一种大升程薄型压紧块

摘要

本发明公开了一种大升程薄型压紧块，包括相互以其楔形面配合形成楔合体的左、右楔块和上、下楔块，左、右楔块的楔形小端端面分别交错设有凹槽结构，通过在左、右楔块相向移动时，使左、右楔块形成的端面凸台各自伸入对方凹槽结构中形成配合，以增加左、右楔块相对移动时的极限距离，提高上、下楔块的垂直升高距离，可在保持压紧块原有的升高距离前提下，相应减薄压紧块的厚度，从而可保证压紧块的顺利安装。

说明书

技术领域

本发明涉及电缆贯穿安装密封领域，更具体地，涉及一种用于电缆贯穿 装置的大升程薄型压紧块。

背景技术

在船舶、海洋钻井平台中，常需要在舱室、墙壁或隔板等结构处开口， 对电缆/电线进行贯穿作业。为了密封和保护电缆，使之不受火、烟、气体和 水等的影响，在这些开口处，将使用到电缆贯穿装置。

请参阅图1，图1是现有的一种电缆贯穿装置的外形结构示意图。如图1 所示，现有的电缆贯穿装置通常包括一刚性框架100，框架预埋在隔板或墙 壁上，框架内装有用于夹紧贯穿框架的电缆300的多组弹性密封件200，以 及装在框架内、用于在框架内壁和弹性密封件之间进行胀紧、以在框架的断 面形成密封的压紧块400。

穿过电缆的多组弹性密封件在电缆及自身弹性作用下，在框架内的位置 状态将变得杂乱，使得用来安装压紧块的空间非常狭小，这给压紧块的安装 带来了困难。为了解决这个问题，常用的方法是在安装压紧块之前，预先采 用人工或机械的方式使密封件排列整齐、压紧，然后再将压紧块安装到撑开 的空间内。此类方法虽然能够勉强使压紧块安装到位，但是安装效率极低， 且现有的安装工具虽然在其负荷时可以起到将密封件压实、扩大压紧块安装 空间的作用，但是，在移除安装工具时，由于其卸荷时的回退速度较慢，使 得被压紧的密封件有足够的时间进行回弹，造成压紧块实际安装空间处于逐 渐缩减的变化状态，因而仍将导致压紧块难以顺利安装。

目前，主流的压紧块一般均采用两组四个楔块组合进行压紧的方式，其 动作过程为通过使处于水平方向的一组左、右楔块相对平移，来实现与之配 合的另一组上、下楔块的上下移动，从而将框架内壁和弹性密封件胀紧进行 密封。

请参阅图2-图3，图2-图3是现有的一种电缆贯穿装置压紧块的使用状 态结构示意图，图中省略了上楔块。如图2所示，其显示压紧块的初始状态， 压紧块包括相配合的一组左楔块401、右楔块402和一组上楔块、下楔块404 (图中省略了上楔块)。图中压紧块的总体厚度为H，总体长度为L2。根据 实际工作要求和组装效果，压紧块的总体长度L2和总体宽度(即其垂直图面 的方向宽度)基本定型。通过对压紧块的结构进行分析可知，影响上、下楔 块移动距离的因素主要有左、右楔块的移动距离L，左、右楔块相对的小端 高度h和楔块的角度等方面。其中，楔块的角度应控制在一定范围内，不能 过大，也不能过小，否则会影响到受力和摩擦角等问题，所以调整的余地不 大；而左、右楔块的小端高度h与上、下楔块的移动有直接关系。如图3所 示，其显示压紧块的极限工作位置状态，当左、右楔块移动到极限工作位置， 即相接触时，上、下楔块的总体移动距离即为h。

但是，左、右楔块的小端高度h又受到多方面影响，例如，楔块角度和 压紧块的厚度等。当角度和厚度不变时，h越大，则上、下楔块与左、右楔 块的有效接触面积就越小，而如果有效接触面积过小，就会严重影响到压紧 块的稳定性和密封效果。请参阅图4-图5，图4-图5是压紧块左、右楔块的 长度缩短时的状态示意图。如图4所示，若在不改变压紧块总体高度的前提 下，缩短图2中左、右楔块401、402的长度L1时，则左、右楔块的小端高 度将由h增大为h1；此时，如果左、右楔块移动到位，则上、下楔块403、 404的垂直移动距离即也由h变为h1。但是，因为压紧块是弹性元件，极易 受力变形，当左、右楔块的长度L1缩短后，上、下楔块与左、右楔块的有效 接触面积将随之减小。如图5所示，在压紧块实际工作过程中，由于上、下 楔块受到较大的垂直挤压力F，而长度L1缩短后四个楔块之间的空隙过大， 使得上、下楔块丧失较多的有效支撑而产生形变(如图示虚线所指)，很难 顺利地上升，导致左、右楔块运动不畅而嵌入到上、下楔块之间的空隙中， 因而难以达到预想的密封效果。

由于上、下楔块的移动距离(升程)决定了弹性密封件密实的程度，如 何在保证上、下楔块移动距离的前提下，减小压紧块的厚度H就是本发明的 最终目的，这也意味着当压紧块的厚度H减薄时，其具备了相对较大的升程。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种大升程薄 型压紧块，可在保持原有的升高距离前提下，相应减薄压紧块的厚度，从而 可保证压紧块的顺利安装。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种大升程薄型压紧块，包括相互以其楔形面配合形成楔合体的左、 右楔块和上、下楔块，所述左、右楔块的楔形小端端面分别交错设有凹槽结 构，通过在左、右楔块相向移动时，使左、右楔块形成的端面凸台各自伸入 对方凹槽结构中形成配合，以增加左、右楔块相对移动时的极限距离，提高 上、下楔块的垂直升高距离。

优选地，所述凹槽结构贯穿左、右楔块的上、下楔形面。

优选地，所述左、右楔块的端面凸台各自伸入对方凹槽结构中形成咬合 配合。

优选地，所述左、右楔块的部分端面凸台各自伸入对方凹槽结构中形成 咬合配合。

优选地，所述凹槽结构为梯形、V形或弧形。

优选地，所述右楔块与上、下楔块之间分别通过软性带状连皮相连接。

优选地，所述左、右楔块之间通过螺旋进给机构产生水平相对位移，带 动上、下楔块沿与之相配合的所述楔形面产生垂直方向上的相对滑动。

优选地，所述螺旋进给机构包括水平穿设于所述左、右楔块之间相配合 的二副螺杆、螺纹套管，所述螺纹套管设于所述右楔块，所述螺杆穿过所述 左楔块设有的套管转动连接所述螺纹套管。

优选地，所述上、下楔块的小端端面之间设有垂直导向机构，用于避免 所述上、下楔块产生水平方向上的错动。

优选地，所述垂直导向机构包括至少一副分设于上、下楔块小端端面相 配合的导柱、导套，所述导柱在所述上、下楔块靠近时压入所述导套中保持 相配合状态。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在压紧块左、右楔块的楔形小端 端面交错设置凹槽结构，从而在端面部位形成凸台，利用其对应的凹凸结构 增加了左、右楔块水平移动的极限位置，从而提高了上、下楔块的垂直移动 距离，可在保持压紧块原有的升高距离前提下，相应减薄压紧块的厚度，从 而可保证压紧块的顺利安装。

附图说明

图1是现有的一种电缆贯穿装置的外形结构示意图；

图2-图3是现有的一种电缆贯穿装置压紧块的使用状态结构示意图；

图4-图5是压紧块左、右楔块的长度缩短时的状态示意图；

图6是本发明一较佳实施例的一种大升程薄型压紧块分解状态结构示意 图；

图7是图6中左、右楔块位于极限位置时的效果示意图；

图8是本发明一较佳实施例的一种凹槽结构配合示意图；

图9-图10是本发明一较佳实施例的一种大升程薄型压紧块的使用状态 结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式 时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一 般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为 对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图6，图6是本发明一较佳实 施例的一种大升程薄型压紧块分解状态结构示意图。本发明的一种大升程薄 型压紧块，用于在图1电缆贯穿装置的框架内壁和弹性密封件之间进行胀紧， 以在框架的断面形成密封状态，保护电缆不受火、烟、气体和水等的影响。 如图6所示，本发明的一种大升程薄型压紧块，包括四个楔块，即左、右楔 块1、12和上、下楔块5、11，四个楔块相互以其楔形面进行配合，从而在 其组合时形成了一个楔合体。左、右楔块1、12的楔形小端端面分别设有凹 槽结构4、7，并且是按照相互交错的方式进行布置，即在左楔块1设置凹槽 4的位置，右楔块12即以其局部凸出的端面形成凸台9作为与该凹槽4对应 的结构进行设置；反之，在右楔块12设置凹槽7的位置，左楔块1即以其局 部凸出的端面形成凸台2作为与该凹槽7对应的结构进行设置。也就是说， 在局部凸出的端面两侧，就是凹槽形成的部位，在任意两个凹槽之间构成凸 出的端面凸台。实际的外观效果就是在左、右楔块1、12的楔形小端端面分 别形成了一种对应的凹凸结构4、2和9、7。

作为一可选的实施方式，上述凹槽结构可分别在左、右楔块的楔形小端 端面进行均匀地分布设置，即类似于采用犬牙交错式的凹凸结构。也可以如 图6所示，各凹槽4、7在左、右楔块1、12上可以按不均匀的大小或间距进 行设置，以更好地与其他结构相配合适应。例如在右楔块12上，位于中部的 凸台9的宽度大于位于其两侧边位置的凸台宽度，而在左楔块1上，位于中 部的凹槽4宽度大于位于其两侧边位置的凹槽宽度，并分别与右楔块12上的 中部凸台9及两侧凸台相对应。可以理解的，为了保证配合效果，左、右楔 块1、12上的凹槽4、7应具有相一致的深度。

请继续参阅图6。作为一可选的实施方式，上述的凹槽结构可按贯穿左、 右楔块1、12的上、下楔形面的形式进行加工制作。当然，也可以加工成其 他的配合形式，只要这些凹凸结构4、2和9、7可以相互穿插，以使左、右 楔块1、12的端面凸台2、9能够各自伸入对方楔块的凹槽结构7、4中形成 配合即可。这样做的目的是可以增加(延长)左、右楔块作相对移动时的水 平极限距离。

作为一优选的实施方式，左、右楔块的端面凸台在各自伸入对方的凹槽 结构中时，可以形成一种相互咬合(啮合)的配合状态，这样，在左、右楔 块移动到相互靠紧的状态时，可保证左、右楔块小端端面的配合部位没有明 显的间隙存在，以提高左、右楔块的抗形变能力。或者，也可以是左、右楔 块的部分端面凸台各自伸入对方凹槽结构中形成咬合配合。

请参阅图7，图7是图6中左、右楔块位于极限位置时的效果示意图。 如图7所示，当在左、右楔块的端面加工出相配合的凹槽结构后，左、右楔 块在作相向移动时，其端面凸台即可各自伸入对方的凹槽结构中，其伸入的 距离即为凹槽的深度X，这个深度X也就是本发明所增加的左、右楔块水平 移动的极限距离(左、右楔块分别增加了X/2的移动距离)。从图7可以看 出，当左、右楔块的端面各自伸入对方的凹槽结构中时，即相当于其楔形的 小端端面高度由h增大为h′，这样，就可以在不缩短左、右楔块长度L1(请 参考图2)的前提下，有效增加左、右楔块的水平移动极限位置，也就是提 高了上、下楔块的垂直移动距离Δh＝h′-h，即增加了上、下楔块的升程。这 就意味着可在保持压紧块原有的升高距离前提下，相应减薄压紧块的厚度， 从而保证了压紧块的顺利安装。而相对于同样厚度的压紧块，也就意味着其 升程扩大了。

作为可选的实施方式，凹槽可以采用梯形、V形或弧形等结构形式。

请参阅图8，图8是本发明一较佳实施例的一种凹槽结构配合示意图。 如图8所示，其显示左、右楔块1、12小端局部的俯视方向上的凹槽配合结 构。在本实施例中，采用了梯形的凹槽结构形式，左、右楔块的端面凸台在 各自伸入对方的凹槽结构中时，可以形成一种相互咬合(啮合)的配合状态， 从而可提高左、右楔块在受到外力挤压时的抗形变能力。其中，凹槽的深度 X1即代表左、右楔块的端面凸台相互伸入对方的凹槽结构中时的深度，也就 是本发明所增加的左、右楔块水平移动的极限距离(左、右楔块分别增加了 X1/2的移动距离)。

请继续参阅图6。作为其他优选的实施方式，右楔块12与上、下楔块5、 11之间可分别通过软性带状连皮13相连接。连皮13例如可以是弹性带或挠 性带。连皮13的作用是使右楔块12与上、下楔块5、11形成相互之间可运 动的组件，以方便其作为组件向前述电缆贯穿装置框架内导入及安装(其中 右楔块12为装入端)。作为一可选的实施方式，左、右楔块1、12和上、下 楔块5、11可以是内部设有硬质预埋件的弹性体，例如可以是包覆金属预埋 件(请参考图9)的橡胶类一体硫化成型弹性体，以增强其强度。并且，作 为一优选的实施方式，右楔块12和上、下楔块5、11之间可分别通过由其材 质延伸所形成的软性带状连皮13连接，使右楔块和上、下楔块三者形成一 个相互可运动的组件。

请继续参阅图6。作为其他优选的实施方式，左、右楔块1、12之间可 通过螺旋进给机构产生水平相对位移，带动上、下楔块5、11沿与之相配合 的所述楔形面产生垂直方向上的相对滑动。所述螺旋进给机构可包括水平穿 设于所述左、右楔块1、12之间相配合的二副螺杆3、螺纹套管8。具体地， 螺纹套管8可通过成型方式固定安装在右楔块12小端侧，螺杆3转动安装在 左楔块1对应部位。并且，可在左楔块1对应部位通过成型方式安装一个贯 穿左楔块的套管(请参考图9)，然后，将螺杆3穿过套管与螺纹套管8形成 转动连接。左、右楔块之间可通过螺旋进给机构产生水平相对位移，带动上、 下楔块沿与之相配合的楔形面相对滑动，并沿垂直导向产生垂直相对位移； 同时，任意二个相配合的楔形面之间可形成弹性密封，在上、下楔块张开后， 即可用于对贯穿电缆贯穿装置框架的电缆进行压紧及密封。

请继续参阅图6。作为其他优选的实施方式，上、下楔块5、11的小端 端面之间还可设有垂直导向机构，用于避免上、下楔块产生水平方向上的错 动。所述垂直导向机构可包括至少一副分设于上、下楔块小端端面相配合的 导柱6、导套10，例如图示的两副导柱6、导套10。所述导柱6在所述上、 下楔块靠近时压入所述导套10中保持相配合状态。其中，可将导柱6安装在 上楔块5的小端端面位置，将导套10安装在下楔块11的小端端面对应位置， 并相互套接形成可按压式的配合；或者也可以互换位置安装。此外，在右楔 块12的凸台9对应位置加工有针对螺杆/螺纹套管的避让槽，同时，在上、 下楔块5、11的小端对应位置加工有针对导柱/导套的避让槽。

请参阅图9-图10，图9-图10是本发明一较佳实施例的一种大升程薄型 压紧块的使用状态结构示意图。如图9所示，其显示压紧块的初始状态结构， 左、右楔块1、12和上、下楔块5、11可相互楔合在一起形成沿楔形面相对 滑动的楔合体。其中，任意二个相配合的楔形面之间可形成弹性滑动密封， 从而使得压紧块成为内部密封的整体。左、右楔块1、12通过螺旋进给机构 (包括相配合的螺杆3和螺纹套管8)产生水平相对位移，带动上、下楔块5、 11沿与之相配合的所述楔形面产生垂直方向上的相对滑动。在左楔块1对应 部位安装有与螺杆3相配合的套管14，楔块采用内部设有硬质预埋件15的 弹性体制作，且右楔块12与上、下楔块5、11之间分别通过连皮13相连接。

接着，如图10所示，其显示压紧块位于工作到位状态的结构，当转动 螺旋进给机构时，左、右楔块作水平相对移动，带动上、下楔块作垂直方向 上的相对滑动。当左、右楔块运动到其小端端面重合的位置时，通过在左、 右楔块小端端面设计的凹槽所形成的凹凸结构，即可使得左、右楔块的端面 凸台可各自继续伸入对方的凹槽结构中，形成一种相互咬合(啮合)的配合 状态，从而增加了左、右楔块水平移动的极限距离，同时增加了上、下楔块 的升程。在上、下楔块张开后，即可用于对贯穿电缆贯穿装置框架的电缆进 行压紧及密封。

综上所述，本发明通过在压紧块左、右楔块的楔形小端端面交错设置 凹槽结构，从而在端面部位形成凸台，利用其对应的凹凸结构增加了左、右 楔块水平移动的极限位置，从而提高了上、下楔块的垂直移动距离，可在保 持压紧块原有的升高距离前提下，相应减薄压紧块的厚度，从而可保证压紧 块的顺利安装。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明 的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构 变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。