所述執(zhí)行器盤之間，且受所述擠壓碗的擠壓端面擠壓而呈徑向膨脹狀態(tài)實現(xiàn)封堵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述承壓頭 具有內(nèi)端面、外端面和從所述內(nèi)端面軸向延伸的第一筒部，所述執(zhí)行器盤具 有內(nèi)端面、外端面和從所述內(nèi)端面軸向延伸的第二筒部，所述第一筒部和第 二筒部相互套置形成一中空腔室，所述擠壓碗套置在所述第一筒部或第二筒 部的外周面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道端口封堵器，其特征在于，在所述承壓 頭和執(zhí)行器盤相向動作的狀態(tài)時，所述鎖定滑塊沿擠壓碗的滑動錐面上升， 封隔圈夾設(shè)在承壓頭的內(nèi)端面以及擠壓碗的擠壓端面之間，所述傳動絲桿的 樞接端的外端面距離承壓頭的內(nèi)端面有一定距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述鎖定滑 塊包括四至八個且沿圓周方向均勻分布，在鎖定滑塊的外表面設(shè)有鎖定螺紋； 在所述執(zhí)行器盤上設(shè)有多個對應(yīng)各個鎖定滑塊的徑向分布的長形孔，由多個 緊固件穿過各所述長形孔而連接在各鎖定滑塊上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述擠壓碗的滑動錐面和鎖定滑塊的下表面設(shè)有沿軸向延伸的凹凸配合的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所 述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)在滑動錐面和全部鎖定滑塊的下表面一者之上的凸條，和 設(shè)在另一者之上對應(yīng)的凹槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述凸條和 凹槽的截面呈燕尾形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述承壓頭 的內(nèi)端面以及擠壓碗的擠壓端面為斜面，承壓頭的內(nèi)端面和擠壓碗的擠壓端 面沿軸心指向徑向遠端的方向上的距離逐漸增加，封隔圈的軸向兩側(cè)的受力 端面為斜面，分別與所述承壓頭的內(nèi)端面以及擠壓碗的擠壓端面相配合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述封隔圈 由聚氨脂制成，所述鎖定滑塊由硬質(zhì)合金鋼制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道端口封堵器，其特征在于，在承壓頭的 外端面設(shè)置多個沿周向均布的支撐輪。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任意一項所述的管道端口封堵器，其特征在 于，所述操作端設(shè)有擋板，在所述操作端穿過所述擋板且遠離螺紋段的一側(cè) 上設(shè)有止擋件，該止擋件頂?shù)钟谒鰮醢宓耐舛嗣妗?br> 11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的管道端口封堵器，其特征在于，在所述承 壓盤的位于第一筒部內(nèi)部的內(nèi)端面上固定一支撐件，該支撐件具有支撐端 板，所述樞接端穿過支撐端板而位于該支撐件內(nèi)部，在樞接端穿過支撐端板 的一側(cè)設(shè)有止擋件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的管道端口封堵器，其特征在于，所述支撐 件為圓筒或者為U型架，該樞接端設(shè)有外螺紋，所述止擋件為螺母，所述螺 母螺固在所述樞接端穿過支撐端板的一側(cè)的外螺紋上。
專利摘要一種管道端口封堵器，包括有一傳動絲桿，所述傳動絲桿具有樞接端、螺紋段及操作端；一承壓頭，與所述傳動絲桿的樞接端樞轉(zhuǎn)連接；一執(zhí)行器盤，具有螺紋孔，所述螺紋孔配合在所述傳動絲桿的螺紋段上；一擠壓碗，滑動的設(shè)在所述承壓頭和所述執(zhí)行器盤之間，所述擠壓碗具有傾斜的滑動錐面及擠壓端面；至少兩塊鎖定滑塊，與所述執(zhí)行器盤相連動，所述鎖定滑塊的下表面軸向滑動地配合在所述擠壓碗的滑動錐面上，所述鎖定滑塊被執(zhí)行器盤帶動能沿滑動錐面上升而呈徑向擴張狀態(tài)進行鎖定；一封隔圈，設(shè)在所述承壓頭與所述執(zhí)行器盤之間，且受所述擠壓碗的擠壓端面擠壓而呈徑向膨脹狀態(tài)實現(xiàn)封堵。
文檔編號F16L55/10GK201306574SQ200820123318
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
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