CN107477019B - 一种压载泵用同心管柱及压载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压载泵用同心管柱及压载系统，属于船用机械领域。压载泵用同心管柱包括第一法兰、第二法兰、液货管、传动轴管、出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，液货管包括第一子管、第二子管和异径接头，第一子管和第二子管的两端分别与异径接头和第二法兰连接，第二子管的端面面积大于第一子管的端面面积；水箱法兰套设在第二子管外，水箱法兰的端面面积大于第二法兰的端面面积；排气管的两端分别与水箱法兰和第一法兰连接；出水管的两端分别与第二子管和出水法兰连接，出水管的轴线与第二子管的轴线垂直，出水管设置在水箱法兰和异径接头之间，出水管的端面面积大于第一子管的端面面积。本发明可适用于压载泵的液货传输。

Description

一种压载泵用同心管柱及压载系统

技术领域

本发明涉及船用机械领域，特别涉及一种压载泵用同心管柱及压载系统。

背景技术

压载泵设置在压载舱内，用于实现压载舱的注水和排水，以调整船舶的吃水深度，维持船体平稳。

压载泵通常通过传动轴与设置在压载舱外的驱动机构(如电动机)连接，在驱动机构的带动下转动，并通过液货管将海水注入或排出压载舱。其中，传动轴设置在传动轴管内，以与海水隔离。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

目前一般将液货管套设在传动轴管外，形成同心管柱。但是现有的同心管柱中液货管的两端和传动轴管的两端连接的位置是相同的，但是压载泵输送液货时，要求液货管的两端和传动轴管的两端连接的位置不同(液货管的两端分别与压载管系和压载舱舱底阀门连通，传动轴管的两端分别与驱动机构和压载泵连接)，因此现有的同心管柱并不适用于压载泵的液货输送。

发明内容

为了解决现有技术不能实现于压载泵输送液货的问题，本发明实施例提供了一种压载泵用同心管柱及压载系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种压载泵用同心管柱，所述压载泵用同心管柱包括第一法兰、第二法兰、液货管和传动轴管，所述第一法兰和所述第二法兰相对设置，所述第一法兰用于与驱动机构的输出轴连接，所述第二法兰用于与压载泵的泵轴连接，所述传动轴管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述液货管套设在所述传动轴管外；

所述压载泵用同心管柱还包括出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，所述液货管包括第一子管、第二子管和异径接头，所述第一子管的两端分别与所述第一法兰和所述异径接头连接，所述第二子管的两端分别与所述异径接头和所述第二法兰连接，所述第二子管的端面面积大于所述第一子管的端面面积；所述水箱法兰套设在所述第二子管外，且所述水箱法兰的端面面积大于所述第二法兰的端面面积，所述水箱法兰用于与包裹在所述压载泵外的水箱的开口连通；所述排气管的两端分别与所述水箱法兰和所述第一法兰连接；所述出水管的两端分别与所述第二子管和所述出水法兰连接，所述出水管的轴线与所述第二子管的轴线垂直，且所述出水管设置在所述水箱法兰和所述异径接头之间，所述出水管的端面面积大于所述第一子管的端面面积，所述出水法兰用于与压载管系连通。

可选地，所述排气管外套设有卡套，所述卡套的外周面上沿所述卡套的轴向间隔设有固定块和导向块，所述导向块的厚度沿远离所述固定块的方向逐渐减小为0，所述固定块和所述导向块之间的间隔形成固定槽，所述固定槽内设有卡箍，所述卡箍固定在所述液货管上。

可选地，所述传动轴管的两端设有止口，所述止口的表面粗糙度为0.8微米。

可选地，所述压载泵用同心管柱还包括两个密封监测管，所述两个密封监测管的两端都分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述两个密封监测管通过所述压载泵连通。

可选地，所述压载泵用同心管柱还包括注油管，所述注油管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。

另一方面，本发明实施例提供了一种压载系统，所述压载系统包括压载泵、水箱、压载泵用同心管柱和驱动机构，所述压载泵用同心管柱包括第一法兰、第二法兰、液货管和传动轴管，所述第一法兰和所述第二法兰相对设置，所述第一法兰用于与所述驱动机构的输出轴连接，所述第二法兰用于与所述压载泵的泵轴连接，所述液货管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述传动轴管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述液货管套设在所述传动轴管外；

所述压载泵用同心管柱还包括出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，所述液货管包括第一子管、第二子管和异径接头，所述第一子管的两端分别与所述第一法兰和所述异径接头连接，所述第二子管的两端分别与所述异径接头和所述第二法兰连接，所述第二子管的端面面积大于所述第一子管的端面面积；所述水箱法兰套设在所述第二子管外，且所述水箱法兰的端面面积大于所述第二法兰的端面面积，所述水箱法兰用于与包裹在所述压载泵外的水箱的开口连通，所述排气管的两端分别与所述水箱法兰和所述第一法兰连接；所述出水管的两端分别与所述第二子管和所述出水法兰连接，所述出水管的轴线与所述第二子管的轴线垂直，且所述出水管设置在所述水箱法兰和所述异径接头之间，所述出水管的端面面积大于所述第一子管的端面面积，所述出水法兰用于与压载管系连通。

可选地，所述排气管外套设有卡套，所述卡套的外周面上沿所述卡套的轴向间隔设有固定块和导向块，所述导向块的厚度沿远离所述固定块的方向逐渐减小为0，所述固定块和所述导向块之间的间隔形成固定槽，所述固定槽内设有卡箍，所述卡箍固定在所述液货管上。

可选地，所述传动轴管的两端设有止口，所述止口的表面粗糙度为0.8微米。

可选地，所述压载泵用同心管柱还包括两个密封监测管，所述两个密封监测管的两端都分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述两个密封监测管通过所述压载泵连通。

可选地，所述压载泵用同心管柱还包括注油管，所述注油管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在同心管柱上增设出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，并将液货管分成依次连接在第一法兰和第二法兰之间的第一子管、第二子管和异径接头，第二子管的端面面积大于第一子管的端面面积，出水管和第二子管垂直连接，且出水管的端面面积大于第一子管的端面面积，出水管通过出水法兰与压载管系连通，第二子管通过第二法兰与设置在水箱内的压载泵连通，当压载泵驱动海水流动时，水箱的海水优先通过出水管排出至压载管系，从而实现压载泵的液货输送。同时水箱法兰设置在出水管和第二法兰之间，水箱法兰与水箱连接，且水箱法兰的端面面积大于与压载泵连接的第二法兰的端面面积，水箱将压载泵包裹，排气管设置在水箱法兰和第一法兰之间，水箱内的空气可以通过排气管排出，压载泵实现自吸功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种压载泵用同心管柱的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的图1的A-A向示意图；

图3是本发明实施例一提供的支撑件的主视图；

图4是本发明实施例一提供的支撑件的侧视图；

图5是本发明实施例一提供的卡套的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的传动轴管的结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的第一法兰的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种压载泵用同心管柱，特别适用于长距离、高转速、大功率、立式安装的压载泵的动力传输和液货传输，参见图1，压载泵用同心管柱包括第一法兰11、第二法兰12、液货管21和传动轴管22。第一法兰11和第二法兰12相对设置，第一法兰11用于与驱动机构的输出轴连接，第二法兰12用于与压载泵的泵轴连接。传动轴管22的两端分别与第一法兰11和第二法兰12连接，液货管21套设在传动轴管22外。

在本实施例中，如图1和图2所示，压载泵用同心管柱还包括出水管23、出水法兰13、水箱法兰14和排气管24，液货管21包括第一子管211、第二子管212和异径接头213。第一子管211的两端分别与第一法兰11和异径接头213连接，第二子管212的两端分别与异径接头213和第二法兰12连接，第二子管212的端面面积大于第一子管211的端面面积。水箱法兰14套设在第二子管212外，且水箱法兰14的端面面积大于第二法兰12的端面面积，水箱法兰14用于与包裹在压载泵外的水箱的开口连通。排气管24的两端分别与水箱法兰14和第一法兰11连接。出水管23的两端分别与第二子管212和出水法兰13连接，出水管23的轴线与第二子管212的轴线垂直，且出水管23设置在水箱法兰14和异径接头213之间，出水管23的端面面积大于第一子管211的端面面积，出水法兰13用于与压载管系连通。

其中，第一子管、第二子管以及出水管的端面是指管体垂直于其轴线方向的截面。比如，第一子管、第二子管和出水管为圆筒结构，则第一子管、第二子管和出水管的端面为圆形截面。

在实际应用中，传动轴设置在传动轴管22内，海水通过液货管21传输。压载泵用同心管柱的长度可达到6米。

下面简单介绍一下本实施例提供的压载系统的工作原理：

设置在传动轴管22内传动轴的两端分别与驱动机构和压载泵连接，当驱动机构动作时，传动轴带动压载泵转动，压载泵通过压载舱舱底阀门将海洋中的水吸入至第二子管212，并从出水管23流至压载管系，进而实现各个压载舱的压载作业。

同时与水箱连接的水箱法兰14的端面面积大于与压载泵连接的第二法兰12的端面面积，水箱将压载泵包裹在其内部，排气管24通过水箱法兰14与水箱连通，在驱动机构动作之前，利用排气管24将水箱内的空气排出，压载泵即可实现自吸功能。

本发明实施例在同心管柱上增设出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，并将液货管分成依次连接在第一法兰和第二法兰之间的第一子管、第二子管和异径接头，第二子管的端面面积大于第一子管的端面面积，出水管和第二子管垂直连接，且出水管的端面面积大于第一子管的端面面积，出水管通过出水法兰与压载管系连通，第二子管通过第二法兰与设置在水箱内的压载泵连通，当压载泵驱动海水流动时，水箱的海水优先通过出水管排出至压载管系，从而实现压载泵的液货输送。同时水箱法兰设置在出水管和第二法兰之间，水箱法兰与水箱连接，且水箱法兰的端面面积大于与压载泵连接的第二法兰的端面面积，水箱将压载泵包裹，排气管设置在水箱法兰和第一法兰之间，水箱内的空气可以通过排气管排出，压载泵实现自吸功能。

可选地，如图1所示，液货管21和传动轴管22之间可以设有支撑件100。

具体地，参见图3和图4，支撑件100可以包括同轴设置的内层管101和外层管102和筋板103，筋板103从内层管101的外周面沿内层管101的径向向外延伸到外层管102的内周面，从而在液货管21和传动轴管22之间起到支撑作用。

在具体实现中，内层管101的内径与传动轴管22的外径相同，外层管102的外径与液货管21的内径相同。

优选地，筋板103沿内层管101的周向均匀分布在内层管101上，筋板103之间的间隙可保证液货的顺畅流通。

具体地，筋板103的板面与内层管100的轴线方向平行。

可选地，如图1所示，排气管24外套设有卡套200，参见图5，卡套200的外周面上沿卡套200的轴向间隔设有固定块201和导向块202，导向块202的厚度沿远离固定块201的方向逐渐减小为0，固定块201和导向块202之间的间隔形成固定槽203，固定槽203内设有卡箍300，卡箍300固定在液货管21上(如图1所示)。导向块202的厚度沿远离固定块201的方向逐渐减小为0，便于将卡箍300卡在固定槽203内，从而利用卡套200和卡箍300的配合，实现排气管24的可拆卸连接。

其中，导向块的厚度是指导向块沿卡套200的径向的尺寸。

在实际应用中，固定块201可以为内部设有轴向通孔的圆柱，导向块202可以为内部设有轴向通孔的圆台。

在具体实现中，卡套200的内径与排气管24间隙配合，卡套200的外径与卡箍300过盈配合。

可选地，参见图6，传动轴管22的两端设有止口400，止口400的表面粗糙度为0.8微米，便于密封传动轴管内部的润滑油。

相应地，第一法兰11和第二法兰12上设有与止口400匹配的止口。

优选地，当止口400沿传动轴管22的轴向排列在传动轴管22的内壁时，边缘的止口400可以设置倒角401，便于配合零件的安装。

在实际应用中，止口400和倒角401通常在焊接之后加工形成，以便保证止口400和其匹配的止口之间的同轴度。

可选地，该压载泵用同心管柱还可以包括两个密封监测管25，两个密封监测管25的两端都分别与第一法兰11和第二法兰12连接，两个密封监测管25通过压载泵连通。

具体地，一个密封监测管25的一端与第一法兰11连接，另一端与第二法兰12连接并与压载泵内的一个管路连通，同时另一个密封监测管25的一端与第一法兰11连接，另一端与第二法兰12连接并与压载泵内的同一管路连通。在实际应用中，将水从一个密封监测管25与第一法兰11连接的一端注入，水经过这个密封监测管25、压载泵和另一个密封监测管25，从另一个密封监测管25与第一法兰11连接的一端输出。如果密封性良好，则输出的水与注入的水一样纯净；如果密封性不好，则输出的水中会掺杂有杂质，与注入的水不同。

优选地，两个密封监测管25外也可以分别设有卡套200，进而利用卡套200和卡箍300的配合，实现密封监测管25的可拆卸连接。

可选地，该压载泵用同心管柱还可以包括注油管(图中未示出，可参见密封监测管25)，注油管的两端分别与第一法兰11和第二法兰12连接。

优选地，注油管外也可以分别设有卡套200，进而利用卡套200和卡箍300的配合，实现注油管的可拆卸连接。

在实际应用中，参见图7，第一法兰11上可以开设有用于连接的螺孔11a、与液货管21连通的液货管孔11b及密封槽、与传动轴管22连通的传动轴管孔11c、与排气管24连通的排气管孔11d及密封槽、与密封监测管25连通的密封监测管孔11e及密封槽和与注油管连通的注油管孔11f及密封槽。同样地，第二法兰上开设有用于连接的螺孔、与液货管21连通的液货管孔、与密封监测管25连通的密封监测管孔和与注油管连通的注油管孔。出水法兰13上开设有用于连接的螺孔和与出水管23连通的出水管孔。水箱法兰14上开设有用于连接的螺孔、液货管21穿过的液货管孔、传动轴管22穿过的传动轴管孔、与排气管24连通的排气管孔、密封监测管25穿过的密封监测管孔和注油管穿过的注油管孔。

进一步地，第一法兰11、第二法兰12、出水法兰13和水箱法兰14的连接处可以采用密封片密封，如O型圈。

实施例二

本发明实施例提供了一种压载系统，该压载系统压载泵、水箱、压载泵用同心管柱和驱动机构。其中，压载泵用同心管柱采用实施例一提供的压载泵用同心管柱，包括第一法兰、第二法兰和出水法兰等，驱动机构的输出轴与第一法兰连接，压载泵的泵轴与第二法兰连接，水箱包裹在压载泵外，水箱的开口与水箱法兰连通。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种压载泵用同心管柱，所述压载泵用同心管柱包括第一法兰、第二法兰、液货管和传动轴管，所述第一法兰和所述第二法兰相对设置，所述第一法兰用于与驱动机构的输出轴连接，所述第二法兰用于与压载泵的泵轴连接，所述传动轴管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述液货管套设在所述传动轴管外；

其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，所述液货管包括第一子管、第二子管和异径接头，所述第一子管的两端分别与所述第一法兰和所述异径接头连接，所述第二子管的两端分别与所述异径接头和所述第二法兰连接，所述第二子管的端面面积大于所述第一子管的端面面积；所述水箱法兰套设在所述第二子管外，且所述水箱法兰的端面面积大于所述第二法兰的端面面积，所述水箱法兰用于与包裹在所述压载泵外的水箱的开口连通；所述排气管的两端分别与所述水箱法兰和所述第一法兰连接；所述出水管的两端分别与所述第二子管和所述出水法兰连接，所述出水管的轴线与所述第二子管的轴线垂直，且所述出水管设置在所述水箱法兰和所述异径接头之间，所述出水管的端面面积大于所述第一子管的端面面积，所述出水法兰用于与压载管系连通。

2.根据权利要求1所述的压载泵用同心管柱，其特征在于，所述排气管外套设有卡套，所述卡套的外周面上沿所述卡套的轴向间隔设有固定块和导向块，所述导向块的厚度沿远离所述固定块的方向逐渐减小为0，所述固定块和所述导向块之间的间隔形成固定槽，所述固定槽内设有卡箍，所述卡箍固定在所述液货管上。

3.根据权利要求1或2所述的压载泵用同心管柱，其特征在于，所述传动轴管的两端设有止口，所述止口的表面粗糙度为0.8微米。

4.根据权利要求1或2所述的压载泵用同心管柱，其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括两个密封监测管，所述两个密封监测管的两端都分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述两个密封监测管通过所述压载泵连通。

5.根据权利要求1或2所述的压载泵用同心管柱，其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括注油管，所述注油管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。

6.一种压载系统，所述压载系统包括压载泵、水箱、压载泵用同心管柱和驱动机构，所述压载泵用同心管柱包括第一法兰、第二法兰、液货管和传动轴管，所述第一法兰和所述第二法兰相对设置，所述第一法兰用于与所述驱动机构的输出轴连接，所述第二法兰用于与所述压载泵的泵轴连接，所述液货管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述传动轴管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述液货管套设在所述传动轴管外；

其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括出水管、出水法兰、水箱法兰和排气管，所述液货管包括第一子管、第二子管和异径接头，所述第一子管的两端分别与所述第一法兰和所述异径接头连接，所述第二子管的两端分别与所述异径接头和所述第二法兰连接，所述第二子管的端面面积大于所述第一子管的端面面积；所述水箱法兰套设在所述第二子管外，且所述水箱法兰的端面面积大于所述第二法兰的端面面积，所述水箱法兰用于与包裹在所述压载泵外的水箱的开口连通，所述排气管的两端分别与所述水箱法兰和所述第一法兰连接；所述出水管的两端分别与所述第二子管和所述出水法兰连接，所述出水管的轴线与所述第二子管的轴线垂直，且所述出水管设置在所述水箱法兰和所述异径接头之间，所述出水管的端面面积大于所述第一子管的端面面积，所述出水法兰用于与压载管系连通。

7.根据权利要求6所述的压载系统，其特征在于，所述排气管外套设有卡套，所述卡套的外周面上沿所述卡套的轴向间隔设有固定块和导向块，所述导向块的厚度沿远离所述固定块的方向逐渐减小为0，所述固定块和所述导向块之间的间隔形成固定槽，所述固定槽内设有卡箍，所述卡箍固定在所述液货管上。

8.根据权利要求6或7所述的压载系统，其特征在于，所述传动轴管的两端设有止口，所述止口的表面粗糙度为0.8微米。

9.根据权利要求6或7所述的压载系统，其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括两个密封监测管，所述两个密封监测管的两端都分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接，所述两个密封监测管通过所述压载泵连通。

10.根据权利要求6或7所述的压载系统，其特征在于，所述压载泵用同心管柱还包括注油管，所述注油管的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。