一种模块化管道密封装置

技术领域

本发明涉及管道密封技术领域，具体地说是一种模块化管道密封装置。

背景技术

模块化管道是一种设计概念，即系统中的组成部分（如管道和接头）是标准化的，并可以在工厂或现场预制和组装。这种设计理念可以提高生产效率，减少现场工作量，降低错误风险，并提高整体管道系统的性能。

中国专利公众号为：CN110848486A，一种可调节角度PVC管道接头，包括连接体，所述连接体的两端均为半球形结构，所述限位体和连接体之间安装有第二密封垫，所述限位体和连接体的一端内部共同安装有第一密封垫，所述第一密封垫为球形结构，两个所述第一密封垫之间通过两个固定装置和螺栓固定连接，所述转动体的一端等间距设有多个间隙，所述转动体的一端内侧安装有橡胶圈，所述橡胶圈的内部安装有管道，所述转动体的一端外侧安装有卡箍。虽然上述方案连接方便，能够以不同的角度对两个管道进行安装，从而提高管道的安装效率，但是在管道安装的过程中，未考虑弯折后的管道内部的平衡压力，可能使管道发生泄露，造成资源的浪费；同时上述方案在设计的过程中未考虑外部环境对管道的影响，如落石对管道外壁产生冲击，从而使管道外壁受损，管道内的水或其他流动物体流出，造成资源浪费。

综上所述，本发明提出一种模块化管道密封装置。

发明内容

本发明提供一种模块化管道密封装置，通过改变管道内部的平衡压力，以解决现有技术中管道因角度摆动易泄露等问题。

一种模块化管道密封装置，包括：两个半圆弧、夹紧组件，所述两个半圆弧之间设置有密封圈，所述两个半圆弧通过夹紧组件固定连接，所述两个半圆弧分别与管道连通，所述两个半圆弧内设置有球体，所述球体分别与两侧管道连通，所述管道内设置有控速组件，所述管道上套设有角度组件。

作为本发明的一种技术方案，所述控速组件包括圆盘一、圆盘二、滑动柱、楔形块和电动伸缩杆，所述圆盘一上开设有六边形槽，所述圆盘一与圆盘二转动连接，所述圆盘二上开设有直槽，所述滑动柱贯穿楔形块，且两端分别与六边形槽和直槽滑动连接，所述楔形块上端面与滑动柱底端固定连接，所述圆盘一侧壁固定连接有推动柱，所述推动柱侧壁与电动伸缩杆固定连接。

作为本发明的一种技术方案，所述角度组件包括圆盘三、圆盘四、球形万向节、两个L型块、齿轮，所述管道包括管一和管二，所述圆盘三套设并滑动连接在管一上，所述圆盘四套设并滑动连接在管二上，所述圆盘三和圆盘四的通过球形万向节连接；

所述两个L型块分别滑动连接在圆盘三和圆盘四侧壁上，所述L型块靠近管道的一侧上固定连接有齿轮。

作为本发明的一种技术方案，所述齿轮包括主动轮和从动轮，且所述主动轮与从动轮啮合连接。

作为本发明的一种技术方案，球形万向节以圆盘三圆心为中心点并围绕两个半圆弧阵列分布，则一方面固定管道转动角度的行径方向，另一方面阻挡外界环境如落石对管道造成增压，避免管道因外界环境导致泄露，从而造成资源浪费。

作为本发明的一种技术方案，所述夹紧组件包括螺纹杆一、滑动件，所述螺纹杆一贯通两个半圆弧和密封圈，所述螺纹杆一上可拆卸连接有限位片，且所述限位片位于半圆弧外壁上，所述螺纹杆一上套设有滑动件，所述螺纹杆一一端固定连接有电机一，所述限位片上设置有限位组件。

作为本发明的一种技术方案，所述限位组件包括螺纹杆二，所述螺纹杆二贯通限位片，所述螺纹杆二上套设有定位块，所述限位组件和螺纹杆一是以半圆弧中心为圆心阵列分布的。

作为本发明的一种技术方案，滑动柱、楔形块和直槽都是以圆盘一的圆心为中心点阵列分布的，且各为6个，与六边形槽各个边相对应。

作为本发明的一种技术方案，管一和管二远离半圆弧的连接口均设置有反向螺纹，反向螺纹使管道与管道之间的连接更为紧密和稳固，同时，反向螺纹连接有可以重复拆卸与连接，有利于对管道进行更换。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过控速组件的合理运用，则电动伸缩杆收缩并带动推动柱向其收缩的方向运动，进而带动圆盘一转动，从而带动滑动柱在六边形槽和直槽内滑动，进一步带动楔形块跟随滑动柱一起转动，则表现为圆盘二内圆孔表露在空气中的面积越来越小，从而降低管道内水流过控速组件的流量，进而控制管一内的水向管二内流动的水流速度，进一步控制水流经半圆弧内的水流速，从而控制管内的平衡压力，避免管道泄露，造成资源的浪费。

2、本发明通过角度组件的合理运用，则通过启动电机二并带动主动轮转动，因主动轮与从动轮啮合连接，则带动从动轮转动，进而带动与从动轮连接的L型块转动，进一步带动圆盘三转动，又因圆盘三与管一固定连接，从而带动管一转动，即带动球体在半圆弧内转动，即表现带动管一进行角度的转动，从而实现多角度管道的摆放角度的位置，一定情况下节约了管道资源。

3、本发明通过球形万向节合理运用，即以管道中心为圆心阵列分布，则一方面固定管道转动角度的行径方向，另一方面阻挡外界环境如落石对管道造成增压，避免管道因外界环境导致泄露，从而造成资源浪费。

4、本发明通过夹紧组件的合理运用，即则电机一启动并带动螺纹杆一转动，从而滑动件在螺纹杆一上滑动并不断的向限位片的方向靠近，直至将滑动到最大限值时，即表现为扭紧状态；又因限位片可能发生位置偏移导致松动，从而使两个半圆弧与密封圈为保持密封状态，则使管道弯曲处发生泄露；即电机三启动并带动螺纹杆二转动，进而带动定位块在螺纹杆二上向限位片的方向不断运动，直至将限位片压至半圆弧上，从而保证两个半圆弧和密封圈为紧闭状态，避免管道弯曲处发生泄露，造成资源浪费。

附图说明

图1是本发明整体装置正面立体结构示意图；

图2是本发明整体装置立体结构示意图；

图3是本发明管道内部结构立体结构剖面图；

图4是本发明控速组件立体结构示意图；

图5是本发明控速组件内部立体结构示意图；

图6是本发明整体装置部分正面立体既然是示意图；

图7是本发明整体装置部分立体结构示意图。

图中：

1、半圆弧；2、夹紧组件；20、螺纹杆一；21、电机一；22、限位片；23、滑动件；24、限位组件；240、螺纹杆二；241、定位块；3、密封圈；4、管道；41、管一；42、管二；5、球体；6、控速组件；60、圆盘一；61、六边形槽；62、圆盘二；63、直槽；64、滑动柱；65、楔形块；66、推动柱；67、电动伸缩杆；7、角度组件；70、圆盘三；71、圆盘四；72、球形万向节；73、L型块；74、齿轮；740、主动轮；741、从动轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

一种模块化管道密封装置，包括：两个半圆弧1、夹紧组件2，两个半圆弧1之间设置有密封圈3，两个半圆弧1通过夹紧组件2固定连接，两个半圆弧1分别与管道4连通，且半圆弧1与管道4为转动密封连接，转动连接处设置有一个橡胶密封层，两个半圆弧1内设置有球体5，球体5分别与两侧管道4连通，管道4内设置有控速组件6，管道4上套设有角度组件7。

控速组件6包括圆盘一60、圆盘二62、滑动柱64、楔形块65和电动伸缩杆67，圆盘一60上开设有六边形槽61，圆盘一60内设置有圆盘二62，且圆盘一60与圆盘二62转动连接，圆盘二62上开设有直槽63，滑动柱64贯穿楔形块65，且两端分别与六边形槽61和直槽63滑动连接，楔形块65上端面与滑动柱64底端固定连接，圆盘一60侧壁固定连接有推动柱66，推动柱66侧壁与电动伸缩杆67固定连接。

作为本发明的一种实施方式，如图4-5所示，圆盘二62侧壁开设有弧形孔，推动柱66贯穿弧形孔与圆盘一60固定连接，则当电动伸缩杆67收缩并带动推动柱66向其收缩的方向运动，进而带动圆盘一60转动，从而带动滑动柱64在六边形槽61和直槽63内向靠近圆孔的方向滑动，进一步带动楔形块65跟随滑动柱64一起滑动，在随着楔形块65运动的过程中，楔形块65的尖端在互相不断的靠近，从而楔形块65在不断的遮盖圆孔，从而使圆孔面积减小，则表现为圆盘二62内圆孔表露在空气中的面积越来越小，从而降低管道4内水流过控速组件6的流量，进而控制管一41内的水向管二42内流动的水流速度，进一步控制水流经半圆弧1内的水流速，从而控制管内的平衡压力，避免管道4泄露，造成资源的浪费。

角度组件7包括圆盘三70、圆盘四71、球形万向节72、两个L型块73、齿轮74，管道4包括管一41和管二42，圆盘三70套设并滑动连接在管一41上，圆盘四71套设并滑动连接在管二42上，且所述圆盘三70与圆盘四71通过密封层3为对称轴对称，圆盘三70和圆盘四71的通过球形万向节72连接；

所述两个L型块73分别滑动连接在圆盘三70和圆盘四71侧壁上，L型块73靠近管道4的一侧上固定连接有齿轮74。

作为本发明的一种实施方式，如图1-2所示，与圆盘三70侧壁连接的L型块73相反的一侧上固定连接有电机二75，且电机二75驱动轴与主动轮740固定连接，启动电机二75并带动主动轮740转动，因主动轮740与从动轮741啮合连接，则带动从动轮741转动，进而带动与从动轮741连接的L型块73转动，进一步带动圆盘四71转动，又因圆盘四71与管二42固定连接，从而带动管二42转动，且管二42与球体5连通，即带动球体5在半圆弧1内转动，即表现带动管二42进行角度的转动，且圆盘四71转动的同时，球形万向节72可被带动并按照一定角度摆动，从而跟随管道4的转动方向，进而实现管道4的多角度摆动。

需要说明的是：因L型块73分别与圆盘三70和圆盘四71侧壁滑动连接，则可以通过人为的转动L型块73，进而改变主动轮740和从动轮741的位置，与球形万向节72搭配使用，则可以人为操纵的实现管一41和管二42多个方向自由转动，又因为在施工场地需要对管道4的布局进行设计，而管道4多角度摆动有利于改变管道4的倾斜度，进而满足其布局规划，一定情况下增加管道4的利用率。

作为本发明的一种实施方式，齿轮74包括主动轮740和从动轮741，且主动轮740与从动轮741啮合连接，则主动轮740带动从动轮741转动。

作为本发明的一种实施方式，球形万向节72以圆盘三70圆心为中心点并围绕两个半圆弧1阵列分布，则一方面固定管道4转动角度的行径方向，另一方面阻挡外界环境如落石对管道4造成增压，避免管道4因外界环境导致泄露，从而造成资源浪费。

夹紧组件2包括螺纹杆一20、滑动件23，螺纹杆一20贯通两个半圆弧1和密封圈3，螺纹杆一20上可拆卸连接有限位片22，且限位片22位于半圆弧1外壁上，螺纹杆一20上套设有滑动件23，螺纹杆一20一端固定连接有电机一21，限位片22上设置有限位组件24。

作为本发明的一种实施方式，电机一21启动并带动螺纹杆一20转动，从而滑动件23在螺纹杆一20上滑动并不断的向限位片22的方向靠近，直至推动至不能再向其限位片22方向运动时，即表现为扭紧状态，从而保证两个半圆弧1和密封圈3为紧闭状态，避免管道4弯曲处发生泄露，造成资源浪费。

作为本发明的一种实施方式，如图6-7所示，因限位片22可能发生位置偏移导致松动，从而使两个半圆弧1与密封圈3为保持密封状态，则使管道4弯曲处发生泄露；限位组件24包括螺纹杆二240，螺纹杆二240贯通限位片22，螺纹杆二240上套设有定位块241，螺纹杆二240远离限位片22的一端固定连接有电机三，电机三启动并带动螺纹杆二240转动，进而带动定位块241在螺纹杆二240上向限位片22的方向不断运动，直至将限位片22压至半圆弧1上。

限位组件24和螺纹杆一20是以半圆弧1中心为圆心阵列分布的，限位组件24和螺纹杆一20是以半圆弧1中心为圆心阵列分布的，一般以5-8最适宜，本文中取5个，使两个半圆弧1与密封圈3的位置更为紧密，避免管道4上有位置发生泄露，从而造成资源浪费。

作为本发明的一种实施方式，滑动柱64、楔形块65和直槽63都是以圆盘一60的圆心为中心点阵列分布的，且各为6个，与六边形槽61各个边相对应。

作为本发明的一种实施方式，管一41和管二42远离半圆弧1的连接口均设置有反向螺纹，反向螺纹使管道4与管道4之间的连接更为紧密，且管道4为模块化管道，则需要多个连接在一起，又因管一41与管二42连接口都为反向螺纹，从而更易与管道4连接。

具体工作原理：

目前一些施工场地中，因角度问题通常采用多个管道4通过弯头或斜三通等管件嫁接，从而达到管道随意角度弯曲的目的，然而此做法不能随时对管道4的弯折角度进行调节，如图1-2所示，启动电机二75并带动主动轮740转动，因主动轮740与从动轮741啮合连接，则带动从动轮741转动，进而带动与从动轮741连接的L型块73转动，进一步带动圆盘四71转动，又因圆盘四71与管二42固定连接，从而带动管二42转动，且管二42与球体5连通，即带动球体5在半圆弧1内转动，即表现带动管二42进行角度的转动，且圆盘四71转动的同时，球形万向节72可被带动并按照一定角度摆动，从而跟随管道4的转动方向，进而实现管道4的多角度摆动。

需要说明的是：因L型块73分别与圆盘三70和圆盘四71侧壁滑动连接，则可以通过人为的转动L型块73，进而改变主动轮740和从动轮741的位置，与球形万向节72搭配使用，则可以人为操纵的实现管一41和管二42多个方向自由转动，因为在施工场地需要对管道4的布局进行设计，而管道4多角度摆动有利于改变管道4的倾斜度，进而满足其布局规划，一定情况下增加管道4的利用率。

且因为在直流管中，由于管道4呈直线，流体在管道4内没有明显的方向改变，因此内部压力基本上是均匀分布的。在没有外界干扰的情况下，直流管内部的压力是相等的；而在弯流管中，流体在通过弯曲处时会改变方向，从而产生离心力和向心力。流体向管道4外部侧移动，离心力使得流体到管壁外侧的压力变低，而当流体向管道4内侧移动，向心力使流体到管壁内侧的压力变高。由于这种方向改变造成的压力差异，弯流管内部的平衡压力在弯曲处是不相等的。

而当内部压力不均匀时，管道4的密封部分可能会受到不均匀的力的作用，导致密封失效或者泄漏。特别是在弯曲处，由于内部压力的变化，可能会增加密封部分的应力，使其易于发生泄漏现象。

则角度组件7上的球形万向节72是以管道4中心为圆心阵列分布，则一方面固定管道4转动角度的行径方向，另一方面阻挡外界环境如落石对管道4造成增压，避免管道4因外界环境导致泄露，从而造成资源浪费。

且当直流管转变为弯流管时，管道4内的平衡压力发生变化，然而可以通过改变流速进而影响流体在管道4弯曲处的流动情况，从而改变平衡压力的分布，具体而言：

提高流速：增加流速可以增加流体在弯曲处的离心力，使平衡压力在弯曲处更均匀分布；降低流速：降低流速可以减小流体在弯曲处的离心力，使平衡压力在弯曲处逐渐减小。

则如图4-5所示，圆盘二62侧壁开设有弧形孔，推动柱66贯穿弧形孔与圆盘一60固定连接，则当电动伸缩杆67收缩并带动推动柱66向其收缩的方向运动，进而带动圆盘一60转动，从而带动滑动柱64在六边形槽61和直槽63内向靠近圆孔的方向滑动，进一步带动楔形块65跟随滑动柱64一起滑动，在随着楔形块65运动的过程中，楔形块65的尖端在互相不断的靠近，从而楔形块65在不断的遮盖圆孔，从而使圆孔面积减小，则表现为圆盘二62内圆孔表露在空气中的面积越来越小，从而降低管道4内水流过控速组件6的流量，进而控制管一41内的水向管二42内流动的水流速度，进一步控制水流经半圆弧1内的水流速，从而控制管内的平衡压力，避免管道4泄露，造成资源的浪费。

且为避免管道4弯曲处发生泄露，则需要加强管道4弯曲处的密封效果，则电机一21启动并带动螺纹杆一20转动，从而滑动件23在螺纹杆一20上滑动并不断的向限位片22的方向靠近，直至推动至不能再向其限位片22方向运动时，即表现为扭紧状态，从而保证两个半圆弧1和密封圈3为紧闭状态，避免管道4弯曲处发生泄露，造成资源浪费。

又因如图6-7所示，因限位片22可能发生位置偏移导致松动，从而使两个半圆弧1与密封圈3为保持密封状态，则使管道4弯曲处发生泄露；即电机三启动并带动螺纹杆二240转动，进而带动定位块241在螺纹杆二240上向限位片22的方向不断运动，直至将限位片22压至半圆弧1上。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。