CN105366004B - 水下紧固机 - Google Patents
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Abstract
水下紧固机亦可称水下膨胀螺栓，主要由二台电动机，一些机械零件组成，它运用膨胀螺栓原理，集钻孔，定位，紧固，脱离于一身,所有这些作业均可在船上完成，无需再派人下水。船只安装该产品后，犹如在水中伸出站立的腿，可在风大浪急的浩瀚江河或海洋中紧急避险，亦可用小吨位船只，打捞大吨位沉船。
Description
技术领域
本发明涉及机电一体化技术，特别涉及水下紧固件领域。
背景技术
水下紧固机亦称水下膨胀螺丝紧固。它集水下钻洞，膨胀螺丝定位，紧固于一身的设备，目前世界上尚无同类产品，它的功能是：在浩瀚的江河或海洋中，船只两侧启用此类设备，就如在水中安装了四条腿，屹立在水中。
发明内容
本发明水下紧固机主要由升降筒，旋转平台，膨胀栓头，活动塞片，
膨胀体壳组成；其中升降筒由电机1，顶筒，底筒和若干筒体组成；旋转平台由电机2，平台，支撑杆，导杆，传输带组成；其特征是：升降筒安装在旋转平台圆孔内,顶筒通过齿轮啮合电机1，底筒焊接活动塞片后与膨胀栓头连接，膨胀栓头套入膨胀体壳内，体壳外的角肩与安装在旋转平台上的支撑杆螺纹连接，支撑杆上的滑槽，旋转平台中间的滑槽，导杆的滑槽通过传输皮带与电机2连接。
所述升降筒由若干直筒组成，直筒外径上大下小，一筒套一筒，每只筒长度相同，都有内螺纹和外螺纹，内螺纹由下至上加工成全筒三分之二长度，外螺纹用车床去掉没有螺纹部份的筒体厚度，形成凸螺纹，顶筒只内螺纹，没有外螺纹，顶筒长度较长，三分之二长度依靠凸边卡压在旋转平台上，三分之一长度通过螺纹连接另一个筒体，顶筒顶端套接大齿轮；底筒只有外螺纹，没有内螺纹，底筒筒沿开设四块长方形缺口，按900分布，接近筒沿处焊接活动塞片。
所述膨胀栓头圆形，空心筒状，底部至中部椎台形，厚度大于膨胀体壳根部厚度，底有锯齿，筒体有外螺纹，筒顶端沿口开设四块长方形缺口。
所述膨胀体壳圆形，空心筒状，根部1200开缝，筒体内有螺纹，筒体外有四个角肩，按900分布，角肩有内螺纹，角肩三分之二长度不与筒体粘合。
所述活动塞片由强度较强的四块角铁组成，角铁背面安装压缩弹簧，弹簧上端用钢绳栓住，钢绳另一端绕过安装在弹簧后面，同样高度的滑轮，与其他钢绳组合后通过活动塞片蒂部引向船上，活动塞片蒂部通过本身的四块钢片焊接在底筒内圆用以固定。
所述旋转平台圆形，中间有孔，孔沿口安装滚珠，平台平面开设四个固定支撑杆洞孔，旋转平台中间有凹槽，整个平台是一只大滑轮。
所述支撑杆数量四根，四角形，上大下小，一节套一节，每节长度相同，顶杆上沿套装滑轮，四只滑轮形成的周长与旋转平台周长相近，支撑杆底杆末端有外螺纹。
所述导杆为一直竖的金属棒，棒的上沿有二层传输皮带凹槽。
所述电机1电机2都为交直流双转电动机，两机转速相同，电机1功率大于电机2，可在现售的市场上选购。
所述传输皮带可为三角形或其他形状，按现售市场上选购。
所述电机1电机2旋转,平台导杆都应有托架固定，附图中未注明，尺寸按实际款式制作。
本发明水下紧固机的有益效果是为解决水下紧固技术所采用的技术方案与现有抛锚固定船只方法相比有二处的优点和改变：
1.在船只两侧安装本专利产品，可在风急浪高时紧急避险。
2.在船只两侧安装本专利产品，可用小吨位船只打捞大吨位沉船。
附图说明
图1是本专利全景图。因活动塞片焊接在底筒，无法显示，故没有注明。
图2是旋转平台示意图。图中：1支撑杆顶端滑轮 2支撑杆 3旋转平台。
图3是膨胀栓头示意图。图中：1栓头沿口处四方形缺口 2栓头中间螺纹 3栓头底沿锯齿状。
图4是电机示意图。图中：1电机1 2电机2。
图5是升降筒示意图。图中：1顶筒齿轮 2顶筒 3底筒。
图6是膨胀体壳示意图。图中：1体壳角肩 2体壳内螺纹 3体壳120度开缝。
图7是活动塞片示意图。图中：1塞片固定铁片 2塞片角铁 3塞片弹簧 4塞片滑轮5塞片钢绳。
具体实施方法
下面结合附图对本专利水下紧固机所采用的技术方案及优选方法作一步说明：
它的静态结构请参阅图1，如图1所示，本专利水下紧固机是由升降筒，旋转平台，膨胀栓头，活动塞片，膨胀体壳组成；其中升降筒由电机1，顶筒，底筒和若干筒体组成；旋转平台由电机2，平台，支撑杆，导杆传输紧带组成；其特征是：升降筒安装在旋转平台圆孔内，顶筒通过齿轮啮合电机1，底筒焊接活动塞片后与膨胀栓头连接，膨胀栓头套入膨胀体壳内，体壳外的角肩与安装在旋转平台上的支撑杆螺纹连接，支撑杆上的滑槽，旋转平台中间的滑槽，导杆的滑槽，通过传输皮带与电机2连接。
它的升降筒内外螺纹加工至全筒三分之二长度，目的是：每只升降筒旋转下降后，保留在另一只筒身的三分之一处，让筒与筒之间叠加的长度不少于三分之一筒身长度，预防筒与筒之间脱节产生危险。
它的顶筒只有内螺纹，没有外螺纹，底筒只有外螺纹，没有内螺纹，是因为筒与筒之间，内螺纹是将力传递给其他筒，外螺纹是接受其他筒传递过来的力，顶筒接受电机1传递过来的力之后，无需再接受其他筒的力，所以没有外螺纹，底筒不需要再把力传递给其他筒，所以没有内螺纹。
它的顶筒上端安装齿轮，与电机1转轴啮合，顶筒三分之二长度在旋转平台之上，三分之一长度在旋转平台之下，是因为顶筒与电机1啮合的高度需大于支撑杆从膨胀体壳的角肩旋转上升后的高度。
它的底筒下沿口开设四处长方形缺口，作用是：与膨胀栓头的上沿口四处长方形缺口完全重合，活动塞片塞入时，底筒与膨胀栓头旋转时就如一个筒体，活动塞片撤出时，两筒体就分离。
它的膨胀栓头上沿口开设四方形缺口，是为了与底筒重叠；栓头有外螺纹，是为了与膨胀体壳的内螺纹啮合；底部至中部设计成椎台形，目的是膨胀栓头上升时带动膨胀体壳下部扩张；底部与中部厚度大于膨胀体壳厚度，可以在栓头上升弯曲体壳根部，防止栓头垮瘪；底部锯齿状，是栓头钻地时更容易掘进地壳；空心筒状，是向地壳掘进时，挖掘出来的泥土通过空心筒散发出去。
它的膨胀体壳根部开缝，作用是：膨胀栓头不断上升，带动根部弯曲，开叉部位弯曲之后可以栓住地根；四个角肩与支撑杆采用螺纹连接，目的是增加灵活性，支撑杆顺时针旋转时，其螺纹深入角肩根部，角肩不与筒体粘合部份被撑起后，挤压在地壁内，撑住了膨胀体壳，使膨胀体壳不会随着膨胀栓头的上升而整个带出泥土，支撑杆逆时针旋转时，脱离角肩，可以使升降筒与膨胀体壳分离。
它的活动塞片焊接在底筒下沿内圆，塞片选用角铁，是因为活动塞片与底筒筒壁呈900角，角铁比其他焊接型钢材更加牢固；弹簧选用压缩型，是弹簧安装在角铁后面，平时张开，拉紧钢绳时，收缩弹簧，从而撤出角铁；滑轮固定在弹簧后面，且高度与弹簧相同，目的是拉动钢绳时减少阻力。
它的支撑杆形状四方形，上大下小，一节套一节，每节长度相同，目的是：支撑杆上下需随升降筒升缩，同时钳制膨胀体壳不转，做到上转下不转，满足传动下端螺纹倒顺向双转要求；它的上端加工成滑轮状，主要用来嵌入传输皮带。
它的旋转平台中心圆孔沿口处铺设滚珠，作用是：顶筒凸边架压在滚珠上，旋转时增加润滑性；平台平面安插支撑杆，可以限制支撑杆左右前后活动，不限制支撑杆上下伸缩；平台中间有滑轮槽，目的是：需要旋转平台配合升降筒同时旋转，该滑轮槽系传输皮带作用。
它的导杆有二个滑轮凹槽，作用是：电机2通过导杆调节转体，旋转平台和支撑杆只有一个转体可以随导杆旋转，旋转平台转，（支撑杆整体转，）或支撑杆转（支撑杆个体转），或两者都不转。
它的动态结构：在实旋优选方式中，在使用中，开启电机1，转轴正向旋转，啮合顶筒也作正向旋转，由于底筒（5-3）被支撑杆钳制，不能转动，升降筒螺旋形向下伸展，待膨胀栓头接触到水下地面时，地面的摩擦力巳代替支撑杆抑制底筒空转，这时，把导杆传输皮带引向旋转平台，开启电机2，通过皮带带动旋转平台与升降筒一起旋转，整台设备就如一台钻机，钻向水下地面。
电机1、电机2同时旋转时会产生同步还是非同步的问题。电机1通过升降筒连接膨胀栓头，电机2通过旋转平台带动支撑杆旋转，再由支撑杆带动膨胀体壳一起旋转，两者若能同步，掘进效率较高，非同步时，会产生膨胀体壳空转或膨胀栓头空转现象，对设备无损害。
膨胀体壳没入水下地面二分之一时，电机1停止工作，电机2继续旋转，但巳通过导杆把传输皮带引向支撑杆，电机2带动支撑杆作顺时针旋转，由于膨胀体壳的角肩与支撑杆螺旋连接，角肩根部与体壳不粘合，随着支撑杆的深入，不粘合部份勃起挤压土壁，固定了膨胀体壳，这时，停止电机2，再启动电机1逆向旋转，膨胀栓头在膨胀体壳内螺旋上升，膨胀体壳根部开叉部份被椎台形的膨胀栓头折弯，牢牢嵌入水中泥土。就这样，升降筒，膨胀栓头，膨胀体壳相互刚性连接，成了船只插在水中的一条腿。
膨胀栓头在上升过程中，由于膨胀体壳角肩小部份嵌入泥土，支撑杆又与膨胀体壳螺旋连接，所以升降筒带动膨胀栓头螺旋上升时，电机2未旋转，支撑杆不会随之上升。
当船只需要扬程返航时，首先启动电机2，让支撑杆从膨胀体壳中脱离出来，再拉动活动塞片钢绳，钢绳通过滑轮，拉动弹簧回缩，与弹簧连接的塞片亦从底筒与膨胀栓头重叠的缺口处撤回，（如两筒处于受力状态，卡得较紧，可启动电机1顺时或逆时稍旋转几圈，使重叠部份不再受力，）底筒与膨胀栓头便即脱离，再开启电机1，收缩升降筒。
本专利每使用一次水下紧固设备，需化费一只膨胀体壳和一只膨胀栓头，若一艘船安装四台本专利产品，需化费四只膨胀体壳和膨胀栓头。
Claims (6)
1.一种水下紧固机，主要由升降筒，旋转平台，膨胀栓头，活动塞片，膨胀体壳组成；其中升降筒由电机1，顶筒，底筒和若干筒体组成；旋转平台由电机2，平台，支撑杆，导杆，传输带组成；其特征是：升降筒安装在旋转平台圆孔内,顶筒通过齿轮啮合电机1，底筒焊接活动塞片后与膨胀栓头连接，膨胀栓头套入膨胀体壳内，体壳外的角肩与安装在旋转平台上的支撑杆螺纹连接，支撑杆上的滑槽，旋转平台中间的滑槽，导杆的滑槽通过传输皮带与电机2连接。
2.根据权利要求1所述的水下紧固机，其特征在于：膨胀栓头圆形，空心筒状，底部至中部椎台形，厚度大于膨胀体壳根部厚度，底有锯齿，筒体有外螺纹，筒顶端沿口开设四块长方形缺口。
3.根据权利要求1所述的水下紧固机，其特征在于：膨胀体壳圆形，空心筒状，根部1200开缝，筒体内有螺纹，筒体外有四个角肩，按900分布，角肩有内螺纹，角肩三分之二长度不与筒体粘合。
4.根据权利要求1所述的水下紧固机，其特征在于：活动塞片由强度较强的四块角铁组成，角铁背面安装压缩弹簧，弹簧上端用钢绳栓住，钢绳另一端绕过安装在弹簧后面，同样高度的滑轮，与其他钢绳组合后通过活动塞片蒂部引向船上，活动塞片蒂部通过本身的四块钢片焊接在底筒内圆用以固定。
5.根据权利要求1所述的水下紧固机，其特征在于：旋转平台圆形，中间有孔，孔沿口安装滚珠，平台平面开设四个固定支撑杆洞孔，旋转平台中间有滑轮槽，整个平台是一只大滑轮。
6.根据权利要求1所述的水下紧固机，其特征在于：支撑杆数量四根，四角形，上大下小，一节套一节，每节长度相同，顶杆上沿套装齿轮，四只齿轮形成的周长与旋转平台周长相近，支撑杆底杆末端有外螺纹。
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