一種海底管道伸縮內脹式封堵器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種海底管道作業裝置，具體地說是海底管道維修裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，對各種不同資源的需求也在逐漸增加，不管是天然氣還是石油時至今日都已經具有舉足輕重的地位，與此同時，海底管道在維修方面的技術缺乏現象也暴露出來。目前，中國海洋石油總公司因為獨特的地理位置以及開采石油的需求，已經在我國石油開發領域走在了前沿。隨之而來的就是，海底管線施工以及日后的維修問題。
[0003]在日常使用的過程中，海底管道可能會因為不同的原因從而引起一定程度上的損壞。在海底管道維修方面，我國在小口徑薄壁管道非焊接封堵技術、氣體管線弧板打撈、閥門在線維修技術上取得了可喜成就，特別對開孔封堵作業可視化實時監控系統的研究具有國際領先水平。
[0004]目前國家也不斷加大對海底管道維修技術發展的重視，批準成立的“油氣管道輸送國家安全工程實驗室”已經投入使用。近年來，中國專利CN104196485A公開了一種“管道內封堵器”，它與傳統的封堵器相比，自動化方面有了一定程度上的改善，且操作簡便適用于大內徑管道的封堵。但是內部結構所需輔助結構過多，如吊耳部分需要用輔助機構相連接，在一定程度上增加了對其他構件的負荷。而且在固定密封方面，僅僅靠吊耳和輔助機構在直線軌道方向上的滑動連接來完成錨定和密封。
[0005]國外關于損壞情況下對于封堵器的各種維修技術，其中最常見的同樣是通過封堵器對所維修管道營造一個良好的維修干式環境，從而減少管道維修期間對附近海域造成的影響。

【發明內容】

[0006]本實用新型的目的在于提供可完成海底管道封堵作業的一種海底管道伸縮內脹式封堵器。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0008]本實用新型一種海底管道伸縮內脹式封堵器，其特征是:包括基座擋板、左基座、右基座、右側基座固定擋板、軸向液壓缸機構、固定擋板A、凸型塊、楔塊、固定擋板B、固定擋板C、中心軸、內部液壓活塞桿，右基座固定在右側基座固定擋板外側，左基座固定在基座擋板外側，左基座和右基座上均安裝徑向夾緊液壓缸，軸向液壓缸機構的一端固定在右側基座固定擋板的內側，軸向液壓缸機構的另一端安裝在接頭里，接頭穿過固定擋板A并與凸型塊相固定，凸型塊與固定擋板C相固定，固定擋板C左側設置楔塊，楔塊外部固定浮板，楔塊內部設置錐體結構，錐體結構內部設置液壓活塞桿，液壓活塞桿與中心軸相連，中心軸設置周向的凸起部分，凸起部分的兩端分別頂在固定擋板B和壓板上，固定擋板B與浮板和錐體結構相鄰，壓板與基座擋板之間設置實現密封作用的梯形密封圈。
[0009]本實用新型還可以包括:
[0010]1、左基座和右基座上的徑向夾緊液壓缸均有四個，每側的四個徑向夾緊液壓缸之間夾角均為90度。
[0011]本實用新型的優勢在于:
[0012]1、本實用新型在采用液壓動力源作為單一驅動的基礎上，采用二次夾緊，對管道內壁提供了足夠大的夾緊力，很好的保證了封堵工作的進行。
[0013]2、本實用新型利用軸向液壓缸的局部位移將椎體機構推至極限位置后，再對錐體內部液壓缸輸送液壓油使其反向運動，然后通過與錐體表面滑塊間的相對運動使得楔塊增力機構向外脹緊。相比較單方向推動錐體使得滑塊運動，該設計具有所需空間較小的優勢。
[0014]3、本實用新型的初步夾緊部分利用液壓缸的直線運動實現對管道內壁的夾緊和松開，液壓缸的速度較快而且作用力很大，使壓塊牢固夾緊管道內壁，保證了初步夾緊的可靠性和穩定性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的整體主軸側圖，采用了 1/4剖視；
[0016]圖2為本實用新型的剖視圖；
[0017]圖3a為徑向夾緊液壓缸結構示意圖a，圖3b為徑向夾緊液壓缸結構示意圖b，圖3c為徑向夾緊液壓缸結構示意圖c ;
[0018]圖4為徑向夾緊液壓缸控制回路。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述:
[0020]結合圖1?4，本實用新型的目的是為了提供一種伸縮內脹式封堵器的結構設計，它采用中間軸向液壓缸組伸縮實現局部移動；左右基座上徑向液壓缸夾持和楔塊錐型增力機構夾持雙重夾持方式進行管道內固定，壓縮密封環實現密封等機構動作，完成海底管道的封堵作業。
[0021]基座上液壓缸夾持機構是內脹式封堵器結構設計中的重要部件，活塞前端連接的壓塊直接作用于管道內壁。封堵器基座一周內均勾分布4個徑向液壓缸，液壓缸分為缸筒、活塞、底蓋、壓塊、導向柱等幾大部分。【具體實施方式】中，基座是主要的支撐部分，圓周方向上的液壓缸是夾緊內壁的主要動力源，液壓缸的輸出壓力主要由閥塊控制，壓塊在液壓油的作用下對管道內部進行初步預夾緊。
[0022]兩個實現局部位移的軸向液壓缸通過接頭和椎體結構的凸型塊相連接。
[0023]楔塊錐體增力機構是本次設計的主要部分，該處結構設計主要可以分為錐體結構內部的推動液壓缸、錐體結構以及滑塊結構的具體設計。錐體結構左側是凸型塊與固定擋板，右側則是通過組件和擋環來限制運動，其中，凸型塊與固定擋板之間由直徑為20_的沉頭螺釘連接，而組件和擋環之間也同樣通過沉頭螺釘連接。錐體表面套有可相對滑動的滑塊，滑塊與浮板之間通過直徑為20mm的沉頭螺釘連接。錐體內部活塞桿與右側所需推動的中心軸之間則通過內外螺紋相連接。
[0024]密封部分的設計主要是通過在軸向液壓缸的局部位移作用下的中心軸上的軸肩以及套筒和擋板的整體移動使得定制梯形密封圈受到壓縮，從而達到密封的作用。為了保證密封圈能夠更好的受到擠壓作用，在另一側采取了與左基座相同的預夾緊機構。基座與擋板之間采用周向均布的直徑為8_的螺釘相連接。
[0025]如圖1所示:初步預夾緊機構的動力源是均布于左右基座上結構相同的共計8組液壓缸I。先通過螺釘將夾緊液壓缸I外壁上焊接的凸臺48與基座33相固定，再通過周向均布螺釘將右基座33與右側基座固定擋板2相固定；而實現軸向局部位移的兩組軸向液壓缸通過緊定螺釘將缸底32與基座擋板2相固定；并且在另一側通過端蓋螺釘以及活塞桿5末端球狀自身外形，將端蓋7與接頭9相固定；接頭9與凸型塊10之間通過內六角圓柱螺釘相固定；凸型塊10與右側的固定擋板C 29通過沉頭螺釘11相固定；同理，錐體機構右側限位作用的固定擋板B 15與固定擋環16間采用沉頭螺釘連接；在左右限位的情況下防止楔塊14與浮板13軸向移動，且楔塊14與浮板13之間同樣采用沉頭螺釘相固定。
[0026]錐體機構28的內部液壓活塞桿27與中心軸24之間采取螺紋連接的方式；在中心軸軸肩的定位下，通過定位螺釘M12將與環形薄板17與組件218相固定，環形薄板17與組件218之間通過套筒19以及套筒19與組件218間布置的Y型密封圈來防止固定后的薄板17與組件218有相對于中心軸24的滑動。最后，在組件218、中心軸24以及與基座擋板20的相互擠壓作用下，特制的梯形密封圈21起到密封作用。
[0027]如圖2所示，作為均布固定在右基座22和左基座33上的夾緊液壓缸1，由于卡環35是彈性元件，能夠在缸筒38環形溝槽內脹緊，并且通過螺釘36與底蓋37相固定，底蓋37與柱塞41之間通過導向柱34來限制周向移動，頂部的壓塊47通過內六角螺釘42與柱塞41相連接，兩者之間布有墊板46，其內部的工作過程主要是，先用螺釘將凸臺48與基座33相固定，而凸臺48是焊接于缸筒38外壁，固定完畢以后，通過進油口進油，推動柱塞41向外運動，從而帶動固定于其上的壓塊47，到達極限位置以后，由壓塊47對管道內壁產生擠壓作用，從而完成封堵器的初步固定。
[0028]本實用新型的工作過程如下:在三維剖視圖運動方向為從右向左，首先，在液壓閥的控制下，左右基座上的液壓缸I活塞推動壓塊47夾緊管道內壁，起到初步預固定作用，將左右基座的位置固定，方便后續運動。
[0029]然后，驅動軸向液壓缸進行軸向局部位移，軸向液壓缸由零部件3、4、5、6、7組成，軸向活塞桿5運動，帶動與其固定的接頭9，而接頭9與凸型塊10固定，通過推動凸型塊10以及固定在其上的固定擋板C 29，間接推動錐體機構28整體、固定擋板B 15以及中心軸24和組件218軸向運動，在與左側基座的擠壓作用下，定制的梯形密封圈21脹緊起到良好的密封作用。
[0030]在這之后，在通過螺紋連接的錐體內部活塞桿27連同中心軸24到達極限位置時，驅動錐體機構內部液壓缸運動，由于活塞桿27在第二步運動中已至極限位置，故在液壓油的作用力下，推動錐體機構28反向向右局部位移，從而與錐體機構28表面的楔塊14產生相對運動，相對運動的楔塊14帶動與其相固定的浮板13向外運動，最后通過焊接與浮板表面的密布鑲嵌小壓塊12夾緊管道內壁，起到二次夾緊的作用。至此，完成所有運動過程。
【主權項】
1.一種海底管道伸縮內脹式封堵器，其特征是:包括基座擋板、左基座、右基座、右側基座固定擋板、軸向液壓缸機構、固定擋板A、凸型塊、楔塊、固定擋板B、固定擋板C、中心軸、內部液壓活塞桿，右基座固定在右側基座固定擋板外側，左基座固定在基座擋板外側，左基座和右基座上均安裝徑向夾緊液壓缸，軸向液壓缸機構的一端固定在右側基座固定擋板的內側，軸向液壓缸機構的另一端安裝在接頭里，接頭穿過固定擋板A并與凸型塊相固定，凸型塊與固定擋板C相固定，固定擋板C左側設置楔塊，楔塊外部固定浮板，楔塊內部設置錐體結構，錐體結構內部設置液壓活塞桿，液壓活塞桿與中心軸相連，中心軸設置周向的凸起部分，凸起部分的兩端分別頂在固定擋板B和壓板上，固定擋板B與浮板和錐體結構相鄰，壓板與基座擋板之間設置實現密封作用的梯形密封圈。2.根據權利要求1所述的一種海底管道伸縮內脹式封堵器，其特征是:左基座和右基座上的徑向夾緊液壓缸均有四個，每側的四個徑向夾緊液壓缸之間夾角均為90度。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供一種海底管道伸縮內脹式封堵器，左基座和右基座上均安裝徑向夾緊液壓缸，軸向液壓缸機構的一端固定在右側基座固定擋板的內側，軸向液壓缸機構的另一端安裝在接頭里，接頭穿過固定擋板A并與凸型塊相固定，凸型塊與固定擋板C相固定，固定擋板C左側設置楔塊，楔塊外部固定浮板，楔塊內部設置錐體結構，錐體結構內部設置液壓活塞桿，液壓活塞桿與中心軸相連，中心軸設置周向的凸起部分，凸起部分的兩端分別頂在固定擋板B和壓板上，固定擋板B與浮板和錐體結構相鄰，壓板與基座擋板之間設置實現密封作用的梯形密封圈。本實用新型壓塊牢固夾緊管道內壁，保證了初步夾緊的可靠性和穩定性。
【IPC分類】F16L55/128
【公開號】CN205208029
【申請號】CN201520828172
【發明人】王茁, 傅質彬, 張波, 王濤, 蔡明智, 李文琦, 王大歡, 謝敏燕, 單雪, 黃新禹, 李寧
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年10月23日