CN103195977B - 铺管船用张紧器的气动压载补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，包括主梁、空气弹簧、浮动梁、盖板、压载轮、连杆。压载补偿装置包括两根浮动梁，分别用两根连杆拉住，每个空气弹簧上有供气动系统管路接入的气孔，均布在整个压载器的长度方向上。空气弹簧的两侧安装盖板，主梁和浮动梁之间设置空气弹簧，主梁和空气弹簧通过盖板固定，浮动梁与空气弹簧接触但不固定。浮动梁连接压载轮。采用了本发明的技术方案，对于较小额定张紧力的张紧器，本发明提供一种以空气弹簧为主的气动压载装置，避开了采用液压缸方式漏油的问题，且同样能达成管径补偿的功能目的，构造简单，实用效果良好，又具有重量轻、易于控制等特点。

Description

铺管船用张紧器的气动压载补偿装置

技术领域

本发明涉及一种海工机械设备，更具体地说，涉及一种铺管船用张紧器的气动压载补偿装置。

背景技术

国内铺管船用张紧器鲜有设计和制造，故有关张紧器部件的设计方案非常少。张紧器内部压载装置往常采用液压方式，而此种方式若处理不好，很难避免泄油污染，这些泄油可能落入压载垫块与管线之间，导致摩擦系数的下降，从而引起张紧力不足，有一定的隐患。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，来解决现有技术中液压装置漏油、从而引起张紧力不足的问题。

根据本发明，提供一种铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，包括主梁、空气弹簧、浮动梁、盖板、压载轮、连杆。压载补偿装置包括两根浮动梁，分别用两根连杆拉住，每个空气弹簧上有供气动系统管路接入的气孔，均布在整个压载器的长度方向上。空气弹簧的两侧安装盖板，主梁和浮动梁之间设置空气弹簧，主梁和空气弹簧通过盖板固定，浮动梁与空气弹簧接触但不固定。浮动梁连接压载轮。

根据本发明的一实施例，空气弹簧与浮动梁之间设置非金属垫板，通过螺栓连接，非金属垫板与空气弹簧的盖板接触但不固定。

根据本发明的一实施例，每个张紧器包括上压载器和下压载器，每个压载器都有4套压载补偿装置，压载补偿装置分别设置于上压载器和下压载器中。

根据本发明的一实施例，浮动梁下平面设置有耳板与连杆相联。

根据本发明的一实施例，浮动梁两端的压载结构上设置有固定挡座，使浮动梁可沿连杆在副梁的销轴做±11°左右的圆周运动，浮动梁的水平侧面设置挡块，以防止由于绕纵轴的侧转。

根据本发明的一实施例，每根浮动梁上有2个空气弹簧。

根据本发明的一实施例，空气弹簧是单囊式，布置形式为2个×8组。

根据本发明的一实施例，空气弹簧膨胀顶起时，在张紧器正常夹紧管线，空气弹簧会受到压缩和限制，最终使得浮动梁上下平面与固定挡座距离为50mm，留出了必要的补偿空间。

采用了本发明的技术方案，对于较小额定张紧力的张紧器，本发明提供一种以空气弹簧为主的气动压载装置，避开了采用液压缸方式漏油的问题，且同样能达成管径补偿的功能目的，结构简单，实用效果良好，又具有重量轻、易于控制等特点。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是张紧器的主视图；

图2是张紧器的侧视图；

图3是压载补偿装置的结构示意图；

图4是压在补偿装置在压载器中的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

首先，张紧器是通过上下两个压载器1和2对管线5的夹紧而产生所需要的张紧力的，与管线直接接触的是缠绕在上下压载器上的链轨3，而压载补偿装置4则是与压载轮12直接接触，通过传递压力到管线5来产生张紧力。图1和图2显示了张紧器大致构造以及压载补偿装置4在张紧器中的位置。

图3显示了压载补偿装置4的具体构造，以上压载器为例简述如下：

铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，包括主梁6、空气弹簧8、浮动梁11、盖板7、压载轮12、连杆13。压载补偿装置包括两根浮动梁11，分别用两根连杆13拉住，每个空气弹簧8上有供气动系统管路接入的气孔，均布在整个压载器的长度方向上。空气弹簧8的两侧安装盖板7，主梁6和浮动梁11之间设置空气弹簧8，主梁6和空气弹簧8通过盖板7固定，浮动梁11与空气弹簧8接触但不固定。浮动梁11连接压载轮12。

具体来说，空气弹簧8与盖板7通过周边法兰螺栓上下联接，并且通过盖板7与主梁螺栓联接保持位置固定，空气弹簧8与浮动梁11之间设有一块非金属垫板10，该非金属垫板10通过螺栓与浮动梁11相互联接，而空气弹簧下盖板7与非金属垫板10之间是没有联接的，仅仅是接触关系，主要是考虑空气弹簧盖板7安装，两头都固定会产生安装困难，导致中间空气弹簧8扭转变形。

浮动梁11是压载补偿装置4的重要部件，联系着空气弹簧8和压载轮12以及链轨3，且管径补偿的功能要求浮动梁必须是浮动的。如图4所示，浮动梁11上端与空气弹簧盖板7接触而不固定，下平面设置有耳板与连杆13相联，连杆13的另一头则与压载结构的另一根副梁连接，在浮动梁11两端的压载结构上设置有固定挡座，以限制浮动梁的上下运动空间，由于有连杆13拉住，浮动梁11在理论上仅能绕连杆13在副梁⒁的销轴做圆周运动，又由于浮动梁11两端固定挡座17的原因，浮动梁11的圆周运动也十分有限，大约±11°左右，上下垂直移动距离±60mm，这个距离可以满足与本发明张紧器要求的管径补偿±50mm所需要的变动空间，同时在浮动梁11的水平侧面设置挡块16，以防止由于绕纵轴的侧转，至此，浮动梁11的运动完全限制在±11°的圆周摆动中，且能保证功能的需要和安全。浮动梁11下平面与压载轮12螺栓联接，通过压载轮12与链轨的接触把空气弹簧8的压力传递到管线5之上。

整个张紧器分上下两个压载器，每个压载器都有4套压载补偿系统，每套压载补偿系统分2根浮动梁11，分别用2根连杆拉住，每根浮动梁11上有2个空气弹簧，每个空气弹簧8上有气孔⒂供气动系统管路接入，均布在整个压载器的长度方向上。

在充入气压之前，根据所铺设的管径大小设定好气压以及调整好上压载器的高度位置，充入特定气压后，空气弹簧8膨胀顶起，接触浮动梁11夹紧管线，此时浮动梁11应处于理想的中间位置，即浮动梁11上下平面与固定挡座17距离都是50mm(此设定依据参数管径补偿的大小而定)。移动管线时，当管径有局部凸起或凹陷时，浮动梁11可以收缩或顶起以使得管线凸凹处顺利通过，而控制空气弹簧收缩和顶升的功能则由气动系统和电气控制完成。

本发明采用的空气弹簧是单囊式，构造简单，规格标准，便于采购，根据不同的张紧力要求可以选用不同规格的空气弹簧。空气弹簧的布置形式为2个×8组，即每根浮动梁上设置2个空气弹簧，而空气弹簧设置的组数最好为偶数，便于气动系统设计和布置。在常规能力的张紧器设计中，设置8组是比较合适的，原因是空气弹簧设置太少则会要求更大的压力，与分散压力减轻管壁比压不利，且要考虑部分气囊故障漏气的情况下仍然要保持夹紧的安全性，少于8组的配置的话，若故障一组就会大比例减少张紧力，于安全不利，若设置太多，如10组，则会大大增长张紧器的长度，同时需要相适应的结构和链轨长度，重量和成本也会增加不少。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，包括：

主梁、空气弹簧、浮动梁、盖板、压载轮、连杆；

压载补偿装置包括两根浮动梁，分别用两根连杆拉住，每个空气弹簧上有供气动系统管路接入的气孔，均布在整个压载器的长度方向上；

空气弹簧的两侧安装盖板，主梁和浮动梁之间设置空气弹簧，主梁和空气弹簧通过盖板固定，浮动梁与空气弹簧接触但不固定；

浮动梁连接压载轮；

浮动梁两端的压载结构上设置有固定挡座，使浮动梁可沿连杆在副梁的销轴做±11°左右的圆周运动，浮动梁的水平侧面设置挡块，以防止由于绕纵轴的侧转。

2.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，空气弹簧与浮动梁之间设置非金属垫板，非金属垫板通过螺栓与浮动梁连接，非金属垫板与空气弹簧的盖板接触但不固定。

3.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，每个张紧器包括上压载器和下压载器，每个压载器都有4套压载补偿装置，压载补偿装置分别设置于上压载器和下压载器中。

4.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，浮动梁下平面设置有耳板与连杆相联。

5.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，每根浮动梁上有2个空气弹簧。

6.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，空气弹簧是单囊式，布置形式为2个×8组。

7.如权利要求1所述的铺管船用张紧器的气动压载补偿装置，其特征在于，空气弹簧膨胀顶起时，浮动梁上下平面与固定挡座距离为50mm。