具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图14，本发明提供一种技术方案：

如图1、图2所示，是本发明总体结构布局示意图，本发明的一种模块化变径管道内封堵器，主要包括密封桶1、压紧机构2两部分构成；所述密封桶1为具有变形能力的橡胶材料制成，其结构为一端开口的圆柱形桶状结构；

如图2、图3所示，是本发明压紧机构结构布局示意图，压紧机构2是由多个变径模块4通过万向节3连接在一起的可变形串联结构，其安装在密封桶1的内部，封堵作业时可通各个变径模块4将密封桶1压紧在管道内壁上完成密封作业；

如图5、图6所示，是本发明变径模块结构局部示意图一和示意图二；变径模块4，由变径驱动机构6和变径协调圈5构成；所述变径驱动机构6由弧形桶壁10、梯形滑块11、U形连杆12和油缸13构成；所述弧形桶壁10，主体结构为由弹簧钢制成的四分之一圆面的弧形壳体结构，中间设计有方孔用于增强其协调变形能力，在两端设计有与圆柱面轴线成20-70度的对称半圆柱面直线滑槽，四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面，在完整圆柱面的外侧设计有环形槽用于安装变径协调圈5；在四个弧形桶壁10一次圆周阵列形成的一个近似的完整圆柱面所有接缝处的内侧两个相邻的半圆柱面均设置有直线滑槽，所述相邻的两个直线滑槽分别在两侧形成了梯形滑道用于安装梯形滑块11；所述梯形滑块11上设计有圆柱面铰链接口，通过U形连杆12的两端的圆柱铰链与油缸13两端的法兰链接；油缸13通过八个U形连杆12同步驱动两端的四个梯形滑块11沿着圆柱面轴线方向运动，梯形滑块11在梯形滑道内滑动产生对间隙两侧的弧形桶壁10的推力使圆柱面的周长变大，达到增大半径的目的。由于在半径增大的过程中弧形桶壁10之间的间隙也在不断的增大，这将导致封堵过程中出现局部密封压力不足的现象。为了防止增大的间隙对封堵效果的影响，在变径驱动机构6的外侧安装了变径协调圈5。

如图7、图8、图9所示，是本发明变径协调圈结构布局示意图；变径协调圈5，由橡胶包圈7、螺旋钢圈8和条形钢棒9构成；图6是本发明螺旋钢圈结构示意图，所述螺旋钢圈8为由多个螺旋弹簧板14和小弹簧板15焊接成的完成圆柱面，小弹簧板15分布在螺旋弹簧板14的间隙内，其协调变形的作用，使用较小的力就能变径协调圈5发生弹性变形；橡胶包圈7及结构为圆柱环形结构，内部由环形槽，其安装在变径协调圈5的外侧；在变径协调圈5和橡胶包圈7构成的环形空腔内填充由许多条形钢棒9，利用条形钢棒9的在变径过程中相互滚动改善载荷的分布，同时提高整体结构的抗压能力，进而提高封堵器的工作压力。

如图10、图11所示，是本发明变径驱动机构结构示意图一和示意图二；变径驱动机构6由弧形桶壁10、梯形滑块11、U形连杆12和油缸13构成；所述弧形桶壁10，主体结构为由弹簧钢制成的四分之圆面的弧形壳体结构，中间设计有方孔用于增强其协调变形能力，在两端设计有与圆柱面轴线成一定角度的对称半圆柱面直线滑槽，四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面，在完整圆柱面的外侧设计有环形槽用于安装变径协调圈5；在四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面接缝处的内侧两个相邻的半圆柱面直线滑槽分别在两侧形成了梯形滑道用于安装梯形滑块11；

如图12所示，是本发明变径机构边缘驱动原理局部示意图；梯形滑块11的上设计由圆柱面铰链接口，通过U形连杆12的两端的圆柱铰链与油缸13两端的法兰链接；

如图13、图14所示，是本发明变径机构中心驱动原理示意图示意图，油缸13通过八个U形连杆12同步驱动两端的四个梯形滑块11沿着圆柱面轴线方向运动，梯形滑块11在梯形滑道内滑动产生对间隙两侧的弧形桶壁10的推力是圆柱面的周长变大，达到增大半径的目的。由于在半径增大的过程中弧形桶壁10之间的间隙也在不断的增大，这将导致封堵过程中出现局部密封压力不足的现象。为了防止增大的间隙对封堵效果的影响，在变径驱动机构6的外侧安装了变径协调圈5。

当管道出现故障破裂或断裂后需要进行修复时需要将管道内的流体进行阻断。此时，根据管道内的压力大小将一定数量的变径模块4用万向节3连接起来形成串联结构，装配到密封桶内形成对应管内封堵压力的封堵器。封堵器的尾部万向节3预留了一个螺纹富用于与管道机器人或机械臂连接，采用机械臂或管道机器人运载平台将封堵器送达管内指定封堵位置。

到达指定封堵位置后，启动依次启动各个变径模块4内的油缸13，油缸前后伸缩运动，油缸13通过八个U形连杆12同步驱动两端的四个梯形滑块11沿着圆柱面轴线方向运动，梯形滑块11在梯形滑道内滑动产生对间隙两侧的弧形桶壁10的推力是圆柱面的周长变大，使其半径增大；随着变径驱动机构6半径的增大，推动变径协调圈5也随之增大，将密封桶压紧在管道内壁上形成环装密封带，在多个变径模块4所在的区域就形成了多道环装密封带，最终在管内形成了梯度密封结构，完成封堵过程。

动变径协调圈5半径增大的过程中，内侧的螺旋钢圈8的螺旋弹簧板14在变形过程中在弧形桶壁10之间的间隙处起到了支撑作用，避免了间隙的不良影响；在变径协调圈5和橡胶包圈7构成的环形空腔内填充由许多条形钢棒9，在螺旋钢圈8半径增大的过程中利用一系列的条形钢棒9的相互滚动，根据管内几何形态形成新的分布，在弥补螺旋钢圈8内螺旋弹簧板14的间隙的过程中，对管内的几何形态具备了一定的适应能力，改善了载荷的分布，同时提高整体结构的抗压能力，进而提高了封堵器的工作压力。

实施例2：

请参阅图1至图14，本发明提供一种技术方案：

如图1、图2所示，是本发明总体结构布局示意图，本发明的一种模块化变径管道内封堵器，主要包括密封桶1、压紧机构2两部分构成；所述密封桶1为具有变形能力的橡胶材料制成，其结构为一端开口的圆柱形桶状结构；

如图2、图3所示，是本发明压紧机构结构布局示意图，压紧机构2是由多个变径模块4通过万向节3连接在一起的可变形串联结构，其安装在密封桶1的内部，封堵作业时可通各个变径模块4将密封桶1压紧在管道内壁上完成密封作业；

如图5、图6所示，是本发明变径模块结构局部示意图一和示意图二；变径模块4，由变径驱动机构6和变径协调圈5构成；所述变径驱动机构6由弧形桶壁10、梯形滑块11、U形连杆12和油缸13构成；所述弧形桶壁10，主体结构为由弹簧钢制成的四分之一圆面的弧形壳体结构，在两端设计有与圆柱面轴线成20-70度的对称半圆柱面直线滑槽，四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面，在完整圆柱面的外侧设计有环形槽用于安装变径协调圈5；在四个弧形桶壁10一次圆周阵列形成的一个近似的完整圆柱面所有接缝处的内侧两个相邻的半圆柱面均设置有直线滑槽，所述相邻的两个直线滑槽分别在两侧形成了梯形滑道用于安装梯形滑块11；所述梯形滑块11上设计有圆柱面铰链接口，通过U形连杆12的两端的圆柱铰链与油缸13两端的法兰链接；油缸13通过八个U形连杆12同步驱动两端的四个梯形滑块11沿着圆柱面轴线方向运动，梯形滑块11在梯形滑道内滑动产生对间隙两侧的弧形桶壁10的推力使圆柱面的周长变大，达到增大半径的目的。由于在半径增大的过程中弧形桶壁10之间的间隙也在不断的增大，这将导致封堵过程中出现局部密封压力不足的现象。为了防止增大的间隙对封堵效果的影响，在变径驱动机构6的外侧安装了变径协调圈5。

如图10、图11所示，是本发明变径驱动机构结构示意图一和示意图二；变径驱动机构6由弧形桶壁10、梯形滑块11、U形连杆12和油缸13构成；所述弧形桶壁10，主体结构为由弹簧钢制成的四分之圆面的弧形壳体结构，中间设计有方孔用于增强其协调变形能力，在两端设计有与圆柱面轴线成一定角度的对称半圆柱面直线滑槽，四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面，在完整圆柱面的外侧设计有环形槽用于安装变径协调圈5；在四个弧形桶壁10一次圆周阵列可形成一个近似的完整圆柱面接缝处的内侧两个相邻的半圆柱面直线滑槽分别在两侧形成了梯形滑道用于安装梯形滑块11；

如图12所示，是本发明变径机构边缘驱动原理局部示意图；梯形滑块11的上设计由圆柱面铰链接口，通过U形连杆12的两端的圆柱铰链与油缸13的法兰链接；

如图13、图14所示，是本发明变径机构中心驱动原理示意图示意图，油缸13通过八个U形连杆12同步驱动两端的四个梯形滑块11沿着圆柱面轴线方向运动，梯形滑块11在梯形滑道内滑动产生对间隙两侧的弧形桶壁10的推力是圆柱面的周长变大，达到增大半径的目的。由于在半径增大的过程中弧形桶壁10之间的间隙也在不断的增大，这将导致封堵过程中出现局部密封压力不足的现象。为了防止增大的间隙对封堵效果的影响，在变径驱动机构6的外侧安装了变径协调圈5。

虽然以上所有的实施例均使用一套图纸，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的发明目的，所以所有这些都在本发明的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。