CN117803716A - 一种船用水密风闸及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船用设备技术领域，具体为一种船用水密风闸及其施工方法，包括闸体以及密封转动设置在闸体中的开合主轴，所述开合主轴内开设有中空腔体，所述开合主轴上固定设置有开合门板，所述开合门板位于闸体内，通过开合主轴的旋转能够带动开合门板开合活动，从而将闸体开启或封闭，所述开合门板的边缘开设有胶圈环槽；本发明水密风闸，通过设置的限位盲孔、驱动拨轴和驱动模组等结构配合，能够在水密风闸安装固定后，无需拆卸便可以对水密风闸内的密封胶圈进行旋转调整，配合清理结构能够对密封胶圈通风产生的粉尘进行清理。

Description

一种船用水密风闸及其施工方法

技术领域

本发明涉及船用设备技术领域，具体为一种船用水密风闸及其施工方法。

背景技术

水密风闸是一种应用于工程船、平台的水密舱室的通风系统中的设备，其能够在水密舱侧进水后，通过控制水密风闸关闭，到达区域隔离的作用，防止水流沿着风管蔓延至其他区域；水密风闸与风管对接安装，在风管日常通风过程中，水密风闸处于常开状态，实际使用中，由于风管长时间通风，空气在经过水密风闸后，空气中的粉尘逐渐积累附着在水密风闸的密封胶圈表面，会降低密封胶圈与阀体接触时的密封效果，在进行水密风闸维护时，只能拆开水密风闸和风管的连接，对密封胶圈等结构进行清理，作业量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用水密风闸及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船用水密风闸，包括闸体以及密封转动设置在闸体中的开合主轴，所述开合主轴内开设有中空腔体，所述开合主轴上固定设置有开合门板，所述开合门板位于闸体内，通过开合主轴的旋转能够带动开合门板开合活动，从而将闸体开启或封闭，所述开合门板的边缘开设有胶圈环槽，所述开合门板的内部开设有拨轴槽和转换内腔，所述转换内腔通过拨轴槽与胶圈环槽连通，所述胶圈环槽中套设有用于将闸体与开合门板进行密封的密封胶圈，所述拨轴槽中设置有驱动拨轴，所述驱动拨轴的外部设置有驱动模组，所述驱动模组能够通过驱动拨轴带动密封胶圈转动，所述闸体上设置有清理结构，所述清理结构能够在密封胶圈旋转时对密封胶圈进行清理。

所述驱动模组包括限位盲孔、同步齿环和限位夹轴，所述限位盲孔均匀开设在密封胶圈的内侧表面位置，所述驱动拨轴的一端插设在限位盲孔中，另一端与同步齿环固定安装，所述同步齿环旋转限位设置在转换内腔中，所述转换内腔内固定设置有限位夹轴。

所述限位夹轴上转动设置有与同步齿环相互啮合的第一蜗轮，所述第一蜗轮的外部啮合设置有第一蜗杆，所述第一蜗杆中同轴固定设置有同步转轴，所述同步转轴的两端限位插设在转换内腔的内壁表面上，所述同步转轴上固定安装有第二蜗轮，所述第二蜗轮的外部啮合设置有第二蜗杆。

所述开合门板的表面固定设置有气动马达，所述气动马达与所述第二蜗杆传动连接，所述气动马达上连通设置有输气管道和排气管道，所述输气管道的另一端固定在开合主轴上，且与中空腔体相互接通，所述排气管道上设置有止逆排气阀，所述止逆排气阀使得排气管道向外单向排气。

所述清理结构包括一体气缸、感压活塞和连接方轴，所述一体气缸与所述闸体一体固定，所述感压活塞气密滑动设置在一体气缸的内部，所述感压活塞上固定设置有连接方轴，所述连接方轴穿插经过闸体的侧壁伸出到闸体的内侧，所述连接方轴的截面呈矩形使其穿插经过闸体的侧壁后被限位，避免连接方轴转动。

所述连接方轴的端部固定设置有清理刷头，所述清理刷头上开设有弧形凹槽，当所述开合门板完全开启后，弧形凹槽与密封胶圈的位置相对应，所述弧形凹槽内设置有刷毛，所述刷毛分为两组，并平行于闸体的轴线前后分布，所述感压活塞的侧边表面开设有切换环槽，所述感压活塞和连接方轴内开设有束流气道，所述束流气道的一端与切换环槽连通，另一端与弧形凹槽连通，且束流气道与弧形凹槽之间的连通口位于两组刷毛之间。

所述一体气缸的内壁表面开设有侧壁桥通气路，当所述感压活塞上升到对应位置时，感压活塞的下方腔体通过侧壁桥通气路能够与切换环槽连通，所述感压活塞的下表面与一体气缸的内部下表面之间连接设置有复位拉簧，所述一体气缸的底部连通设置有缸底进气管，所述开合主轴上固定有与中空腔体相互接通的配合气嘴，所述缸底进气管与所述配合气嘴之间通过软管接通。

所述闸体上固定设置有拱形台架，所述拱形台架上设置有气动执行器，所述气动执行器用于驱动开合主轴进行转动。

所述闸体上固定设置有气密顶罩，所述开合主轴密封穿插经过气密顶罩，所述气密顶罩中开设有顶罩内环腔，所述开合主轴的表面开设有主轴气孔，所述中空腔体通过主轴气孔与顶罩内环腔连通，所述气密顶罩上固定设置有与顶罩内环腔相互连通的气源连接管。

一种船用水密风闸的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将密封胶圈套设在胶圈环槽上，使得驱动拨轴插入到限位盲孔中；

步骤二：将缸底进气管与配合气嘴通过软管接通，保证其连接稳定；

步骤三：通过闸体两侧的法兰盘将闸体安装在船舶通风系统管道中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明水密风闸，通过设置的限位盲孔、驱动拨轴和驱动模组等结构配合，能够在水密风闸安装固定后，无需拆卸便可以对水密风闸内的密封胶圈进行旋转调整，配合清理结构能够对密封胶圈通风产生的粉尘进行清理，从而保持密封胶圈的密封性能，使得水密风闸的维护更加方便；并且通过对密封胶圈进行旋转调整，能够减少密封胶圈的局部偏磨，增加其长时间使用下的密封稳定性。

通过设置的清理结构，能够利用中空腔体的气压变化自动完成升降控制，减少对电路系统的依赖，使得清理刷头自动升降，避免对开合门板的活动产生影响，同时配合侧壁桥通气路和束流气道等结构，能够使得两组刷毛之间处于高压喷气状态，减少粉尘在刷毛上的附着积累，提高刷毛的清洁性能。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明整体结构的另一角度示意图。

图3为本发明开合主轴处立体半剖示意图。

图4为图3中A区域放大示意图。

图5为图3中B区域放大示意图。

图6为本发明一体气缸处立体半剖示意图。

图7为图6中C区域放大示意图。

图8为图6中D区域放大示意图。

图9为本发明气动马达处立体半剖示意图。

图10为图9中E区域放大示意图。

图中：1、闸体；2、开合主轴；3、中空腔体；4、开合门板；5、胶圈环槽；6、拨轴槽；7、转换内腔；8、密封胶圈；9、驱动拨轴；901、限位盲孔；902、同步齿环；903、限位夹轴；904、第一蜗轮；905、第一蜗杆；906、同步转轴；907、第二蜗轮；908、第二蜗杆；909、气动马达；910、输气管道；911、排气管道；912、止逆排气阀；101、一体气缸；102、感压活塞；103、连接方轴；104、清理刷头；105、弧形凹槽；106、刷毛；107、切换环槽；108、束流气道；109、侧壁桥通气路；110、复位拉簧；111、缸底进气管；112、配合气嘴；113、拱形台架；114、气动执行器；301、气密顶罩；302、顶罩内环腔；303、主轴气孔；304、气源连接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种船用水密风闸，包括闸体1以及密封转动设置在闸体1中的开合主轴2，开合主轴2内开设有中空腔体3，开合主轴2上固定设置有开合门板4，开合门板4位于闸体1内，通过开合主轴2的旋转能够带动开合门板4开合活动，从而将闸体1开启或封闭，开合门板4的边缘开设有胶圈环槽5，开合门板4的内部开设有拨轴槽6和转换内腔7，转换内腔7通过拨轴槽6与胶圈环槽5连通，胶圈环槽5中套设有用于将闸体1与开合门板4进行密封的密封胶圈8，密封胶圈8采用橡胶制成，拨轴槽6中设置有驱动拨轴9，驱动拨轴9的外部设置有驱动模组，驱动模组能够通过驱动拨轴9带动密封胶圈8转动，闸体1上设置有清理结构，清理结构能够在密封胶圈8旋转时对密封胶圈8进行清理。

驱动模组包括限位盲孔901、同步齿环902和限位夹轴903，限位盲孔901均匀开设在密封胶圈8的内侧表面位置，驱动拨轴9的一端插设在限位盲孔901中，另一端与同步齿环902固定安装，同步齿环902旋转限位设置在转换内腔7中，转换内腔7内固定设置有限位夹轴903，限位夹轴903上转动设置有与同步齿环902相互啮合的第一蜗轮904，第一蜗轮904的外部啮合设置有第一蜗杆905，第一蜗杆905中同轴固定设置有同步转轴906，同步转轴906的两端限位插设在转换内腔7的内壁表面上，同步转轴906上固定安装有第二蜗轮907，第二蜗轮907的外部啮合设置有第二蜗杆908。

开合门板4的表面固定设置有气动马达909，气动马达909与第二蜗杆908传动连接，气动马达909上连通设置有输气管道910和排气管道911，输气管道910的另一端固定在开合主轴2上，且与中空腔体3相互接通，排气管道911上设置有止逆排气阀912，止逆排气阀912使得排气管道911向外单向排气，从而能够在水密风闸阻水时，避免水流通过排气管道911进入气动马达909的内部。

清理结构包括一体气缸101、感压活塞102和连接方轴103，一体气缸101与闸体1一体固定，感压活塞102气密滑动设置在一体气缸101的内部，感压活塞102上固定设置有连接方轴103，连接方轴103穿插经过闸体1的侧壁伸出到闸体1的内侧，连接方轴103的截面呈矩形使其穿插经过闸体1的侧壁后被限位，避免连接方轴103转动。

连接方轴103的端部固定设置有清理刷头104，清理刷头104上开设有弧形凹槽105，当开合门板4完全开启后，弧形凹槽105与密封胶圈8的位置相对应，弧形凹槽105内设置有刷毛106，刷毛106分为两组，并平行于闸体1的轴线前后分布，感压活塞102的侧边表面开设有切换环槽107，感压活塞102和连接方轴103内开设有束流气道108，束流气道108的一端与切换环槽107连通，另一端与弧形凹槽105连通，且束流气道108与弧形凹槽105之间的连通口位于两组刷毛106之间。

一体气缸101的内壁表面开设有侧壁桥通气路109，当感压活塞102上升到对应位置时，感压活塞102的下方腔体通过侧壁桥通气路109能够与切换环槽107连通，感压活塞102的下表面与一体气缸101的内部下表面之间连接设置有复位拉簧110，一体气缸101的底部连通设置有缸底进气管111，开合主轴2上固定有与中空腔体3相互接通的配合气嘴112，缸底进气管111与配合气嘴112之间通过软管接通，其中复位拉簧110起到复位作用，当停止对气源连接管304供气后，复位拉簧110拉动感压活塞102下移复位，从而使得密封胶圈8从弧形凹槽105中脱离，避免对开合门板4的旋转活动造成影响。

闸体1上固定设置有拱形台架113，拱形台架113上设置有气动执行器114，气动执行器114用于驱动开合主轴2进行转动，气动执行器114采用气压驱动，通过力矩转换结构带动开合主轴2进行一定角度的旋转。

闸体1上固定设置有气密顶罩301，开合主轴2密封穿插经过气密顶罩301，气密顶罩301中开设有顶罩内环腔302，开合主轴2的表面开设有主轴气孔303，中空腔体3通过主轴气孔303与顶罩内环腔302连通，气密顶罩301上固定设置有与顶罩内环腔302相互连通的气源连接管304。

一种船用水密风闸的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将密封胶圈8套设在胶圈环槽5上，使得驱动拨轴9插入到限位盲孔901中；

步骤二：将缸底进气管111与配合气嘴112通过软管接通，保证其连接稳定；

步骤三：通过闸体1两侧的法兰盘将闸体1安装在船舶通风系统管道中。

本发明在使用时，气源连接管304与可控高压气源连接，当需要对密封胶圈8进行清理维护时，首先通过气动执行器114驱动开合主轴2进行90度旋转，使得开合门板4完全开启，此时开合门板4上的密封胶圈8与弧形凹槽105上下对应；控制上述与气源连接管304接通的高压气源打开，高压气流依次通过顶罩内环腔302和主轴气孔303进入中空腔体3中。

如图10中所示，中空腔体3中的高压气流进入输气管道910中，驱动气动马达909旋转，气动马达909带动第二蜗杆908转动，第二蜗杆908驱动第二蜗轮907旋转，并进行扭矩放大；第二蜗轮907旋转带动同步转轴906和第一蜗杆905旋转，通过第一蜗杆905驱动第一蜗轮904转动，再次进行降速和增加扭矩；此时第一蜗轮904处于低速高扭矩转动状态，第一蜗轮904通过啮合带动同步齿环902旋转，使得驱动拨轴9转动，驱动拨轴9通过与限位盲孔901配合，拨动密封胶圈8低速转动。

同时，中空腔体3中的高压气流分流到配合气嘴112中，通过缸底进气管111输入到一体气缸101中位于感压活塞102下方，气压推动感压活塞102上移，在感压活塞102上移时，一并带动清理刷头104上移，使得刷毛106与密封胶圈8接触，配合密封胶圈8的旋转对密封胶圈8表面附着的粉尘进行刷除；如图8中所示，当切换环槽107与侧壁桥通气路109的上部开口接通时，此时感压活塞102的下方空间与侧壁桥通气路109的下部开口接通，感压活塞102的下方空间通过侧壁桥通气路109与切换环槽107连通，一体气缸101中的气流分流到束流气道108中向上喷出，由于束流气道108与弧形凹槽105之间的连通口位于两组刷毛106之间，利用束流气道108的喷气能够对密封胶圈8进行全面吹动清理，同时扩散气流冲击刷毛106，能够减少粉尘在刷毛106上的附着积累。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种船用水密风闸，包括闸体（1）以及密封转动设置在闸体（1）中的开合主轴（2），其特征在于：所述开合主轴（2）内开设有中空腔体（3），所述开合主轴（2）上固定设置有开合门板（4），所述开合门板（4）位于闸体（1）内，通过开合主轴（2）的旋转能够带动开合门板（4）开合活动，从而将闸体（1）开启或封闭，所述开合门板（4）的边缘开设有胶圈环槽（5），所述开合门板（4）的内部开设有拨轴槽（6）和转换内腔（7），所述转换内腔（7）通过拨轴槽（6）与胶圈环槽（5）连通，所述胶圈环槽（5）中套设有用于将闸体（1）与开合门板（4）进行密封的密封胶圈（8），所述拨轴槽（6）中设置有驱动拨轴（9），所述驱动拨轴（9）的外部设置有驱动模组，所述驱动模组能够通过驱动拨轴（9）带动密封胶圈（8）转动，所述闸体（1）上设置有清理结构，所述清理结构能够在密封胶圈（8）旋转时对密封胶圈（8）进行清理。

2.根据权利要求1所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述驱动模组包括限位盲孔（901）、同步齿环（902）和限位夹轴（903），所述限位盲孔（901）均匀开设在密封胶圈（8）的内侧表面位置，所述驱动拨轴（9）的一端插设在限位盲孔（901）中，另一端与同步齿环（902）固定安装，所述同步齿环（902）旋转限位设置在转换内腔（7）中，所述转换内腔（7）内固定设置有限位夹轴（903）。

3.根据权利要求2所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述限位夹轴（903）上转动设置有与同步齿环（902）相互啮合的第一蜗轮（904），所述第一蜗轮（904）的外部啮合设置有第一蜗杆（905），所述第一蜗杆（905）中同轴固定设置有同步转轴（906），所述同步转轴（906）的两端限位插设在转换内腔（7）的内壁表面上，所述同步转轴（906）上固定安装有第二蜗轮（907），所述第二蜗轮（907）的外部啮合设置有第二蜗杆（908）。

4.根据权利要求3所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述开合门板（4）的表面固定设置有气动马达（909），所述气动马达（909）与所述第二蜗杆（908）传动连接，所述气动马达（909）上连通设置有输气管道（910）和排气管道（911），所述输气管道（910）的另一端固定在开合主轴（2）上，且与中空腔体（3）相互接通，所述排气管道（911）上设置有止逆排气阀（912），所述止逆排气阀（912）使得排气管道（911）向外单向排气。

5.根据权利要求1所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述清理结构包括一体气缸（101）、感压活塞（102）和连接方轴（103），所述一体气缸（101）与所述闸体（1）一体固定，所述感压活塞（102）气密滑动设置在一体气缸（101）的内部，所述感压活塞（102）上固定设置有连接方轴（103），所述连接方轴（103）穿插经过闸体（1）的侧壁伸出到闸体（1）的内侧，所述连接方轴（103）的截面呈矩形使其穿插经过闸体（1）的侧壁后被限位，避免连接方轴（103）转动。

6.根据权利要求5所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述连接方轴（103）的端部固定设置有清理刷头（104），所述清理刷头（104）上开设有弧形凹槽（105），当所述开合门板（4）完全开启后，弧形凹槽（105）与密封胶圈（8）的位置相对应，所述弧形凹槽（105）内设置有刷毛（106），所述刷毛（106）分为两组，并平行于闸体（1）的轴线前后分布，所述感压活塞（102）的侧边表面开设有切换环槽（107），所述感压活塞（102）和连接方轴（103）内开设有束流气道（108），所述束流气道（108）的一端与切换环槽（107）连通，另一端与弧形凹槽（105）连通，且束流气道（108）与弧形凹槽（105）之间的连通口位于两组刷毛（106）之间。

7.根据权利要求6所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述一体气缸（101）的内壁表面开设有侧壁桥通气路（109），当所述感压活塞（102）上升到对应位置时，感压活塞（102）的下方腔体通过侧壁桥通气路（109）能够与切换环槽（107）连通，所述感压活塞（102）的下表面与一体气缸（101）的内部下表面之间连接设置有复位拉簧（110），所述一体气缸（101）的底部连通设置有缸底进气管（111），所述开合主轴（2）上固定有与中空腔体（3）相互接通的配合气嘴（112），所述缸底进气管（111）与所述配合气嘴（112）之间通过软管接通。

8.根据权利要求1所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述闸体（1）上固定设置有拱形台架（113），所述拱形台架（113）上设置有气动执行器（114），所述气动执行器（114）用于驱动开合主轴（2）进行转动。

9.根据权利要求1所述的一种船用水密风闸，其特征在于：所述闸体（1）上固定设置有气密顶罩（301），所述开合主轴（2）密封穿插经过气密顶罩（301），所述气密顶罩（301）中开设有顶罩内环腔（302），所述开合主轴（2）的表面开设有主轴气孔（303），所述中空腔体（3）通过主轴气孔（303）与顶罩内环腔（302）连通，所述气密顶罩（301）上固定设置有与顶罩内环腔（302）相互连通的气源连接管（304）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种船用水密风闸的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：将密封胶圈（8）套设在胶圈环槽（5）上，使得驱动拨轴（9）插入到限位盲孔（901）中；

步骤二：将缸底进气管（111）与配合气嘴（112）通过软管接通，保证其连接稳定；

步骤三：通过闸体（1）两侧的法兰盘将闸体（1）安装在船舶通风系统管道中。