CN109915529B - 一种橡胶空气弹簧的充气方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶空气弹簧的充气方法，具体为在橡胶空气弹簧内设置气体发生装置进行充气，本发明充气方法使橡胶空气弹簧能够适用于海上钻杆领域，使设置有橡胶空气弹簧的海上钻杆装置不影响其正常工作，平时使用时，不进行充气，并把气体排放干净，使橡胶空气弹簧上盖板和下盖板啮合，使其正常工作，在台风等恶劣天气中，橡胶空气弹簧进行充气，防止海上钻杆装置剧烈摇晃导致折断损坏。同时本发明方法中使用了气体发生剂供给装置，可供气体发生装置连续使用，不必每次都进行人工供给，是一种对橡胶空气弹簧可实现连续充气的方法。

Description

一种橡胶空气弹簧的充气方法

技术领域

本发明涉及弹性元件，更具体的，涉及一种橡胶空气弹簧的充气方法，尤其适用于一种用于海上钻杆装置的橡胶空气弹簧的充气方法。

背景技术

橡胶空气弹簧是一种由橡胶、网线贴合成的曲形胶囊，俗称气胎、波纹气胎、气囊、皮老虎等。胶囊两端部需用两块钢板相连接，形成一个压缩空气室。橡胶空气弹簧广泛应用于汽车、机车等交通工具和造纸机械动力装置之中，起到较好的减震和隔震作用，也提高了使用寿命。

海上钻井平台在遭遇恶劣天气（如台风）时，钻杆和其钻杆升降装置会剧烈晃动，容易造成其接触位置折断。因此可以将橡胶空气弹簧应用于海上钻井平台中，设置在钻杆和钻杆升降装置之间，通过橡胶空气弹簧，在剧烈摇晃过程中可以缓冲钻杆和钻杆升降装置之间的受力，大大减少其折断的概率。

但因海上钻杆和钻杆升降装置的接触位置较高，采用传统的气泵充气方法需要气泵和气管等器材，占用了钻井平台上的空间，减少钻井平台的空间利用率，同时，虽然可以在钻杆升降装置的增加充气装置，但是技术难度过大，被研究人员否决，因此，需要研发一种适合设置在海上钻杆装置的橡胶空气弹簧的充气方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适合设置在海上钻杆装置的橡胶空气弹簧的充气方法，本发明方法简单，易操作，且充气速度快。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种橡胶空气弹簧的充气方法，在橡胶空气弹簧内设置气体发生装置进行充气。

进一步地，所述橡胶空气弹簧包括上盖板、下盖板和设置在上盖板与下盖板之间的橡胶气囊，所述上盖板、下盖板和气囊三者形成密闭空间，所述气体发生装置设置在密闭空间内。

进一步地，所述气体发生装置为烟火式气体发生器，上盖板或者下盖板上固定有安装座，所述气体发生器安装在安装座上。

进一步地，所述烟火式气体发生器包括壳体，壳体内设有燃烧室和冷却过滤室，燃烧室与过滤室之间设有气体通道，燃烧室内有气体发生剂和点火装置，冷却过滤室内有冷却、过滤材料，所述冷却过滤室所在的壳体上设有出气孔。

进一步地，所述气体发生剂为叠氮化钠与过渡金属氧化物组合制成的叠氮类气体发生剂，所述冷却、过滤材料是碎石子、分子筛、铁砂、颗粒碳酸氢钠等耐温或易分解的物质。

进一步地，所述点火装置设置在燃烧室底部，包括点火壳、点火壳内部的点火具和点火壳上的点火孔，点火装置通过点火孔进行点火动作。

进一步地，所述烟火式气体发生器壳体为薄板焊接结构或螺纹连接的组合结构。

进一步地，所述气体发生装置还包括控制系统，所述控制系统包括设置在橡胶空气弹簧上的控制器和无线通讯模块二，还包括远程控制终端和无线通讯模块二，所述远程控制终端发送信号给无线通信模块一，无线通讯模块一传送信号给无线通讯模块二，所述控制器接收无线通讯模块二的信号控制气体发生装置。

进一步地，所述控制系统还包括设置在橡胶空气弹簧上的压力传感器，所述压力传感器与控制器通讯连接。

相对现有技术，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明充气方法创造性的使用气体发生装置对橡胶空气弹簧进行充气，在对设置在海上钻杆装置的橡胶空气弹簧来说，本发明方法解决了现有技术中必须使用传统气泵进行充气带来技术上的不便。

（2）使用本发明充气方法对橡胶空气弹簧进行充气，速度快捷。

附图说明

附图1为本发明海上钻杆装置结构示意图。

附图2为本发明橡胶空气弹簧结构示意图。

附图3为本发明气体发生装置结构图。

附图4为本发明橡胶空气弹簧上盖板和下盖板接触位置结构示意图。

附图5为本发明控制系统图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例提供一种橡胶空气弹簧的充气方法，通过在橡胶空气弹簧内设置气体发生装置对该橡胶空气弹簧进行充气。

如图1所述，为设置有该橡胶空气弹簧的海上钻杆装置的结构图，包括钻杆23、钻杆升降装置21和橡胶空气弹簧22。

如图2所述，为橡胶空气弹簧22的结构图，包括上盖板1、下盖板2和设置在上盖板1与下盖板2之间的橡胶气囊3，所述上盖板1、下盖板2和橡胶气囊3三者形成密闭空间15，所述密闭空间15内设置有气体发生装置4，所述气体发生装置4中设有气体发生剂。其中钻杆23顶端与下盖板2固定连接，钻杆升降装置21与上盖板1固定连接。

为满足排气功能，所述上盖板1或者下盖板2上设置有排气阀6；本实施例排气阀6设置在下盖板2上。

为实现连续充放气功能，所述密闭空间15内还设有气体发生剂供给装置；本实施例中气体发生剂供给装置为储料罐19，储料罐19用来储存气体发生剂。

参见图2，本实施例中橡胶空气弹簧22可为单囊式或者多囊式，图2为单囊式橡胶空气弹簧结构图，其示意图为单节曲囊，但实际情况并不限于单节曲囊结构，另可设计成2~50节的多囊曲囊结构，应用在海上钻杆的橡胶空气弹簧的多囊式气囊（1~50节曲囊结构）充气后橡胶空气弹簧最大高度可达5m。。

参见图4，上盖板1下部设置有齿状边缘一17，下盖板2对应位置设有与齿状边缘一17相咬合的齿状边缘二18。

参见图3，本实施例中气体发生装置4为烟火式气体发生器，下盖板2上固定有安装座14，储料罐19安装在安装座14上，气体发生器固定在储料罐19下端。烟火式气体发生器包括壳体6，壳体6内设有燃烧室7和冷却过滤室8，燃烧室7与过滤室8之间设有气体通道12，燃烧室7内有气体发生剂和点火装置9，冷却过滤室8内有冷却、过滤材料，冷却过滤室8所在的壳体上设有出气孔13。燃烧室7与储料罐19之间设有物料通道，物料通道上设有排料阀19。

其中，气体通道12和出气孔13都设有滤网，滤网仅允许气体通过，防止残渣或者气体发生剂泄露。

气体发生剂为叠氮化钠与过渡金属氧化物组合制成的叠氮类气体发生剂，冷却、过滤材料是碎石子、分子筛、铁砂、颗粒碳酸氢钠等耐温或易分解的物质，在高温的作用下它们依然可以保持完整的冷却和过滤形态，或因为分解而吸收大量的热从而降低温度。

点火装置9设置在燃烧室7底部，包括点火壳10、点火壳10内部的点火具11和点火壳10上的点火孔16，点火装置9通过点火孔16进行点火动作。

烟火式气体发生器壳体6为薄板焊接结构或螺纹连接的组合结构。本实施例里为薄板焊接结构。

参见图5，本实施例橡胶空气弹簧包括控制系统，控制系统包括设置在橡胶空气弹簧上的控制器和无线通讯模块二，还包括远程控制终端和无线通讯模块一，远程控制终端发送信号给无线通信模块一，无线通讯模块一传送信号给无线通讯模块二，控制器接受无线通讯模块二的信息控制气体发生装置4、排气阀5和排料阀20。

控制系统还包括设置在橡胶空气弹簧上的压力传感器，压力传感器与控制器通讯连接。压力传感器可设置在橡胶空气弹簧任何地方。

本实施例中橡胶空气弹簧设置在海上钻杆上，在平时使用时，所述橡胶气囊没有进行充气，橡胶空气弹簧上盖板1与下盖板2接触，上盖板1的齿状边缘一17与下盖板2的齿状边缘二18相互咬合，使其能够作为一个整体进行转动，不影响海上钻杆的旋转升降。

本实施例中橡胶空气弹簧的充气方法如下：

当遭遇台风等恶劣天气时，钻杆会剧烈晃动，在压力传感器感受到剧烈震荡时，控制器会收到传感器发送信号，或者通过远程控制终端控制，通过无线通讯模块一、无线通讯模块二发送信号给控制器，控制器控制气体发生装置4发起点火动作产生气体、同时排气阀6和排料阀19关闭。

气体发生装4产生气体方式的具体控制步骤为：控制气体发生装置4中点火装置9中的点火具11进行点火，通过点火孔16，使燃烧室7中的气体添加剂燃烧，生成大量气体，气体通过冷却过滤室8后从出气孔13进入密闭空间从而实现对本实施例中橡胶空气弹簧的充气。

参见图1~5，在本实施例中，海上钻杆装置需要工作时，通过远程控制终端控制，打开排气阀6，待空气排尽后，橡胶空气弹簧上盖板1与下盖板2接触，上盖板1的齿状边缘一17与下盖板2的齿状边缘二18相互咬合，使其能够作为一个整体进行转动，则可正常工作。同时，当一次充放气动作完成之后需要重新对燃烧室7内进行填料，此时可通过远程控制端控制，无线通讯模块一经无线通讯模块二发送信号给控制器，控制排料阀20打开，气体添加剂从储料仓19进入燃烧室7内，满足下一次充气需求，设定合适时间后关闭排料阀20。本实施例中在气体放生装置4充气过程中，排料阀20必须关闭。

本发明充气方法使橡胶空气弹簧能够适用于海上钻杆领域，使设置有橡胶空气弹簧的海上钻杆装置不影响其正常工作，平时使用时，不进行充气，并把气体排放干净，使橡胶空气弹簧上盖板和下盖板啮合，使其正常工作，在台风等恶劣天气中，橡胶空气弹簧22进行充气，防止海上钻杆装置剧烈摇晃导致折断损坏。同时本发明方法使用了气体发生剂供给装置，可供气体发生装置连续使用，不必每次都进行人工供给，是一种对橡胶空气弹簧可实现连续充气的方法。

本实施例充气方法尤其适用于设置在海上钻杆装置的橡胶空气弹簧，但不限于此，其他需要快速、便捷并适合该充气方式的设备均可使用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述橡胶空气弹簧包括上盖板、下盖板和设置在上盖板与下盖板之间的橡胶气囊，所述上盖板、下盖板和气囊三者形成密闭空间，气体发生装置设置在密闭空间内；

所述橡胶空气弹簧还包括气体发生剂供给装置，所述气体发生剂供给装置设置在气体发生装置上端，与气体发生装置通过出料通道连通，所述出料通道上设有出料阀，所述上盖板或者下盖板上设有出气阀；

所述气体发生装置还包括控制系统，所述控制系统包括设置在橡胶空气弹簧上的控制器和无线通讯模块二，还包括远程控制终端和无线通讯模块二，所述远程控制终端发送信号给无线通信模块一，无线通讯模块一传送信号给无线通讯模块二，所述控制器接收无线通讯模块二的信号控制气体发生装置点火动作、出料阀的开闭和出气阀的开闭；

橡胶空气弹簧的充气步骤包括：

S1.平时使用时，不进行充气，并把气体排放干净，使橡胶空气弹簧上盖板和下盖板啮合；

S2.当遭遇台风等恶劣天气时，钻杆会剧烈晃动，远程控制终端通过无线通讯模块一、无线通讯模块二发送信号给控制器，控制器控制气体发生装置发起点火动作产生气体、同时排气阀和排料阀关闭；

S3.海上钻杆装置需要工作时，通过远程控制终端控制，打开出气阀，待空气排尽后，橡胶空气弹簧上盖板与下盖板接触，上盖板与下盖板相互咬合，使其能够作为一个整体进行转动，海上钻杆正常工作。

2.根据权利要求1所述的橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述气体发生装置为烟火式气体发生器，上盖板或者下盖板上固定有安装座，所述气体发生器安装在安装座上。

3.根据权利要求2所述的橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述烟火式气体发生器包括壳体，壳体内设有燃烧室和冷却过滤室，燃烧室与过滤室之间设有气体通道，燃烧室内有气体发生剂和点火装置，冷却过滤室内有冷却、过滤材料，所述冷却过滤室所在的壳体上设有出气孔。

4.根据权利要求3所述的橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述气体发生剂为叠氮化钠与过渡金属氧化物组合制成的叠氮类气体发生剂，所述冷却、过滤材料是碎石子、分子筛、铁砂、颗粒碳酸氢钠等耐温或易分解的物质。

5.根据权利要求3所述的橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述点火装置设置在燃烧室底部，包括点火壳、点火壳内部的点火具和点火壳上的点火孔，点火装置通过点火孔进行点火动作。

6.根据权利要求1所述的橡胶空气弹簧的充气方法，其特征在于，所述控制系统还包括设置在橡胶空气弹簧上的压力传感器，所述压力传感器与控制器通讯连接。

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