管道封堵装置的制作方法

本发明涉及管道施工技术领域。

背景技术：

管道为城市基础设施建设的重要一部分，它在运输油、水、气等方面有极高的效率和便捷性，但是管道也经常出现破损泄漏等故障，在抢修过程中，传统的方法需要将管道的上下游端口进行密封，利用气囊和固定装置在端口外侧进行密封处理，但是通常情况下，管道的上下游端口距离较远，不便操作，同时会造成管道内大量液体的浪费或乱排等情况，而传统的普通气囊密封无法实现在管道内部实现密封和稳定的固定，容易受上游液体推力而滑动，同时影响到密封效果，若可以实现管道内部良好的密封定位，则无需在较远的端口进行密封，能够减少液体的浪费排出。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种管道封堵装置。在管道内部实现良好的密封和定位，适应各种不同的管径，封堵效果好，操作方便，可减少液体的浪费。

本发明采用的技术方案是：提供一种管道封堵装置，包括管内密封装置和定位增强装置，管内密封装置和定位增强装置依靠均衡连接装置连接；所述的管内密封装置包括圆柱形的弹性气囊；弹性气囊的左右两端面为褶皱；弹性气囊内均匀分布有定型线，定型线的左右两端分别与弹性气囊的左右两端面固定连接；弹性气囊的右端连通有充气泵；充气泵的输出端与弹性气囊密封连通，充气泵的抽气端连通有导气管，导气管延伸至管道外部；弹性气囊外侧固定套接连接有环形的储液囊；储液囊内填充有剪切增稠液；储液囊内均匀密封安装有高频振动器；所述的定位增强装置包括安装座和移动座；安装座上固定安装有电动推杆，电动推杆的输出端与移动座固定连接；安装座和移动座之间密封连接有弹性套管；安装座侧边均匀固定连接有支杆；支杆外端均固定连接有套环；移动座侧边均匀转动连接有支撑杆；支撑杆与支杆一一对应且支撑杆穿过套环；支撑杆的外端通过转轴连接有摩擦块；所述的均衡连接装置包括与移动座右端固定连接的总拉绳、与总拉绳右端固定连接的锁线块；锁线块上开有通孔；锁线块上螺纹连接有锁紧螺栓，锁紧螺栓垂直于通孔；储液囊左端和弹性气囊左端均匀连接有斜拉线；斜拉线左端均穿过通孔。

进一步优化本技术方案，管道封堵装置的储液囊内均匀分布有隔膜；隔膜将储液囊内部均匀分隔为若干个扇形的容腔；容腔内均填充剪切增稠液并安装有高频振动器。

进一步优化本技术方案，管道封堵装置的总拉绳中部安装连接有拉力传感器；拉力传感器的信号输出端与外部显示装置连接。

进一步优化本技术方案，管道封堵装置的支撑杆为可调节的伸缩杆结构。

本发明有益效果在于：

1、管内密封装置能够更好的利用径向的膨胀支撑作用，利用可硬化的剪切增稠液实现固体之间的密封，密封效果更好，管径适应性强，拆装方便；定位增强装置可提高轴向的定位能力，在一定程度内，摩擦定位能力随上游液体的推力增大而增大，使本发明能够在管道内进行很好的定位实现封堵，无需在管道两端进行封堵，操作方便，可减少管道内液体的浪费；

管内密封装置的弹性气囊通过定型线作用，将形状定形为圆柱体，限制轴向的膨胀，更好的利用径向膨胀适应管径实现封堵，径向力量大，密封效果好，对管道内壁更大的挤压支撑力也能够提供更好的轴向摩擦力进行定位，以便于实现管内的定位密封，剪切增稠液内高频振动器的快速振动可使剪切增稠液固化，储液囊与管壁贴合后固化成型，贴合效果好，形成固体与管内壁的接触密封，密封效果更好，定位效果也更好；

定位增强装置中，电动推杆用于前期的安装，控制支撑杆的倾斜度，便于进入管内壁，套环为支撑轴点，利用杠杆原理，支撑杆的近轴心端受向右侧的拉力时，则远心端（外端）将产生向上的压力，且随拉力的增大而增大，压力增大，则摩擦块与管内壁的摩擦力增大，平衡拉力，增强定位能力；

均衡连接装置用于连接管内密封装置和定位增强装置，传递拉力，锁线块和拉线的设置，能够跟随管径的不同进行调节固定，以便于每根拉线均能处于拉直状态，使受力均匀，有利于保持密封结构，避免拉力不均导致管内密封装置的倾斜，倾斜则容易造成密封泄漏。

2、储液囊内通过隔膜分隔为多个容腔，便于使剪切增稠液较为均匀的分布，薄厚较为均匀，固化成型效果更好；

3、总拉绳上安装拉力传感器可测量总拉绳上的拉力，即管内密封装置对定位增强装置的拉力，可从外部显示器的数据显示，提示内部的定位、受力等情况，同时可预测定位是否可靠，是否超出定位能力等；

4、支撑杆采用伸缩杆结构，能够方便的调节长度，根据管径不同，以能够设定斜支撑长度，采用较好的支撑角度实现定位。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为储液囊平面结构示意图；

图4为锁线块部分结构平面示意图；

图中，1、弹性气囊；2、定型线；3、充气泵；4、导气管；5、储液囊；6、高频振动器；7、安装座；8、移动座；9、电动推杆；10、弹性套管；11、支杆；12、套环；13、支撑杆；14、摩擦块；15、总拉绳；16、锁线块；17、通孔；18、锁紧螺栓；19、斜拉线；20、隔膜；21、容腔；22、拉力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，管道封堵装置，包括管内密封装置和定位增强装置，管内密封装置和定位增强装置依靠均衡连接装置连接；所述的管内密封装置包括圆柱形的弹性气囊1；弹性气囊1的左右两端面为褶皱；弹性气囊1内均匀分布有定型线2，定型线2的左右两端分别与弹性气囊1的左右两端面固定连接；弹性气囊1的右端连通有充气泵3；充气泵3的输出端与弹性气囊1密封连通，充气泵3的抽气端连通有导气管4，导气管4延伸至管道外部；弹性气囊1外侧固定套接连接有环形的储液囊5；储液囊5内填充有剪切增稠液；储液囊5内均匀密封安装有高频振动器6；所述的定位增强装置包括安装座7和移动座8；安装座7上固定安装有电动推杆9，电动推杆9的输出端与移动座8固定连接；安装座7和移动座8之间密封连接有弹性套管10；安装座7侧边均匀固定连接有支杆11；支杆11外端均固定连接有套环12；移动座8侧边均匀转动连接有支撑杆13；支撑杆13与支杆11一一对应且支撑杆13穿过套环12；支撑杆13的外端通过转轴连接有摩擦块14；所述的均衡连接装置包括与移动座8右端固定连接的总拉绳15、与总拉绳15右端固定连接的锁线块16；锁线块16上开有通孔17；锁线块16上螺纹连接有锁紧螺栓18，锁紧螺栓18垂直于通孔17；储液囊5左端和弹性气囊1左端均匀连接有斜拉线19；斜拉线19左端均穿过通孔17；储液囊5内均匀分布有隔膜20；隔膜20将储液囊5内部均匀分隔为若干个扇形的容腔21；容腔21内均填充剪切增稠液并安装有高频振动器6；总拉绳15中部安装连接有拉力传感器22；拉力传感器22的信号输出端与外部显示装置连接；支撑杆13为可调节的伸缩杆结构。

本发明在使用时，可通过其他常规手段将本发明送至管道破损处的上游位置，在放入前，需进行实验调节均衡连接装置，保证拉线的受力均匀，在管道的下游端口，将管内密封装置放置在管道内，均衡拉线装置和定位增强装置均在外侧，然后利用充气泵3向弹性气囊1内充气，使其膨胀到与管道内径向适应，开启高频振动器6使剪切增稠液固化，储液囊5定型，完成与管道内壁配合的密封，如图2、4所示，然后将总拉线沿轴心方向拉直，调节每根拉线，使拉线均处于绷直受力状态，然后利用锁线块16和锁紧螺栓18将拉线锁紧，完成调节，关停高频振动器6并放出充气气体。且膨胀状态的数据可进行记录。

如图2所示，将本发明引导放置到管道破损处的上游位置，定位增强装置在内侧，电动推杆9处于收缩状态，则支撑杆13为收拢状态，便于进入管道，到达位置后，则开启电动推杆9，推开固定座和移动座8之间的距离，受套环12的限制作用，支撑杆13撑开，直至外侧的摩擦块14与管道内壁挤压接触，由于支撑杆13成伞状分布，撑开后，则固定座、移动座8和总拉线处于轴心位置，电动推杆9加大推力，保证摩擦块14和管内壁的接触摩擦，实现初步定位，然后开启充气泵3向弹性气囊1内充气，在弹性气囊1膨胀过程中，受管道内液体的推力，使均衡拉线装置处于拉直均匀受力状态，最后弹性气囊1径向膨胀到位，然后开启高频振动器6，储液囊5固化，实现密封，完成管道内破损处上游位置的封堵。

完成管道内的封堵后，管内密封装置受液体推力，密封连接处的接触摩擦提供一定的轴向定位能力，同时定位增强装置提供拉力增强轴向定位能力。在一定范围内，当拉力越大时，支撑杆13使摩擦块14与管道内壁的挤压力就越大，则摩擦力越大时，定位效果越好。同时将支撑杆13采用可调节的伸缩杆结构，则能够调节支撑杆13的支撑长度，以便于调节支撑角度。若管径较小，则支撑杆13的伞状结构张开角度较小时即与关闭接触，挤压力分力产生的与管道内壁的垂直压力较小，不能够产生足够的摩擦力，因此通过调节支撑杆13的长度，可适应不同的管径情况下，支撑杆13的伞状结构均能撑开较大的角度，实现较好的摩擦定位。

本发明的拉线、支撑杆13和支杆11均成伞状分布。弹性气囊1的左端和右端均可设置与充气泵3输出端连通的密封接口，以便于实现与充气泵3的连通时，导气管4直接向后而不影响密封。本发明的信号线和电路线等均可随导气管4进入。