本發(fā)明涉及一種用于深水條件下海管管內(nèi)封堵的裝置。

背景技術(shù)：

在水下海管維修的作業(yè)中，經(jīng)常需要對(duì)海管實(shí)施封堵將海管損壞段隔離。常規(guī)海管管內(nèi)封堵裝置由于不具備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和應(yīng)急壓力泄放的功能，在可靠性和作業(yè)安全方面存在不足。

上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發(fā)明的各個(gè)方面相關(guān)的技術(shù)的各個(gè)方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面，因此，應(yīng)了解是以這個(gè)角度來閱讀這些論述，而不是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種海管管內(nèi)封堵裝置，其能夠提高海管封堵的可靠性和作業(yè)安全性。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提供一種海管管內(nèi)封堵裝置，包括后壓板、前壓板，所述后壓板、前壓板相互套設(shè)在一起并可沿軸向相對(duì)移動(dòng)，后壓板、前壓板之間設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)兩者相對(duì)移動(dòng)的液壓缸，所述前壓板后端外周設(shè)置有楔形環(huán)，所述后壓板外周沿周向設(shè)置有與楔形環(huán)配合的多個(gè)楔形卡瓦，所述前壓板的外周沿軸向間隔設(shè)置有兩個(gè)橡膠密封環(huán)，所述橡膠密封環(huán)內(nèi)部設(shè)置有環(huán)形空腔，所述后壓板上設(shè)置有經(jīng)前壓板連通至橡膠密封環(huán)內(nèi)部環(huán)形空腔的液壓管線、經(jīng)前壓板連通至兩個(gè)橡膠密封環(huán)之間的一段前壓板外壁面的壓力檢測(cè)管線以及經(jīng)前壓板連通至前壓板前端面的壓力泄放管線。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述前壓板的外周形成有凹槽，所述橡膠密封環(huán)設(shè)置在凹槽中。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述前壓板的外周設(shè)置有兩個(gè)壓緊環(huán)以及位于兩個(gè)壓緊環(huán)之間的隔離環(huán)，所述壓緊環(huán)與隔離環(huán)之間形成所述凹槽。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述后壓板、前壓板的外周分別沿周向間隔設(shè)置有若干個(gè)導(dǎo)向輪。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述導(dǎo)向輪的輪軸與后壓板、前壓板之間設(shè)置有使導(dǎo)向輪沿徑向外擴(kuò)的彈性件。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述液壓缸的缸筒固定于前壓板，活塞桿固定于后壓板，后壓板的前部設(shè)置有套在缸筒外的導(dǎo)向筒。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述后壓板、前壓板之間設(shè)置有使兩者遠(yuǎn)離的復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧套在活塞桿上。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述壓力檢測(cè)管線和/或壓力泄放管線上設(shè)置有液控單向閥。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述楔形卡瓦與后壓板通過定位銷連接，所述定位銷限制所述楔形卡瓦只能沿徑向移動(dòng)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述楔形卡瓦的外側(cè)面為齒形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的海管管內(nèi)封堵裝置，包括后壓板、前壓板，所述后壓板、前壓板相互套設(shè)在一起并可沿軸向相對(duì)移動(dòng)，后壓板、前壓板之間設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)兩者相對(duì)移動(dòng)的液壓缸，所述前壓板后端外周設(shè)置有楔形環(huán)，所述后壓板外周沿周向設(shè)置有與楔形環(huán)配合的多個(gè)楔形卡瓦，所述前壓板的外周沿軸向間隔設(shè)置有兩個(gè)橡膠密封環(huán)，所述橡膠密封環(huán)內(nèi)部設(shè)置有環(huán)形空腔，所述后壓板上設(shè)置有經(jīng)前壓板連通至橡膠密封環(huán)內(nèi)部環(huán)形空腔的液壓管線、經(jīng)前壓板連通至兩個(gè)橡膠密封環(huán)之間的一段前壓板外壁面的壓力檢測(cè)管線以及經(jīng)前壓板連通至前壓板前端面的壓力泄放管線。工作時(shí)，海管管內(nèi)封堵裝置放入管道內(nèi)，所述楔形環(huán)和楔形卡瓦在液壓缸的作用下相互壓緊，楔形卡瓦徑向外擴(kuò)卡在管道內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)封堵裝置在海管內(nèi)部的鎖緊，鎖緊狀態(tài)在封堵裝置前后的壓差作用下將更加穩(wěn)固；再通過液壓管線向所述橡膠密封環(huán)內(nèi)部的環(huán)形空腔充入高壓液壓油，橡膠密封環(huán)膨脹變形實(shí)現(xiàn)海管的密封封堵；通過連通兩個(gè)橡膠密封環(huán)中間環(huán)空的壓力檢測(cè)管線，可以監(jiān)控環(huán)空壓力變化實(shí)現(xiàn)對(duì)封堵狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；通過從封堵裝置前壓板引向后壓板的壓力泄放管線，可以實(shí)現(xiàn)壓力的緊急泄放。本發(fā)明通過兩個(gè)橡膠密封環(huán)實(shí)現(xiàn)雙重封堵，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控封堵狀況，并且可應(yīng)對(duì)緊急狀況進(jìn)行壓力泄放，海管封堵的可靠性和作業(yè)安全性得到有效增強(qiáng)。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是海管管內(nèi)封堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種海管管內(nèi)封堵裝置，包括后壓板1、前壓板10，所述后壓板1、前壓板10相互套設(shè)在一起并可沿軸向相對(duì)移動(dòng)，后壓板1、前壓板10之間設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)兩者相對(duì)移動(dòng)的液壓缸。所述前壓板10后端設(shè)置有套筒14，套筒14外周設(shè)置有楔形環(huán)6，楔形環(huán)可以在套筒14上軸向移動(dòng)，所述后壓板1外周沿周向設(shè)置有與楔形環(huán)6配合的多個(gè)楔形卡瓦5。所述楔形環(huán)和楔形卡瓦在液壓缸的作用下相互壓緊，楔形卡瓦徑向外擴(kuò)卡在管道內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)封堵裝置在海管內(nèi)部的鎖緊。所述前壓板10的外周沿軸向間隔設(shè)置有兩個(gè)橡膠密封環(huán)8，所述橡膠密封環(huán)8內(nèi)部設(shè)置有環(huán)形空腔，環(huán)形空腔注入高壓液壓油后，其徑向變形能夠使橡膠密封環(huán)擠壓海管內(nèi)壁形成密封。所述后壓板1上設(shè)置有經(jīng)前壓板10連通至橡膠密封環(huán)8內(nèi)部環(huán)形空腔的液壓管線15、經(jīng)前壓板10連通至兩個(gè)橡膠密封環(huán)3之間的一段前壓板10外壁面的壓力檢測(cè)管線3以及經(jīng)前壓板10連通至前壓板10前端面的壓力泄放管線2。壓力泄放管線2、壓力檢測(cè)管線3、液壓管線15均引到后壓板1以外，壓力泄放管線2、壓力檢測(cè)管線3、液壓管線15及液壓缸的進(jìn)回油管線可通過臍帶纜的形式統(tǒng)一提供，防止不同管線在作業(yè)過程中發(fā)生纏繞。通過液壓管線向所述橡膠密封環(huán)內(nèi)部的環(huán)形空腔充入高壓液壓油，橡膠密封環(huán)膨脹變形實(shí)現(xiàn)海管的密封封堵；通過連通兩個(gè)橡膠密封環(huán)中間環(huán)空的壓力檢測(cè)管線，可以監(jiān)控環(huán)空壓力變化實(shí)現(xiàn)對(duì)封堵狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；通過從封堵裝置前壓板引向后壓板的壓力泄放管線，可以實(shí)現(xiàn)壓力的緊急泄放。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述前壓板10的外周形成有凹槽，所述橡膠密封環(huán)8設(shè)置在凹槽中。凹槽可限制橡膠密封環(huán)8膨脹時(shí)軸向外擴(kuò)，保證橡膠密封環(huán)3徑向外擴(kuò)，從而提高封堵密封性。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述前壓板10的外周設(shè)置有兩個(gè)壓緊環(huán)7以及位于兩個(gè)壓緊環(huán)7之間的隔離環(huán)9，所述壓緊環(huán)7與隔離環(huán)9之間形成所述凹槽。壓緊環(huán)、隔離環(huán)均具有足夠的高度以防止橡膠密封環(huán)膨脹變形時(shí)向兩側(cè)縫隙凸出。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述后壓板1、前壓板10的外周分別沿周向間隔設(shè)置有若干個(gè)導(dǎo)向輪4。導(dǎo)向輪4可減少海管管內(nèi)封堵裝置送入管道時(shí)的摩擦力，有利于順利送入管道。所述導(dǎo)向輪4的輪軸與后壓板1、前壓板10之間設(shè)置有使導(dǎo)向輪4沿徑向外擴(kuò)的彈性件。導(dǎo)向輪4依靠彈性件的彈力始終與管道內(nèi)壁接觸，保證封堵裝置在管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，后壓板1、前壓板10、橡膠密封環(huán)8、楔形卡瓦5等不會(huì)與管道內(nèi)壁產(chǎn)生直接摩擦。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液壓缸的缸筒11固定于前壓板10，活塞桿12固定于后壓板1，后壓板1的前部設(shè)置有套在缸筒11外的導(dǎo)向筒13。所述后壓板1、前壓板10之間設(shè)置有使兩者遠(yuǎn)離的復(fù)位彈簧16，所述復(fù)位彈簧16套在活塞桿12上，復(fù)位彈簧的壓縮方向和液壓活塞桿縮回方向一致。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述壓力檢測(cè)管線3和/或壓力泄放管線2上設(shè)置有液控單向閥。液控單向閥的流向?yàn)閺暮髩喊辶飨蚯皦喊?，液控單向閥在液壓控制回路有足夠壓力時(shí)開啟，無壓力或壓力不足時(shí)保持關(guān)閉。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述楔形卡瓦分為6塊沿圓周方向環(huán)形分布，卡瓦與卡瓦之間留有間隙，楔形卡瓦5與后壓板1通過定位銷連接，所述定位銷限制所述楔形卡瓦5只能沿徑向移動(dòng)，所述楔形卡瓦5的外側(cè)面為齒形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明使用時(shí)，海管管內(nèi)封堵裝置放入管道內(nèi)，通過液壓使液壓活塞桿縮回，帶動(dòng)前壓板、后壓板相互靠近，從而使楔形環(huán)和楔形卡瓦相互嵌入，楔形環(huán)將楔形卡瓦向海管內(nèi)壁擠壓，通過楔形卡瓦表面的齒形結(jié)構(gòu)咬住海管內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)鎖緊。通過建立封堵裝置前后的管內(nèi)壓差，能夠增強(qiáng)其鎖緊效果。在卡瓦鎖緊后，橡膠密封環(huán)注入高壓液壓油產(chǎn)生徑向變形，在封堵裝置和海管內(nèi)壁之間環(huán)空形成密封封堵。封堵裝置拆除時(shí)，首先泄放橡膠密封環(huán)內(nèi)部的壓力，在確保裝置前后的管內(nèi)壓力平衡后，通過液壓使液壓活塞桿伸出，楔形環(huán)和楔形卡瓦互相分離后解除鎖緊，然后可以實(shí)施封堵裝置的拆除。在發(fā)生液壓失效的情況下，復(fù)位彈簧可以替代液壓缸的作用實(shí)現(xiàn)解鎖。

上面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

總之，本發(fā)明雖然列舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本發(fā)明的范圍，否則都應(yīng)該包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。