CN108069343B - 一种微压差水下防泥沙装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微压差水下防泥沙装置及方法，涉及起重机吊具技术领域。本发明包括滑轮组件和防泥沙组件，滑轮组件包括滑轮轴和若干滑轮，滑轮与滑轮轴之间设置有滑动密封件；防泥沙组件包括壳体、活塞体、弹性元件和连接杆，活塞体设置在壳体内部，将壳体内部空腔分隔为第一腔室和第二腔室，使得第一腔室与外界连通；连接杆一端与壳体的第二腔室连通，另一端连通滑轮轴内腔；将连接杆与滑轮和滑轮组的密封界面连通。本发明利用水的压力使水下吊具或其他工作设备内部压力始终保持比外部水环境高的微压差值，可提高吊具或其他设备内外部之间密封件的可靠性，防止泥沙进入到设备内部，提高水下作业设备的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及起重机吊具技术领域，尤其涉及一种利用水的压力使水下吊具或其他工作设备内部压力始终保持比外部水环境高的微压差值，更具体地说涉及一种微压差水下防泥沙装置及方法。
背景技术
随着水利水电及海洋工程的发展，水下机械及工具使用日渐增多，其涉及的吊具或其他工作设备的使用水深和数量也在增加，水下设备需要适应更复杂的环境，包括适应多泥沙或有其他污染物的要求。
在水下使用吊具或者是其他工作设备，由于水下存在一定的压力，会将混有泥沙的水压入到设备内部，使得泥沙进入到设备内部，而常规的水上设备的密封，在水下所起到的作用并不大，并不能有效阻止水中泥沙进入到设备内部，而一旦泥沙进入到设备内部，会对设备本申请造成一定的损坏，影响设备的正常运行。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种微压差水下防泥沙装置及方法，本申请利用水的压力使水下吊具或其他工作设备内部压力始终保持比外部水环境高的微压差值，可提高吊具或其他设备内外部之间密封件的可靠性，防止泥沙进入到设备内部，提高水下作业设备的可靠性。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：
一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：包括滑轮组件和防泥沙组件，所述滑轮组件包括滑轮轴和若干滑轮，滑轮与滑轮轴之间设置有滑动密封件；所述防泥沙组件包括壳体、活塞体、弹性元件和连接杆，所述活塞体设置在壳体内部，将壳体内部空腔分隔为第一腔室和第二腔室，活塞体外侧与壳体内壁之间设置有活塞密封件，所述壳体上端设置有开口，使得第一腔室与外界连通；所述弹性元件一端固定在活塞体上，另一端固定在壳体上端或下端端面内壁上；所述连接杆为中空接口，连接杆一端与壳体的第二腔室连通，另一端连通滑轮轴内腔；滑轮轴内腔分布连通孔，所述连通孔将连接杆与滑轮和滑轮组的密封界面连通或将滑轮轴内腔与滑轮和滑轮轴的密封界面连通。
所述滑轮轴内腔的一端设置有液体注入口。
所述液体注入口与连接杆连通。
所述弹性元件设置在第一腔室内。
所述弹性元件设置在第二腔室内。
所述弹性元件为弹簧。
一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：设置一壳体，在壳体内设置一活塞体，活塞体将壳体的内腔分为第一腔室和第二腔室，第一腔室与外界连通，第二腔室通过连接杆与滑轮轴和滑轮的密封界面连通；沿活塞体的轴向设置弹性元件，将第二腔室和密封界面以及连通第二腔室和密封界面的连通件内充满液体，所述连通件包括连接杆和/或滑轮轴内腔，使得弹性元件在填充液体的作用下产生一定的形变，使得设备下水之后，密封界面内部压力大于外部压力，阻止泥沙进入设备内部。
所述滑轮轴内腔的一端设置有液体注入口，填充液体由注入口注入到滑轮轴内腔、连接杆内和第二腔室内。
所述弹性元件设置在第一腔室内。
所述弹性元件设置在第二腔室内。
所述弹性元件为弹簧。
与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：
1、本申请利用水的压力使水下吊具或其他设备内部压力始终保持比外部水环境高的微压差值，可应用于水下吊具或其他可靠性要求较高的设备。本申请是通过连接杆连通第二腔室和滑轮与滑轮轴的密封界面，密封界面指的是滑轮密封围成的与外部空间隔绝的空腔；通过在密封界面、连接杆、滑轮轴内腔和第二腔室内注射液体，注射的液体可以是水，也可以是液压油等压缩体积变化比较小的液体，外界压力作用在活塞体上，通过液体的传导，作用在密封界面内，而外界压力也作用在滑动密封件上，使得滑动密封件内部压力受到的压力与外部受到的压力进行抵消，且在弹性件的作用下，使得滑动密封件内部压力略大于外界压力，外界的水不能被水压挤入滑动密封界面内，有效防止泥沙进入设备内部，对设备造成影响。
2、本申请中滑动密封件内部和外部之间产生的微压差，是有弹性元件提供的，与水深和水压无关，与弹性元件的特性有关。本申请的方法是内部充满液体，内外部之间或运动零部件之间设置密封；通过外部压力和弹性元件作用下，使得内部压力始终高于外部压力，形成微压差，这个微压差由弹性元件的作用力决定，其内部压力绝对值与外部压力绝对值相差较小。这样可以提高内外部之间密封件的可靠性，特别是对动密封件的要求可降低，提高可靠性，也可适应外部压力很大的环境。
附图说明
图1为本申请整体结构示意图；
附图标记：1、滑轮轴，2、滑轮，3、滑动密封件，4、壳体，5、活塞体，6、弹性元件，7、连接杆，8、第一腔室，9、第二腔室，10、活塞密封件，11、开口，12、连通孔，13、液体注入口，14、密封界面，15、滑轮轴内腔。图1中P表示外界压力，表示压差。
具体实施方式
实施例1
作为本申请一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙装置，包括滑轮组件和防泥沙组件，所述滑轮组件包括滑轮轴1和若干滑轮2，滑轮2与滑轮轴1之间设置有滑动密封件3；所述防泥沙组件包括壳体4、活塞体5、弹性元件6和连接杆7，所述活塞体5设置在壳体4内部，将壳体4内部空腔分隔为第一腔室8和第二腔室9，活塞体5外侧与壳体4内壁之间设置有活塞密封件10，所述壳体4上端设置有开口11，使得第一腔室8与外界连通；所述弹性元件6一端固定在活塞体5上，另一端固定在壳体4上端或下端端面内壁上；所述连接杆7为中空接口，连接杆7一端与壳体4的第二腔室9连通，另一端连通滑轮轴内腔15；滑轮轴内腔15上设置有连通孔12，所述连通孔12将滑轮轴内腔15与滑轮2和滑轮轴1的密封界面连通。
实施例2
作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙装置，包括滑轮组件和防泥沙组件，所述滑轮组件包括滑轮轴1和若干滑轮2，滑轮2与滑轮轴1之间设置有滑动密封件3；所述防泥沙组件包括壳体4、活塞体5、弹性元件6和连接杆7，所述活塞体5设置在壳体4内部，将壳体4内部空腔分隔为第一腔室8和第二腔室9，活塞体5外侧与壳体4内壁之间设置有活塞密封件10，所述壳体4上端设置有开口11，使得第一腔室8与外界连通；所述弹性元件6一端固定在活塞体5上，另一端固定在壳体4上端或下端端面内壁上；所述连接杆7为中空接口，连接杆7一端与壳体4的第二腔室9连通，另一端连通滑轮轴内腔15；滑轮轴内腔15上设置有连通孔12，所述连通孔12将连接杆7与滑轮2和滑轮轴1的密封界面连通；所述滑轮轴内腔15的一端设置有液体注入口13。所述弹性元件6设置在第一腔室8内。所述弹性元件6为弹簧。
实施例3
作为本申请又一较佳实施例，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙装置，包括滑轮组件和防泥沙组件，所述滑轮组件包括滑轮轴1和若干滑轮2，滑轮2与滑轮轴1之间设置有滑动密封件3；所述防泥沙组件包括壳体4、活塞体5、弹性元件6和连接杆7，所述活塞体5设置在壳体4内部，将壳体4内部空腔分隔为第一腔室8和第二腔室9，活塞体5外侧与壳体4内壁之间设置有活塞密封件10，所述壳体4上端设置有开口11，使得第一腔室8与外界连通；所述弹性元件6一端固定在活塞体5上，另一端固定在壳体4上端或下端端面内壁上；所述连接杆7为中空接口，连接杆7一端与壳体4的第二腔室9连通，另一端连通滑轮轴内腔15；滑轮轴内腔15上设置有连通孔12，所述连通孔12将连接杆7与滑轮2和滑轮轴的密封界面连通；所述滑轮轴内腔15的一端设置有液体注入口13。所述液体注入口13与连接杆7连通。所述弹性元件6设置在第二腔室9内，所述弹性元件6为弹簧。
实施例4
作为本申请一较佳实施例，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙方法，设置一壳体4，在壳体4内设置一活塞体5，活塞体5将壳体4的内腔分为第一腔室8和第二腔室9，第一腔室8与外界连通，第二腔室9通过连接杆7与滑轮轴1和滑轮2的密封界面连通；沿活塞体5的轴向设置弹性元件6，将第二腔室9和密封界面以及连通第二腔室和密封界面的连通件内充满液体，使得弹性元件6在填充液体的作用下产生一定的形变，使得设备下水之后，密封界面内部压力大于外部压力，阻止泥沙进入设备内部；所述的连通件包括连接杆7和滑轮轴内腔15，连接杆7一端与滑轮轴内腔15连通，另一端与第二腔室9连通，滑轮轴内腔15内设置有连通孔12，所述连通孔12将滑轮轴内腔与密封界面连通。
实施例5
作为本申请一较佳实施例，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙方法，设置一壳体4，在壳体4内设置一活塞体5，活塞体5将壳体4的内腔分为第一腔室8和第二腔室9，第一腔室8与外界连通，第二腔室9通过连接杆7与滑轮轴1和滑轮2的密封界面连通；沿活塞体5的轴向设置弹性元件6，将第二腔室9和密封界面以及连通第二腔室和密封界面的连通件内充满液体，使得弹性元件6在填充液体的作用下产生一定的形变，使得设备下水之后，密封界面内部压力大于外部压力，阻止泥沙进入设备内部。所述连通件包括连接杆7，连接杆7伸入滑轮轴内腔15中，滑轮轴内腔15设置有连通孔，所述连通孔12将连接杆7与密封界面连通；所述滑轮轴内腔15的一端设置有液体注入口13，填充液体由注入口注入到连接杆7、第二腔室9和密封界面内。所述弹性元件6设置在第一腔室8内。所述弹性元件6为弹簧。
实施例6
作为本申请又一较佳实施例，本实施例公开了：
一种微压差水下防泥沙方法，设置一壳体4，在壳体4内设置一活塞体5，活塞体5将壳体4的内腔分为第一腔室8和第二腔室9，第一腔室8与外界连通，第二腔室9通过连接杆7与滑轮轴1和滑轮2的密封界面连通；沿活塞体5的轴向设置弹性元件6，将第二腔室9和密封界面以及连通第二腔室和密封界面的连通件内充满液体，使得弹性元件6在填充液体的作用下产生一定的形变，使得设备下水之后，密封界面内部压力大于外部压力，阻止泥沙进入设备内部；所述的连通件包括连接杆7和滑轮轴内腔15，连接杆7一端与滑轮轴内腔15连通，另一端与第二腔室9连通，滑轮轴内腔15内设置有连通孔12，所述连通孔12将滑轮轴内腔与密封界面连通。所述滑轮轴内腔15的一端设置有液体注入口13，填充液体由注入口注入到滑轮轴内腔15、连接杆7、第二腔室9和密封界面内。所述弹性元件6设置在第二腔室9内。所述弹性元件6为弹簧。
Claims (10)
1.一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：包括滑轮组件和防泥沙组件，所述滑轮组件包括滑轮轴(1)和若干滑轮(2)，滑轮(2)与滑轮轴(1)之间设置有滑动密封件(3)；所述防泥沙组件包括壳体(4)、活塞体(5)、弹性元件(6)和连接杆(7)，所述活塞体(5)设置在壳体(4)内部，将壳体(4)内部空腔分隔为第一腔室(8)和第二腔室(9)，活塞体(5)外侧与壳体(4)内壁之间设置有活塞密封件(10)，所述壳体(4)上端设置有开口(11)，使得第一腔室(8)与外界连通；所述弹性元件(6)一端固定在活塞体(5)上，另一端固定在壳体(4)上端或下端端面内壁上；所述连接杆(7)为中空接口，连接杆(7)一端与壳体(4)的第二腔室(9)连通，另一端连通滑轮轴内腔（15）；滑轮轴内腔（15）上设置有连通孔(12)，所述连通孔(12)将滑轮轴内腔（15）与滑轮(2)和滑轮轴(1)的密封界面(14)连通或将连接杆（7）与滑轮（2）和滑轮轴（1）的密封界面（14）连通。
2.如权利要求1所述的一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：所述滑轮轴内腔（15）的一端设置有液体注入口(13)。
3.如权利要求2所述的一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：所述液体注入口（13）与连接杆（7）连通。
4.如权利要求1、2或3所述的一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：所述弹性元件(6)设置在第一腔室(8)内。
5.如权利要求1、2或3所述的一种微压差水下防泥沙装置，其特征在于：所述弹性元件(6)设置在第二腔室(9)内。
6.一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：设置一壳体，在壳体内设置一活塞体，活塞体将壳体的内腔分为第一腔室和第二腔室，第一腔室与外界连通，第二腔室通过连接杆与滑轮轴和滑轮的密封界面连通；沿活塞体的轴向设置弹性元件，将第二腔室和密封界面以及连通第二腔室和密封界面的连通件内充满液体，所述连通件包括连接杆和/或滑轮轴内腔，使得弹性元件在填充液体的作用下产生一定的形变，使得设备下水之后，密封界面内部压力大于外部压力，阻止泥沙进入设备内部。
7.如权利要求6所述的一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：所述滑轮轴内腔（15）的一端设置有液体注入口(13)，填充液体由液体注入口(13)注入到滑轮轴内腔（15）、连接杆(7)和第二腔室(9)内。
8.如权利要求6或7所述的一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：所述弹性元件(6)设置在第一腔室(8)内。
9.如权利要求6或7所述的一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：所述弹性元件(6)设置在第二腔室(9)内。
10.如权利要求6或7所述的一种微压差水下防泥沙方法，其特征在于：所述弹性元件(6)为弹簧。
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