一种胀紧式管道封堵装置的制作方法

本实用新型涉及管道封堵密封领域，具体为一种胀紧式管道封堵装置。

背景技术：

在目前常见的各种机械设备和系统中，均大量使用管道运输传送气态和液态介质，常见的有水，水蒸气，燃气等。在使用过程中，阀门因腐蚀、异物、操作不当等各类原因导致阀门阀芯与阀座密封面损伤，从而产生使阀门失去密封功能，内部介质从阀门下游的管道口发生内漏。由于所输送介质常存在高温高压，易燃易爆等特性，不宜使用直接焊接方式对管道进行封堵。若使用高压密封胶对管道进行密封，易对介质产生污染，影响进一步的使用或是循环利用。同时考虑到机械设备运行时常常无法将阀门从系统中安全隔离，不具备解体检修条件或是关闭系统维修会造成较大的损失或负面效果。

如申请号为201721729778.1的专利文件中公开的一种封堵装置包括螺纹杆、胀管封头、第一锥形块、第二锥形块、内锥胀紧片；胀管封头设有安装槽，安装槽中设有弹性构件；螺纹杆穿过胀管封头的安装槽，螺纹杆位于胀管封头上游的杆身设有配合弹性构件的限位组件，螺纹杆位于胀管封头下游的杆身设有软性垫；第一锥形块和第二锥形块相对套合在软性垫和胀管封头之间的螺纹杆上，第一锥形块和第二锥形块外表面构成改变内锥胀紧片与螺纹杆1间距的卡槽；内锥胀紧片设有三片，三片内锥胀紧片依次位于卡槽中。本实用新型螺纹杆和胀管封头配合，能够促使第一锥形块和第二锥形块组成的卡槽变形，从而改变内锥胀紧片的位置，达到紧贴和脱离管道内壁的目的，并在软性垫的作用下封堵管道。上述封堵装置的部件较多，结构较为复杂，所以存在使用较为操作较为繁琐，各个部件易损坏的缺点。所以需要设计一种操作简便，结构简单耐用，密封效果稳定且不影响系统内部工作的管道封堵装置。

技术实现要素：

技术问题：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便的胀紧式管道封堵装置，能够对管道口处的介质进行快速在线封堵，具有良好的密封性和稳定性。

技术方案

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种胀紧式管道封堵装置，包括用于安装在管道口的密封塞和胀紧栓，其特征在于：还包括用于调节所述胀紧栓位置并抵住所述密封塞后端的调节螺母，所述密封塞沿其轴向开设有贯通孔，所述胀紧栓包括穿过所述贯通孔并用于导向的螺杆部和与所述螺杆部连接并用于挤压密封塞的胀紧端部，所述胀紧端部至少有一部分的径向尺寸大于贯通孔的一处的内径，所述螺杆部的后端设置有螺纹，所述调节螺母安装在所述螺杆部的螺纹上。

作为对本实用新型的优选，所述胀紧端部呈由前往后径向尺寸逐渐变小的锥形结构。

作为对本实用新型的优选，所述贯通孔靠前端部分的内壁面形成由前往后径向尺寸逐渐变小的锥形面。

作为对本实用新型的优选，所述密封塞由外径小于管道内径的密封部和外径大于管道内径的限位部连接组成，限位部凸出密封部形成一个用于抵住管道口的环形面。

作为对本实用新型的优选，在所述密封塞和调节螺母之间设置有垫圈。

作为对本实用新型的优选，在所述密封塞的后方安装有一个用于抵住所述密封塞后端的加强装置。

作为对本实用新型的优选，所述加强装置包括用于抵住密封塞后端的顶杆和用于调节加强装置长度的调节杆。

作为对本实用新型的优选，所述顶杆的前端向内凹陷形成用于收容调节螺母和螺杆部末端的中空内凹部，顶杆后端设置有调节螺纹部。

作为对本实用新型的优选，在所述顶杆后端设置有调节螺纹部，所述调节杆上的前端设置有由前向后开设有用于与顶杆的调节螺纹部对应配合连接的螺纹孔，所述调节杆的后端设置用于抵靠的端。

作为对本实用新型的优选，所述胀紧栓的螺杆部靠后末端设置有夹持部。

有益效果：

1.所述管道胀紧式管道封堵装置仅通过物理手段实现对管道内的多种不同内漏介质进行安全可靠的快速封堵。

2.所述管道胀紧式管道封堵装置能够在不关闭设备系统的情况下，对管道进行在线封堵，减小对设备的工作稳定性的影响。

3.所述管道胀紧式封堵装置的结构简洁，便于安装操作，封堵效果稳定。

4.所述管道胀紧式封堵装置使用避免了对介质的污染，且不会对管道系统造成破坏。

5.所述管道胀紧式封堵装置增加设置了加强装置，沿管道轴向提供一个支持力，降低了封堵装置受介质压力或冲击被顶出管道失去封堵效果的风险。

附图说明

图1为胀紧式管道封堵装置密封时的结构剖面示意图

图2为胀紧式管道封堵装置未密封时的结构剖面示意图

图3为胀紧式管道封堵装置部件安装关系意图

图中：

1——密封塞，1a——贯通孔，1b——密封部，1c—限位部；

2——胀紧栓，2a——螺杆部，2b——胀紧端部，2c——夹持部；

3——调节螺母

4——垫圈

5——顶杆，5a——中空内凹部,5b——环状端面,5c——调节螺纹部；

6——调节杆，6a——螺纹孔；

7——管道；

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本方案是通过以下技术手段实现的：

实施例1：一种胀紧式管道封堵装置，主要包括密封塞1，胀紧栓2和调节螺母3三部分。密封塞1为一种具有一定弹性形变和密封能力材料制成的圆柱形部件，沿密封塞1轴向开有贯通孔1a，所述密封塞1的外壁径向尺寸略小于管道7内径，以保证密封塞1能够平顺插入管道内部。胀紧栓2为一种圆柱形杆件，由导向螺杆部2a和胀紧端部2b连接组成。所述导向螺杆部2a末端沿其轴向设置有螺纹，穿过密封塞1的贯通孔1a，部分螺杆能够凸出密封塞1的后端面；所述胀紧端部2b的至少有一部分外径大于贯通孔1a一处内径，该位置胀紧端部2b的端面与贯通孔1a的内壁部分互相抵住阻止胀紧栓2全部穿过贯通孔1a。将所述密封塞1和胀紧栓2互相套接后，在胀紧栓2带螺纹的螺杆部2a的后端安装尺寸大于贯通孔1a内径的调节螺母3，使三者连接成为封堵装置主体部分。

将所述胀紧式管道封堵装置插入所需封堵的管道7的管道口处，密封塞1插入管道7内。利用固定装置限制胀紧栓2的转动并使用活动扳手转动调节螺母3，使调节螺母3与胀紧栓2发生相对转动；在螺纹配合结构的作用下，调节螺母3沿胀紧栓2的轴向移动并与胀紧栓2胀紧端部2b靠近，此时套接在胀紧栓2调节螺母3之间的密封塞1受到调节螺母3和胀紧端部2b的挤压作用。继续转动调节螺母3，由于调节螺母3抵住密封塞1后端面，则胀紧端部2b挤压进入密封塞1的贯通孔1a内部。由于胀紧端部2b外径大于贯通孔1a的孔径，故胀紧端部2b对贯通孔1a产生沿径向的挤压力，密封塞1在胀紧端部2b的挤压作用下发生形变，外侧径向尺寸扩大，此时密封塞1外表面与管道内壁紧密贴合，起到密封效果，从而阻止介质的向外泄露。

对于所述胀紧栓2和密封塞1优选，将胀紧端部2b设计为一种由前往后径向尺寸逐渐变小的锥形结构；或者将密封塞1的贯通孔1a设计为一种靠前端部分的内壁面径向尺寸由前向后逐渐变小的锥形面。任选上述结构之一，能够实现在转动调节螺母3时，胀紧栓2的胀紧端部2b以较为匀速的方式挤压进入密封塞1的贯通孔1a内部，使密封塞1的受力和发生的形变程度以均匀的方式增大，能够根据调节螺母3转动时所需的力矩大小和材料特性等参数估算密封塞1内部受力和形变程度的大小，避免部件的损坏，使装置操作的稳定性和安全性提升，同时优化密封效果。若同时选择上述两种结构，将获得更为显著的提升效果。

对于胀紧栓2的优选，在其螺杆部2a的末端设置有夹持部2c，具体为一种在胀紧栓2圆柱型末端的外侧面通过切削或打磨形成上下两个平面的形状，便于利用夹持装置夹如老虎钳夹住固定胀紧栓2，阻止其绕自身轴线的转动，保证调节螺母3于胀紧栓2相对转动过程的顺畅。

选使用金属材质的胀紧栓2以提高其与调节螺母3配合连接的紧密程度并且提供更大的紧固配合力。

对于密封塞1的优选，采用尼龙材料以获得较好的密封性能和柔韧性。

考虑到所需管道7内漏的介质可能存在高温和腐蚀等特性，进一步选择密封塞1和胀紧栓2采用耐高温抗腐蚀的复合材料。

进一步优选，可以在调节螺母3和密封塞1之间加装一种外径大于管道7内径的金属垫圈4，抵住密封塞1或管道口，阻止调节螺母3转动的同时沿轴向移动并进入管道7，防止该情况下对胀紧式管道封堵装置的安装操作过程带来的不便；同时金属垫圈4还可以起到增大接触面积减小压强，优化调节螺母3和密封塞1接触表面之间的受力的效果，防止密封塞5受损。

实施例2：在实施例1的基础上，在调节螺母3后端增加安装一个包括顶杆5和调节杆6的加强装置。所述顶杆5前端向内凹陷形成用于收容凸出密封塞部分的调节螺母3和螺杆部2a末端的中空内凹部5a，所述顶杆5前端部面为一种环状端面5b，利用所述环状端面5b抵住金属垫圈4；后端为一种设置有外螺纹的调节螺纹部5c，所述调节螺纹部5c与调节杆6前端开设的带内螺纹的螺纹孔6a配合连接为一体，通过旋转调节杆6调节加强装置的整体长度，实现顶杆5的后端与外部面抵靠并在轴向被固定。通过上述结构，实现了在固定的外部面和胀紧式管道封堵装置主体之间安装一个加强装置，为所述胀紧式管道封堵装置增加提供沿管道7轴向的支撑力，防止在管道7内部压力和冲击作用下所述装置被向外顶出管道口而丧失密封效果情况的发生。

实施例3：在实施例1或2的基础上，进一步优选。将密封塞1设置为一种由密封部1b和限位部1c连接形成的结构，所述密封部1b外径小于管道7内径，在与胀紧栓套接后能够顺利插入管道7，所述限位部1c的外径大于管道7内径，所述密封部1b和限位部1c的连接交界处形成一个突出于密封部1b外沿的环状面，所述环状面与管道口紧密贴合，形成一道于管道7轴向垂直的新密封面，该结构能够有效提高密封效果，防止介质泄漏。进一步的，选择限位部1c的外径与管道7的外径尺寸相同，以提高管道7与密封塞1连接的一体性；还可以在密封塞1与管道口的接触面之间增加安装密封环，进一步提升密封性能。

实施例4：在上述任一实施例的基础上，进一步优选，对于密封塞1和胀紧栓2的组合可选择多种截面大小和形状规格，以应对实际使用条件下不同尺寸规格管道的密封要求。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。