管道帶壓開孔用管卡的製作方法
2023-06-01 20:16:21 1
專利名稱：管道帶壓開孔用管卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在管道帶壓開孔時所用的管卡。
背景技術：
專利號為ZL01217617.6的中國實用新型記載了一種管道帶壓電動開孔機，該開孔機主要包括管卡、閘閥和鑽孔機構；其中，管卡固定在待開孔的管道上，其上設置有一開口，開孔時管卡作為鑽孔機構的安裝基座，鑽孔機構的鑽具穿過管卡上的開口對管道進行開孔，開好孔後管卡上的開口則轉換成為管道的一個接口。由於管卡自身沒有開口關閉裝置，故需要在開口處安裝閘閥，再將鑽孔機構氣密安裝固定在閘閥上。而隨著閘閥的設置， 不僅需要加大鑽孔機構的行程，影響其穩定性，而且增加了開孔成本，也增加了所需的操作空間。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種結構簡單、性能可靠、成本低、自身帶有開口關閉裝置的管道帶壓開孔用管卡。為實現上述目的，本發明管道帶壓開孔用管卡包括上管卡和下管卡，上、下管卡之間通過連接件對置扣裝固定在待開孔管道上，扣裝在管道上的上管卡的裡側帶有空腔，該空腔四周的上管卡側壁與管道外表面之間通過密封件氣密相接，空腔部位遠離管道表面一側的側壁上設置有開口，開口的外側端設置有供外部鑽孔機構氣密安裝固定的連接結構， 開口裡側端的空腔側壁上則設置有環繞開口的密封面，空腔中還設置有與開口裡側端的環形密封面相配的封板，該封板安裝在空腔側壁上設置的轉軸上，通過轉動轉軸帶動封板在空腔內移動，實現對開口的關閉和打開，並且在打開開口後讓出供鑽孔機構的鑽具經過的通道。進一步，所述開口沿所述待開孔管道的徑向延伸，並且所述空腔側壁的外表面還延伸有與開口同心的管段，該管段的端部設置所述連接結構。進一步，所述空腔側壁上所述開口所在部位的部分內表面為平面，該平面中環繞開口裡側端的部分構成所述密封面；所述封板上帶有與密封面相配合的平面，所述轉軸的軸線垂直所述平面設置，轉軸帶動封板沿所述平面移動，實現對開口的關閉和打開。進一步，所述開口延伸方向與所述平面相垂直。進一步，所述封板由基座和與所述密封面相匹配的密封盤構成，密封盤安裝在基座上，基座偏心安裝在所述轉軸上，隨著轉軸轉動，基座帶動密封盤繞轉軸軸線擺動，實現對所述開口的關閉和打開。進一步，所述密封盤通過彈性支撐裝置及導向裝置浮動支撐在所述基座上，以保持與所述開口的裡側端密封面的良好接合，所述導向裝置由密封盤上設置的導向軸或杆和基座上設置的導向孔構成。進一步，所述彈性支承裝置由彈簧或彈性橡膠件構成。進一步，所述導向軸與所述密封盤同心設置，該導向軸包括位於密封盤一側的大徑段和位於自由端一側的小徑段，所述基座上的導向孔為通孔，該通孔包括分別與導向軸上的大、小徑段相配的大、小徑孔段；所述彈性支撐裝置由彈簧構成，該彈簧套裝在導向軸的小徑段上，並位於導向孔的大徑孔段中，其上端頂靠在導向軸大徑段的端面上，其下端頂靠在導向孔小徑孔段的端面上；導向軸的大、小徑段與導向孔的大、小徑孔段之間均設置有密封圈，並由此將所述彈簧封閉在一密閉空間中。進一步，所述導向軸為套筒狀，並與所述密封盤同心設置；所述彈性支撐裝置由彈簧機構構成，該彈簧機構包括底部封閉的彈簧套和套內設置的彈簧，彈簧套為杆狀，其下部可移動插裝在所述基座上設置的安裝孔中，並通過其套身上設置的徑向環形凸緣支撐在基座上，其上部可移動插裝在密封盤上的導向軸的裡孔中，同時，導向軸裡孔孔壁與彈簧套外表面之間還設置有密封圈，該密封圈安裝在導向軸或彈簧套上設置的安裝槽中；所述彈簧的下端支撐在彈簧套的底壁上，上端頂靠在密封盤上，並對密封盤施加有使其相對基座浮動的頂推力。進一步，所述導向軸與所述密封盤同心設置；所述彈性支撐裝置由環繞密封盤中心設置的多個彈簧機構構成，所述彈簧機構包括底部封閉的彈簧套、彈簧和頂推桿，彈簧套固定所述基座上，彈簧和頂推桿依次設置在彈簧套中，彈簧下端支撐在彈簧套底壁上，頂推桿下端支撐在彈簧上端，頂推桿上端頂靠在密封盤上，頂推桿外表面與彈簧套裡孔相配合， 頂推桿在彈簧套的導向下，由彈簧驅動上下移動，並由此使密封盤相對基座浮動。進一步，所述密封盤上與所述密封面相配合的一側表面設置有密封材料層。進一步，所述轉軸插裝在所述空腔側壁上設置的支撐套中，該支撐套氣密螺接固定在側壁上設置的螺孔中，支撐套的外側端還設置有套母，通過該套母將環形密封件壓固在轉軸與支撐套之間；所述空腔中還設置轉軸支承座，該支承座與空腔側壁相固定或一體製成，轉軸位於空腔內一端插裝並支撐在其支承座上，所述基座安裝在轉軸位於支承座與空腔側壁之間的部分上，並與轉軸周向固定；轉軸上還設置有與所述支撐套位於空腔中一端相配合的軸肩或卡臺，並通過該軸肩或卡臺被限定在空腔中。進一步，所述空腔側壁上還設置有用於將鑽孔時產生的鑽屑排除的排屑孔，該排屑孔有螺塞密封。進一步，所述管段上的所述連接結構為法蘭盤。本發明通過在管卡上增加開口關閉裝置後，在管道上開孔時，鑽孔機構直接安裝固定在管卡上，而無需再安裝閘閥，因而使得整個開孔裝置的結構更加緊湊，大大增加了鑽孔機構的穩定性，減小了開孔操作所需的空間，也降低了開孔裝置的成本。本發明中，通過將密封盤浮動設置，保證了對開口關閉的可靠性，而將頂推彈簧設置一密閉空間中，則可避免外部流體腐蝕彈簧，提高其使用壽命和工作可靠性。
圖1為本發明實施例1結構示意圖；圖2為圖1中A-A剖視3為圖1中B-B剖視圖； 圖4為圖1中序號1所示上管卡結構示意圖； 圖5為本發明實施例2結構示意圖； 圖6為本發明實施例3結構示意圖； 圖7為本發明實施例4結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做詳細說明。實施例1
如圖1、至圖4所示，本發明管道帶壓開孔用管卡包括上管卡1、下管卡2、轉軸3、支撐套4、環形密封件5、套母6、封板7、平鍵8、排屑孔螺塞10、管卡密封圈9。上管卡1上設有支撐套安裝孔101、凸臺102上軸安裝孔103、排屑孔106、連接結構107、開口 108、開口密封面109 ；支撐套安裝孔101內螺紋與支撐套一端外螺紋相配，排屑孔106與螺塞10外螺紋固定，連接結構107與鑽孔機構(圖中未示出)連接；在支撐套4 與其安裝孔101裝配端相對的另一端，其內孔上設有與環形密封件5相配的錐形結構，外圓上設有與套母6相配的外螺紋；轉軸3為階梯軸，一端設有與外部旋轉工具卡接的卡口，另一端從端部向裡側依次設與上管卡凸臺102上軸安裝孔103、封板7上軸安裝孔、支撐套4 內孔配合的外圓，另在與封板7上軸安裝孔配合的外圓上開有鍵槽，設有平鍵8。裝配時，首先，將封板7上軸安裝孔對準上管卡1上支撐套安裝孔101，將轉軸3上設有階梯圓的一端裝上平鍵8，插入支撐套安裝孔101，穿過封板7上軸安裝孔再插入上管卡1上凸臺102上軸安裝孔103內，凸臺102上軸安裝孔103對轉軸3進行軸向限定；同時轉軸3通過平鍵8與封板7周向固定。支撐套4 一端外螺紋加密封材料套入轉軸3後擰入支撐套安裝孔101內與上管卡1外殼密封並固定，支撐套4內孔錐形段內和外圓上先後裝入環形密封件5、擰上套母6，在套母6的擠壓下，環形密封件5上的內、外表面分別與轉軸 3外圓和支撐套4上錐形段氣密連接。接著，上管卡1密封圈安裝槽104上安裝管卡密封圈9，再與下管卡2卡裝在需開孔的管道1上，由螺栓11將上、下管卡與管道固定；在上管卡1上排屑孔106擰入螺塞10， 這樣在上管卡1與管道之間形成一個封閉的空間。最後，在上管卡1開口連接結構107上接裝鑽孔機構，鑽孔機構的鑽具進入開口 108內，轉動轉軸3，轉軸3帶動封板7擺動，封板7從開口密封面109上移開，讓出供鑽孔機械的鑽具經過的通道，此時鑽具可對管道進行開孔。當開孔結束後，鑽具退回開口 108內， 反向轉動轉軸3，封板7隨之擺動至開口 109位置將開口封閉，鑽孔機構可卸下。連接結構107可以是法蘭，也可以是其他型式能夠與鑽孔機構連接的連接結構。 實施例2
如圖5所示，此例為本發明的另一種實施方式。在該實施方式中，封板由基座12和密封盤11構成，密封盤11背對開口的端面上設有帶有大、小徑段的臺階軸，軸端的外圓小於軸根的外圓，兩外圓上均設有密封圈安裝槽，槽中安裝密封圈13、14。基座12上面對開口 108的支撐臺中心位置上設有用於配裝密封盤11上的臺階軸的臺階孔，基座12臺階孔的大、小徑孔段與密封盤11臺階軸的大、小徑段之間分別由密封圈13、14密封。臺階軸的小徑段上套裝有彈簧15，該彈簧15上端頂靠在臺階軸大徑段的端面上，下端頂靠在臺階孔小徑孔段的端面上。由於彈簧15對密封盤11 的頂推作用使密封盤11浮動於開口 108與基座12之間，因而對開口密封面109有良好的密封效果。通過設置兩個密封圈13、14，將彈簧15封閉在一密閉空間中，防止外部流體進入彈簧15所在空間而腐蝕彈簧15。基座12偏心安裝在轉軸3上，通過平鍵8與轉軸3周向固定，隨著轉軸3轉動，基座12帶動密封盤11繞轉軸軸線擺動，實現對開口 108的關閉和打開。
實施例3
如圖6所示，此例為密封盤11與基座12之間設置彈簧機構的一種實施方式。基座12面對上管卡1上開口 108的支撐臺中心位置上設有彈簧套16的插裝孔； 密封盤11背對開口 108的端面上同心設置導向軸，導向軸為套筒狀，開有不通透的裡孔，在裡孔的內壁上從端部向裡側依次設有密封圈安裝槽、擋圈安裝槽。彈簧機構包括彈簧套18、 彈簧15，彈簧套18為杆狀，其下部可移動插裝在基座12支撐臺上設置的安裝孔中，並通過其套身上設置的徑向環形凸緣支撐在基座12安裝孔上，其上部可移動插裝在密封盤11上的導向軸的裡孔中。裝配時，首先，彈簧套18內孔裝入彈簧15後將孔口的一端插裝在密封盤11上的導向軸的裡孔中，在導向軸裡孔的擋圈安裝槽、密封圈安裝槽上分別安裝擋圈16、密封圈 17，對彈簧套18進行軸向限位和密封(注對彈簧套軸向限位只是裝配需要，沒有其他作用)。最後，將安裝在密封盤上的彈簧套18插裝在基座12插裝孔中，彈簧套18上徑向環形凸緣支撐在基座12上。由於彈簧套18在擋圈16的限位下與密封盤11之間還有一定量的彈性行程，因而在上述行程內，基座12通過彈簧套18使密封盤11對開口密封面109施加頂推力，提高接合效果。實施例4
如圖7所示，此例為密封盤11與基座12之間設置彈性支撐裝置的另一種實施方式。基座12面對上管卡1上開口 108的支撐臺中心位置上設有插裝孔，以插裝孔為中心，周向均布多個彈簧機構19安裝孔，彈簧機構19包括底部封閉的彈簧套、彈簧和頂推桿， 彈簧套軸向限定在基座12安裝孔上，彈簧和頂推桿依次設置在彈簧套中，彈簧套孔口端設置擋圈和密封圈對頂推桿進行限位和密封(注對頂推桿軸向限位只裝配需要，沒有其他作用)。密封盤11背對開口 108的端面上同心設置導向軸，該導向軸插入基座12支撐臺上插裝孔與基座12軸向定位，密封盤11盤面在彈簧機構19推動下與開口密封面109充分接觸。
上述實施例只是用於說明本發明，本領域技術人員所作出的符合本發明思想的各種具體實施方式
都應在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種管道帶壓開孔用管卡，包括上管卡和下管卡，上、下管卡之間通過連接件對置扣裝固定在待開孔管道上，其特徵在於，所述扣裝在管道上的上管卡的裡側帶有空腔，該空腔四周的上管卡側壁與管道外表面之間通過密封件氣密相接，空腔部位遠離管道表面一側的側壁上設置有開口，開口的外側端設置有供外部鑽孔機構氣密安裝固定的連接結構，開口裡側端的空腔側壁上則設置有環繞開口的密封面，空腔中還設置有與開口裡側端的環形密封面相配的封板，該封板安裝在空腔側壁上設置的轉軸上，通過轉動轉軸帶動封板在空腔內移動，實現對開口的關閉和打開，並且在打開開口後讓出供鑽孔機構的鑽具經過的通道。
2.如權利要求1所述的管卡，其特徵在於，所述開口沿所述待開孔管道的徑向延伸，並且所述空腔側壁的外表面還延伸有與開口同心的管段，該管段的端部設置所述連接結構。
3.如權利要求2所述的管卡，其特徵在於，所述空腔側壁上所述開口所在部位的部分內表面為平面，該平面中環繞開口裡側端的部分構成所述密封面；所述封板上帶有與密封面相配合的平面，所述轉軸的軸線垂直所述平面設置，轉軸帶動封板沿所述平面移動，實現對開口的關閉和打開。
4.如權利要求3所述的管卡，其特徵在於，所述開口延伸方向與所述平面相垂直。
5.如權利要求4所述的管卡，其特徵在於，所述封板由基座和與所述密封面相匹配的密封盤構成，密封盤安裝在基座上，基座偏心安裝在所述轉軸上，隨著轉軸轉動，基座帶動密封盤繞轉軸軸線擺動，實現對所述開口的關閉和打開。
6.如權利要求5所述的管卡，其特徵在於，所述密封盤通過彈性支撐裝置及導向裝置浮動支撐在所述基座上，以保持與所述開口的裡側端密封面的良好接合，所述導向裝置由密封盤上設置的導向軸或杆和基座上設置的導向孔構成。
7.如權利要求6所述的管卡，其特徵在於，所述彈性支承裝置由彈簧或彈性橡膠件構成。
8.如權利要求6所述的管卡，其特徵在於，所述導向軸與所述密封盤同心設置，該導向軸包括位於密封盤一側的大徑段和位於自由端一側的小徑段，所述基座上的導向孔為通孔，該通孔包括分別與導向軸上的大、小徑段相配的大、小徑孔段；所述彈性支撐裝置由彈簧構成，該彈簧套裝在導向軸的小徑段上，並位於導向孔的大徑孔段中，其上端頂靠在導向軸大徑段的端面上，其下端頂靠在導向孔小徑孔段的端面上；導向軸的大、小徑段與導向孔的大、小徑孔段之間均設置有密封圈，並由此將所述彈簧封閉在一密閉空間中。
9.如權利要求6所述的管卡，其特徵在於，所述導向軸為套筒狀，並與所述密封盤同心設置；所述彈性支撐裝置由彈簧機構構成，該彈簧機構包括底部封閉的彈簧套和套內設置的彈簧，彈簧套為杆狀，其下部可移動插裝在所述基座上設置的安裝孔中，並通過其套身上設置的徑向環形凸緣支撐在基座上，其上部可移動插裝在密封盤上的導向軸的裡孔中，同時，導向軸裡孔孔壁與彈簧套外表面之間還設置有密封圈，該密封圈安裝在導向軸或彈簧套上設置的安裝槽中；所述彈簧的下端支撐在彈簧套的底壁上，上端頂靠在密封盤上，並對密封盤施加有使其相對基座浮動的頂推力。
10.如權利要求6所述的管卡，其特徵在於，所述導向軸與所述密封盤同心設置；所述彈性支撐裝置由環繞密封盤中心設置的多個彈簧機構構成，所述彈簧機構包括底部封閉的彈簧套、彈簧和頂推桿，彈簧套固定所述基座上，彈簧和頂推桿依次設置在彈簧套中，彈簧下端支撐在彈簧套底壁上，頂推桿下端支撐在彈簧上端，頂推桿上端頂靠在密封盤上，頂推桿外表面與彈簧套裡孔相配合，頂推桿在彈簧套的導向下，由彈簧驅動上下移動，並由此使密封盤相對基座浮動。
11.如權利要求6—10任一所述的管卡，其特徵在於，所述密封盤上與所述密封面相配合的一側表面設置有密封材料層。
12.如權利要求6所述的管卡，其特徵在於，所述轉軸插裝在所述空腔側壁上設置的支撐套中，該支撐套氣密螺接固定在側壁上設置的螺孔中，支撐套的外側端還設置有套母， 通過該套母將環形密封件壓固在轉軸與支撐套之間；所述空腔中還設置轉軸支承座，該支承座與空腔側壁相固定或一體製成，轉軸位於空腔內一端插裝並支撐在其支承座上，所述基座安裝在轉軸位於支承座與空腔側壁之間的部分上，並與轉軸周向固定；轉軸上還設置有與所述支撐套位於空腔中一端相配合的軸肩或卡臺，並通過該軸肩或卡臺被限定在空腔中。
13.如權利要求1所述的管卡，其特徵在於，所述空腔側壁上還設置有用於將鑽孔時產生的鑽屑排除的排屑孔，該排屑孔有螺塞密封。
14.如權利要求2所述的管卡，其特徵在於，所述管段上的所述連接結構為法蘭盤。
全文摘要
本發明公開了一種管道帶壓開孔用管卡，該管卡包括上管卡和下管卡，上、下管卡之間通過連接件對置扣裝固定在待開孔管道上，上管卡的裡側帶有空腔，空腔側壁上設置有開口，開口的外側端設置有供外部鑽孔機構氣密安裝固定的連接結構，開口裡側端設置有密封面，空腔中還設置有與密封面相配的封板，該封板安裝在空腔側壁上設置的轉軸上，通過轉動轉軸帶動封板在空腔內移動，實現對開口的關閉和打開。本發明通過在管卡上增加開口關閉裝置後，使得整個開孔裝置更加緊湊，增加了鑽孔機構的穩定性，減小了開孔操作所需的空間，也降低了開孔裝置的成本。
文檔編號B23B41/08GK102374353SQ20111037700
公開日2012年3月14日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者宋戰修 申請人:宋戰修