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一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置

阅读：1028发布：2020-05-31

专利汇可以提供一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及疏浚工程机械技术领域，公开了一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，包括滑块本体、气囊腔、顶舌、压板、反推弹簧、气囊；气囊腔设在滑块本体朝向船体的一侧，顶舌位于气囊腔内，顶舌顶部凸台朝向船体，在凸台上固定有弹性环，压板与滑块固定并压住顶舌凸台两边，反推弹簧位于压板内侧与顶舌之间，气囊位于顶舌与气囊腔之间的空腔内。本发明的优点在于：弹性环有一定的厚度，活塞行程补偿余量充足，能减少摩损，并能适应密封面之间的相对运动和微量倾斜，保持良好密封；气囊不与吸泥管直接摩擦，避免机械损坏的风险，减少故障的发生率，延长了气囊的使用寿命；气囊直接顶推顶舌，保证顶舌伸缩的可靠性。，下面是一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，包括滑块本体、气囊腔、顶舌、压板、反推弹簧、气囊；
所述气囊腔为截面为不规则矩形的环形凹槽，设在滑块本体朝向船体的一侧，环形凹槽的开口方向朝向船体，其直径与船体吸泥管直径匹配，在气囊腔底部设有一开口；所述气囊为环形，位于顶舌与气囊腔之间的空腔内，气囊的进气管从气囊腔底开口伸出；
所述顶舌为环形滑动块，其截面底部较宽、顶部有凸台，形成 “凸”字形；顶舌底部位于气囊腔内，顶舌顶部凸台朝向船体，在凸台上固定有弹性环，顶舌底部的内径、外径、厚度与气囊腔匹配；
所述压板分为内压板和外压板，内、外压板均为圆环形并与滑块本体连接，内压板外侧压住顶舌凸台内侧部分，外压板内侧压住顶舌凸台外侧部分，内、外压板之间的间隙与顶舌凸台宽度匹配；
所述反推弹簧有多组沿压板圆周均匀分布，所述反推弹簧每组有两个，安装在压板内，作用于顶舌凸台两侧的端面；
所述压板在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封盖，封盖与压板螺栓连接；所述反推弹簧包括顶销、弹簧、卡簧，顶销为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧，销座紧贴顶舌，弹簧套在销杆上并位于销座与台阶之间。
2.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，所述弹性环采用自润滑高分子弹性环。
3.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，在所述内压板与顶舌凸台之间设有内骨架密封，内压板上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板，内止动挡板紧贴内骨架密封外侧；在所述外压板与顶舌凸台之间设有外骨架密封，外压板上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板，外止动挡板紧贴外骨架密封外侧。
4.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，在所述顶舌底部内侧与气囊腔之间设有内气囊腔骨架密封，在所述顶舌底部外侧与气囊腔之间设有外气囊腔骨架密封。
5.根据权利要求4所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，所述内气囊腔骨架密封有两个，在两个内气囊腔骨架密封之间设有内定距环；所述外气囊腔骨架密封有两个，在两个外气囊腔骨架密封之间设有外定距环。
6.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，所述气囊腔内设有两个对称的止动台阶，止动台阶的边缘距气囊腔底部的距离大于开口直径，两止动台阶间距小于顶舌底部宽度。
7.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，在所述气囊腔与顶舌及压板与顶舌的摩擦面上设有承磨环。

说明书全文

一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置

技术领域

[0001] 本发明属于疏浚工程机械技术领域，具体涉及一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置。

背景技术

[0002] 现有的耙吸式挖泥船是一种装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航耙吸式挖泥船。挖泥时，将耙吸管沿船舷下放，耙吸管的上端安装的滑块移动至舷侧吸泥管口处与船体吸口对接，耙吸管的下端落在河/海床上，在船舶拖拽中，通过耙头自身重量对河/海床进行破土，在耙头内部形成密封空间进行泥浆混合，利用舱内泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自河/海底吸收泥浆进入挖泥船的泥仓中。但是这种舱内泥泵的吸泥方式，存在管路过长，需要设置大功率泥泵，设备投入大，运行成本高，吸呢深度有限等问题。

[0003] 为解决以上问题，采取将泥泵前置的办法，即将泥泵安装于耙吸管中段，这样缩短泥泵与耙头的距离，可以提升施工效率，加大挖泥船的作业深度。但是原有使用舱内泥泵时，耙吸管滑块与船体吸口之间始终处于负压状态，不存在泥水泄漏问题；而将泥泵前置于耙吸管后，耙吸管与吸泥管对接口始终处于正压状态，如果没有良好的密封装置来密封接口，会产生泥水泄漏问题。由于对接口深处水下，又需要在对接后密封，工程难度大，控制要求高。因滑块与舷边滑轨装配间隙的影响，耙头着地的瞬间，滑块与吸口扣环之间有瞬时相对运动，而且船舶在拖拽耙吸管时，由于河/海床起伏不定，而且河/海床底部不同区域的软硬程度也不一致，耙吸头经过时存在上下、左右方向的移动，使得滑块与船体吸口之间有相对运动。目前国际和国内设计的滑块密封装置均为气囊型式，该装置是在滑块上设置一环形气囊，对接后向气囊充气，气囊膨胀后密封。但是在实际使用过程中发现，该气囊极易损坏，使用寿命短，更换频繁。损坏的原因主要有摩擦破损、充气压力不当、安装不当造成。由于滑块与吸泥口之间有相对运动，所以会摩擦充气后的气囊；气囊充气压力过小，起不到密封作用，压力过大时气囊长时间疲劳运动缩短寿命，而且不论气压过大或过小都会加速气囊的磨损；由于气囊是弹性件，缺乏支撑，安装进滑块时，如安装不当极易使气囊少部分突出于滑块，以致下水即坏。目前行业内多家设计单位和船厂均在攻关这一问题，始终未能解决。

发明内容

[0004] 为克服上述技术问题，本发明提供了一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置。

[0005] 为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。

[0006] 一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置，其特征在于，包括滑块本体、气囊腔、顶舌、压板、反推弹簧、气囊；

[0007] 所述气囊腔为截面为不规则矩形的环形凹槽，设在滑块本体朝向船体的一侧，环形凹槽的开口方向朝向船体，其直径与船体吸泥管直径匹配，在气囊腔底部设有一开口；所述气囊为环形，位于顶舌与气囊腔之间的空腔内，气囊的进气管从气囊腔底开口伸出；

[0008] 所述顶舌为环形滑动块，其截面底部较宽、顶部有凸台，形成“凸”字形；顶舌底部位于气囊腔内，顶舌顶部凸台朝向船体，在凸台上固定有弹性环，顶舌底部的内径、外径、厚度与气囊腔匹配；

[0009] 所述压板分为内压板和外压板，内、外压板均为圆环形并与滑块本体连接，内压板外侧压住顶舌凸台内侧部分，外压板内侧压住顶舌凸台外侧部分，内、外压板之间的间隙与顶舌凸台宽度匹配；

[0010] 所述反推弹簧有多组沿压板圆周均匀分布，所述反推弹簧每组有两个，安装在压板内，作用于顶舌凸台两侧的端面；

[0011] 所述压板在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封盖，封盖与压板螺栓连接；所述反推弹簧包括顶销、弹簧、卡簧，顶销为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧，销座紧贴顶舌，弹簧套在销杆上并位于销座与台阶之间。

[0012] 其原理为：在耙吸管滑块与船体吸口对接后，通过进气管通入压缩空气，使气囊膨胀，推动顶舌伸出，顶舌顶部凸台上的弹性环挤压吸口扣环，形成密封。由于顶推顶舌的是气囊，气囊与顶舌间没有滑动摩擦，延长了气囊的使用寿命。当作业结束时，进气管停止通入压缩空气，气囊收缩，顶舌在反推弹簧的作用下缩回气囊腔，解除密封。压板既作为反推弹簧的着力点，又作为顶舌的限位器，无论气囊膨胀多大，顶舌的行程的变化均不会损坏碟簧组件的封板。弹性环具有一定的厚度，即使吸口扣环与滑块对接面不完全平行，通过挤压弹性环能够实现完全密封，而且即使弹性材料磨损至极限厚度时仍能够保持良好的密封。

[0013] 进一步地所述弹性环采用自润滑高分子弹性环。由于耙吸管不规则摇动，弹性环与吸泥管口处于微小的滑动摩擦中，对弹性环有一定的磨损，因此使用能够自润滑高分子材料制成的弹性环能大大减小的磨损程度，延长了维修周期。弹性环具有一定的厚度补偿余量充足，在活塞行程范围内的磨损不影响密封效果。高分子弹性材料选用超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙中的一种。

[0014] 进一步地在所述内压板于凸台之间设有内骨架密封，内压板上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板，内止动挡板紧贴内骨架密封外侧；在所述外压板与顶舌凸台之间设有外骨架密封，外压板上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板，外止动挡板紧贴外骨架密封外侧。在内压板与凸台之间需要承受泥水的冲击，泥水的压力较大，肯定冲入内压板与凸台之间缝隙中，进而对反推弹簧造成不利影响。因此在内压板与凸台之间设置骨架密封，阻止泥水进入，为固定骨架密封，在压板上设置环形槽，在环形槽内安装类似卡簧的止动挡板。在外压板与凸台之间虽没有高压的泥水，只有吸泥管所处位置的水压，但考虑到凸台两边摩擦力均衡的要求，在外端盖与凸台之间也设置一道骨架密封。

[0015] 进一步地在所述顶舌底部内侧与气囊腔之间设有内气囊腔骨架密封，在所述顶舌底部外侧与气囊腔之间设有外气囊腔骨架密封。更进一步地减小泥水进入的几率。

[0016] 进一步地所述内气囊腔骨架密封有两个，在两个内气囊腔骨架密封之间设有内定距环；所述外气囊腔骨架密封有两个，在两个外气囊腔骨架密封之间设有外定距环。鉴于为了更好密封泥水的侵入，采用双骨架密封有，为了使双骨架密封有协同工作不互相干扰，在两气囊腔骨架密封之间设置定距环。

[0017] 进一步地所述气囊腔内设有两个对称的止动台阶，止动台阶的边缘距气囊腔底部的距离大于开口直径，两止动台阶间距小于顶舌底部宽度。顶舌在水下运动，顶舌过度退缩一来会使水进入气囊腔，影响气囊腔寿命；二来顶舌会挤压气囊，影响气囊寿命；三来反推弹簧可能移位，导致失效。因此应当限制顶舌的行程。

[0018] 进一步地在所述气囊腔与顶舌及压板与顶舌的摩擦面上设有承磨环。减少顶舌摩擦面的磨损，延长了使用寿命。

[0019] 有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0020] 1)顶舌顶部的自润滑高分子弹性环能有效减少摩损，并能适应滑块与吸泥口之间的相对运动，保持良好密封；

[0021] 2)气囊不与吸泥管直接摩擦，延长了气囊的使用寿命；

[0022] 3)气囊直接顶推顶舌，保证顶舌伸缩的可靠性；

[0023] 4)活塞行程远大于滑块与吸口扣环之间的间隙，且弹性环具有一定的厚度，补偿余量充足，大大延长了密封装置的使用寿命。附图说明

[0024] 图1为气囊密封装置在滑块中所处位置示意图；

[0025] 图2为滑块与吸泥口对接时气囊密封装置示意图；

[0026] 图3为气囊密封装置截面局部放大示意图；

[0027] 图4为气囊密封装置内压板处局部放大示意图；

[0028] 图5为气囊密封装置外压板处局部放大示意图；

[0029] 其中11.滑块，12.气囊密封装置，13.吸泥管，14.船体，21.气囊腔，22.止动台阶，23.气囊，24.进气管，31.顶舌，32.弹性环，41.内压板，42.外压板，43.封盖，51.顶销，52.碟簧，53.卡簧，61.承磨环，71.内骨架密封，72.内止动挡板，73.外骨架密封，74.外止动挡板，
75.内气囊腔骨架密封，76.内定距环，77.外气囊腔骨架密封，78.外定距环。

具体实施方式

[0030] 下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。本发明所用的原料均为市售产品。

[0031] 实施例1

[0032] 一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置12，包括滑块11本体、气囊腔21、顶舌31、压板、反推弹簧、气囊23。

[0033] 气囊腔21为截面呈矩形的环形凹槽，设在滑块11本体朝向船体14的一侧，环形凹槽的开口方向朝向船体14，其直径与船体14吸泥管13口匹配，在气囊腔21底部设有一开口。

[0034] 顶舌31为环形滑动块，其截面底部较宽、顶部有凸台，形成“凸”字形；顶舌31底部位于气囊腔21内，顶舌31顶部凸台朝向船体14，在凸台上固定有自润滑高分子弹性环32，顶舌31底部的内径、外径、厚度与气囊腔21匹配。气囊23为环形，位于顶舌31与气囊腔21之间的空腔内，气囊23的进气管24从气囊腔21底开口伸出。压板分为内压板41和外压板42，内、外压板42均为圆环形，内压板41内侧、外压板42外侧均与滑块11本体连接，内压板41外侧压住顶舌31凸台内侧部分，外压板42内侧压住顶舌31凸台外侧部分，内、外压板42之间的间隙与顶舌31凸台宽度匹配。反推弹簧有多组沿压板圆周均匀分布，反推弹簧的组数与船体14吸泥管13口直径匹配；反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压板42内侧与顶舌31底部之间；压板在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封盖43，封盖43与压板螺栓连接；反推弹簧包括顶销51、碟簧52、卡簧53，顶销51为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧53，销座紧贴顶舌31，四片碟簧52以面对面的安装方式套在销杆上并位于销座与台阶之间。碟形弹簧在较小的空间内承受极大的载荷，与弹簧相比，单位体积的变形能较大，具有良好的缓冲吸震能力。在气囊腔21与顶舌31及压板与顶舌31的摩擦面上设有承磨环61。滑块11本体与压板的外表面处于同一平面内，顶舌31伸出的距离大于滑块11本体与船体14吸泥管13口的间距。保证滑块11表面的平整度，在滑动过程中保持平滑。

[0035] 实施例2

[0036] 一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置12，包括滑块11本体、气囊腔21、顶舌31、压板、反推弹簧、气囊23。

[0037] 气囊腔21为截面呈矩形的环形凹槽，设在滑块11本体朝向船体14的一侧，环形凹槽的开口方向朝向船体14，其直径与船体14吸泥管13口匹配，在气囊腔21底部设有一开口；气囊腔21底部在开口上方设有止动台阶22，止动台阶22的间距小于顶舌31底部的宽度。顶舌31为环形滑动块，其截面底部较宽、顶部有凸台，形成“凸”字形；顶舌31底部位于气囊腔
21内，顶舌31顶部凸台朝向船体14，在凸台上固定有自润滑高分子弹性环32，顶舌31底部的内径、外径、厚度与气囊腔21匹配。气囊23为环形，位于顶舌31与气囊腔21之间的空腔内，气囊23的进气管24从气囊腔21底开口伸出。压板分为内压板41和外压板42，内、外压板42均为圆环形，内压板41内侧、外压板42外侧均与滑块11本体连接，内压板41外侧压住顶舌31凸台内侧部分，外压板42内侧压住顶舌31凸台外侧部分，内、外压板42之间的间隙与顶舌31凸台宽度匹配；在内压板41于凸台之间设有内骨架密封71，内压板41上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板72，内止动挡板72紧贴内骨架密封71外侧；在外压板42于凸台之间设有外骨架密封73，外压板42上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板74，外止动挡板
74紧贴外骨架密封73外侧。反推弹簧有多组沿压板圆周均匀分布，反推弹簧的组数与船体
14吸泥管13口直径匹配；反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压板42内侧与顶舌31底部之间；压板在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封盖43，封盖43与压板螺栓连接；反推弹簧包括顶销51、碟簧52、卡簧53，顶销51为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧53，销座紧贴顶舌31，四片碟簧52以面对面的安装方式套在销杆上并位于销座与台阶之间。在气囊腔
21与顶舌31及压板与顶舌31的摩擦面上设有承磨环61。滑块11本体与压板的外表面处于同一平面内，顶舌31伸出的距离大于滑块11本体与船体14吸泥管13口的间距。

[0038] 实施例3

[0039] 如图1～5所示，一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置12，包括滑块11本体、气囊腔21、顶舌31、压板、反推弹簧、气囊23。

[0040] 气囊腔21为截面呈矩形的环形凹槽，设在滑块11本体朝向船体14的一侧，环形凹槽的开口方向朝向船体14，其直径与船体14吸泥管13口匹配，在气囊腔21底部设有一开口；气囊腔21底部在开口上方设有止动台阶22，止动台阶22的间距小于顶舌31底部的宽度。顶舌31为环形滑动块，其截面底部较宽、顶部有凸台，形成“凸”字形；顶舌31底部位于气囊腔
21内，顶舌31顶部凸台朝向船体14，在凸台上固定有自润滑高分子弹性环32，顶舌31底部的内径、外径、厚度与气囊腔21匹配。气囊23为环形，位于顶舌31与气囊腔21之间的空腔内，气囊23的进气管24从气囊腔21底开口伸出。在顶舌31底部内侧与气囊腔21之间设有内气囊腔骨架密封75，在顶舌31底部外侧与气囊腔21之间设有外气囊腔骨架密封77。内气囊腔骨架密封75有两个，在两个内气囊腔骨架密封75之间设有内定距环76；外气囊腔骨架密封77有两个，在两个外气囊腔骨架密封77之间设有外定距环78。压板分为内压板41和外压板42，内、外压板42均为圆环形，内压板41内侧、外压板42外侧均与滑块11本体连接，内压板41外侧压住顶舌31凸台内侧部分，外压板42内侧压住顶舌31凸台外侧部分，内、外压板42之间的间隙与顶舌31凸台宽度匹配。在内压板41于凸台之间设有内骨架密封71，内压板41上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板72，内止动挡板72紧贴内骨架密封71外侧；在外压板42于凸台之间设有外骨架密封73，外压板42上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板74，外止动挡板74紧贴外骨架密封73外侧。反推弹簧有多组沿压板圆周均匀分布，反推弹簧的组数与船体14吸泥管13口直径匹配；反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压板42内侧与顶舌31底部之间。压板在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封盖43，封盖43与压板螺栓连接；反推弹簧包括顶销51、碟簧52、卡簧53，顶销51为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧53，销座紧贴顶舌31，四片碟簧52以面对面的安装方式套在销杆上并位于销座与台阶之间。在气囊腔21与顶舌31及压板与顶舌31的摩擦面上设有承磨环61。滑块11本体与压板的外表面处于同一平面内，顶舌31伸出的距离大于滑块11本体与船体14吸泥管13口的间距。

[0041] 本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

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一种耙吸式挖泥船舷侧吸口气囊密封装置

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