CN211774020U - 一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及疏浚工程机械领域，公开了一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，在滑块与吸口扣环和滑块与耙吸管连接面分别设有一套密封装置，所述密封装置包括气缸、密封环、压盖、反推弹簧、气封；所述气缸朝向滑块外侧，气缸底部设有进气口；所述密封环的截面呈凸字形，密封环底部位于气缸内，在气缸底部设有进气口，密封环顶部凸起气缸外侧，在凸起上固定有弹性环，压盖与滑块固定并压住密封环凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环之间，气封位于密封环与气缸之间；所述两套密封装置的气缸之间设有连通管。本发明的优点在于：使用气缸密封环代替气囊，延长了密封装置的使用寿命；采用双向密封，将滑块两侧的对接口同时密封。

Description

一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置

技术领域

本发明属于疏浚工程机械技术领域，具体涉及一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置。

背景技术

现有的耙吸式挖泥船是一种装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航耙吸式挖泥船。挖泥时，将耙吸管沿船舷下放，耙吸管的上端安装的滑块移动至舷侧吸泥管口处与船体吸口对接，同时对接一根高压冲水管，高压冲水管通至耙头，在耙头设置一组高压喷头，耙吸管下端落在河/海床上，在船舶拖拽中，通过耙头高压喷头对河/海床进行冲击，搅起泥沙，在耙头内部形成密封空间进行泥浆混合，利用舱内泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自河/海底吸收泥浆进入挖泥船的泥仓中。但是这种舱内泥泵的吸泥方式，存在管路过长，需要设置大功率泥泵，设备投入大，运行成本高，吸呢深度有限等问题。

为解决上述问题，目前的方案是：通过将泥泵前置于耙吸管中段，缩短泥泵与耙头的距离，可以提升施工效率，加大挖泥船的作业深度。但是随之而来又产生了新的问题。原有使用舱内泥泵时，滑块与耙吸管及滑块与船体吸口之间始终处于负压状态，不存在泥水泄漏问题；但将泥泵前置于耙吸管后，滑块与耙吸管及滑块与船体吸口对接处于正压状态，如果没有良好的密封装置来密封接口，会产生泥水泄漏问题，造成航道的水质污染。因滑块与舷边滑轨装配间隙的影响，耙头着地的瞬间，滑块与吸口扣环之间有瞬时相对运动，而且船舶在拖拽耙吸管时，由于河/海床起伏不定，存在坚硬与柔软区域，耙吸管经过时存在上下、左右方向的摇摆，使得滑块与吸泥口之间有非平面扭动，滑块与耙吸管之间有平面内的转动。由于这些相对运动的存在，需要将接触面密封才能避免泄漏。

目前国际和国内设计的滑块密封装置均为气囊型式，该装置是在滑块上设置一环形气囊，对接后向气囊充气，气囊膨胀后密封。但是在实际使用过程中发现，该气囊极易损坏，使用寿命短，更换频繁。损坏的原因主要有摩擦破损、充气压力不当、安装不当造成。由于滑块与吸泥口之间有相对运动，所以会摩擦充气后的气囊；气囊充气压力过小，起不到密封作用，压力过大时气囊长时间疲劳运动缩短寿命，而且不论气压过大或过小都会加速气囊的磨损；由于气囊是弹性件，缺乏支撑，安装进滑块时，如安装不当极易使气囊少部分突出于滑块，以致下水即坏，对人员的熟练度有较高的要求。目前行业内多家设计单位和船厂均在攻关这一问题，始终未能解决。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提供了一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，在滑块与吸泥管对接面和滑块与耙吸管连接面分别设有一套密封装置，所述密封装置包括气缸、密封环、压盖、反推弹簧、气封；

所述气缸朝向滑块外侧，气缸底部设有进气口；所述密封环的截面呈凸字形，密封环底部位于气缸内，在气缸底部设有进气口，密封环顶部凸起气缸外侧，在凸起上固定有弹性环，压盖与滑块固定并压住密封环凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环之间，气封位于密封环与气缸之间；

所述两套密封装置的气缸之间设有连通管。

其原理为：在耙吸管与吸泥管对接后，通过进气口通入压缩空气，推动两侧气缸中的密封环伸出，密封环顶部凸台上的弹性环挤压吸泥管口和耙吸管口，形成密封。由于顶推密封环的是压缩气体，密封环伸出的状态是动态的，在耙吸管摇动过程中能够始终贴合吸泥管口，进行密封。当作业结束时，进气口停止通入压缩空气，密封环在反推弹簧的作用下缩回气缸，解除密封。

进一步地所述气缸其截面为呈矩形的环形凹槽，设在滑块的侧面，环形凹槽的开口方向朝向滑块外侧，气缸直径与对接的管路口径匹配。

进一步地所述密封环底部位于气缸内，密封环顶部为凸起并朝向气缸外侧，在凸起上固定有弹性环，密封环底部与气缸凹槽相适配；所述弹性环采用自润滑高分子弹性环。由于耙吸管不规则摇动，弹性环与吸泥管口处于微小的滑动摩擦中，对弹性环的磨损十分严重，因此使用能够自润滑高分子弹性环的大大减小的磨损程度，延长了维修周期。弹性环具有一定的厚度，即使少量磨损仍能够保持密封。高分子弹性材料选用超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙中的一种。

进一步地所述压盖分为内压盖和外压盖，内、外压盖均为圆环形，内压盖内侧、外压盖外侧均与滑块连接，内压盖外侧压住密封环凸起的内侧部分，外压盖内侧压住密封环凸起的外侧部分，内、外压盖之间的间隙与密封环凸起宽度匹配。

进一步地所述反推弹簧有多组沿压盖圆周均匀分布，反推弹簧的组数与对接管路口径匹配；所述反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压盖内侧与密封环凸台两侧的端面之间。

进一步地所述气封分为内气封和外气封，内气封位于密封环底部内侧与气缸之间，外气封位于密封环底部外侧与气缸之间。优选的地所述内气封有两个；所述外气封有两个。由于靠气压来推动密封环，有效的气体密封非常必要。鉴于为了更好密封气体，采用双气封密封。

进一步地在所述内压盖与密封环凸台之间设有内骨架密封，内压盖上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板，内止动挡板紧贴内骨架密封外侧；在所述外压盖与密封环凸台之间设有外骨架密封，外压盖上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板，外止动挡板紧贴外骨架密封外侧。在内压盖与密封环凸台之间需要承受泥水的冲击，泥水的压力较大，肯定冲入内压盖与密封环凸台之间缝隙中，进而对复位碟簧造成不利影响。因此在内压盖与密封环凸台之间设置骨架密封，阻止泥水进入，为固定骨架密封，在压盖上设置环形槽，在环形槽内安装类似卡簧的止动挡板。在外压盖与密封环凸台之间虽没有高压的泥水，只有吸泥管所处位置的水压，为了保护碟簧组件不受海水腐蚀，在外压盖与密封环凸台之间也设置一道骨架密封。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)使用气缸密封环代替气囊，延长了密封装置的使用寿命；

2)密封环顶部的自润滑高分子弹性环能有效减少摩损，并能适应滑块与吸泥口之间的相对运动，保持良好密封；

3)采用双向密封，同时将滑块两侧的对接口同时密封。

附图说明

图1为密封装置在滑块中所处位置示意图；

图2为滑块与吸泥口对接时密封装置示意图；

图3为密封装置与吸泥管和耙吸管相对位置示意图；

图4密封装置截面局部放大示意图；

图5为密封装置内压盖处局部放大示意图；

图6为密封装置外压盖处局部放大示意图；

其中11.滑块，12.密封装置，13.吸泥管，14.耙吸管，15.船体，21.气缸，22.止动台阶，23.进气口，24.连通管，31.密封环，32.弹性环，41.内压盖，42.外压盖，51.顶销，52.碟簧，53.卡簧，54.封板，61.内气封，62.外气封，71.耐磨环，81.内骨架密封，82.内止动挡板，83.外骨架密封，84.外止动挡板。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。本发明所用的原料均为市售产品。

实施例1

一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，在滑块11与吸泥管13对接面和滑块11与耙吸管14连接面分别设有一套密封装置12，所述密封装置12包括气缸21、密封环31、压盖、反推弹簧、气封；所述气缸21朝向滑块11外侧，气缸21底部设有进气口23；所述密封环31的截面呈凸字形，密封环31底部位于气缸21内，在气缸21底部设有进气口23，密封环31顶部凸起气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，压盖与滑块11固定并压住密封环31凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环31之间，气封位于密封环31与气缸21之间；所述两套密封装置12的气缸21之间设有连通管24。

所述气缸21其截面为呈矩形的环形凹槽，设在滑块11的侧面，环形凹槽的开口方向朝向滑块11外侧，气缸21直径与对接的管路口径匹配。

所述密封环31底部位于气缸21内，密封环31顶部为凸起并朝向气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，密封环31底部与气缸21凹槽相适配；所述弹性环32采用尼龙制成的弹性环32。

气缸21与密封环31及压盖与密封环31的摩擦面上设有耐磨环71。

所述压盖分为内压盖41和外压盖42，内、外压盖42均为圆环形，内压盖41内侧、外压盖42外侧均与滑块11连接，内压盖41外侧压住密封环31凸起的内侧部分，外压盖42内侧压住密封环31凸起的外侧部分，内、外压盖42之间的间隙与密封环31凸起宽度匹配。

所述反推弹簧有多组沿压盖圆周均匀分布，反推弹簧的组数与对接管路口径匹配；所述反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压盖42内侧与密封环31底部之间。

所述气封分为内气封61和外气封62，内气封61位于密封环31底部内侧与气缸21之间，外气封62位于密封环31底部外侧与气缸21之间。

所述内气封61有两个；所述外气封62有两个。

实施例2

一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，在滑块11与吸泥管13对接面和滑块11与耙吸管14连接面分别设有一套密封装置12，所述密封装置12包括气缸21、密封环31、压盖、反推弹簧、气封；所述气缸21朝向滑块11外侧，气缸21底部设有进气口23；所述密封环31的截面呈凸字形，密封环31底部位于气缸21内，在气缸21底部设有进气口23，密封环31顶部凸起气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，压盖与滑块11固定并压住密封环31凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环31之间，气封位于密封环31与气缸21之间；所述两套密封装置12的气缸21之间设有连通管24。

所述气缸21其截面为呈矩形的环形凹槽，设在滑块11的侧面，环形凹槽的开口方向朝向滑块11外侧，气缸21直径与对接的管路口径匹配。气缸21内设有两个对称的止动台阶22，止动台阶22的边缘距气缸21底部的距离大于进气口23直径，两止动台阶22间距小于密封环31底部宽度。

所述密封环31底部位于气缸21内，密封环31顶部为凸起并朝向气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，密封环31底部与气缸21凹槽相适配；所述弹性环32采用聚四氟乙烯制成的弹性环32。

气缸21与密封环31及压盖与密封环31的摩擦面上设有耐磨环71。

所述压盖分为内压盖41和外压盖42，内、外压盖42均为圆环形，内压盖41内侧、外压盖42外侧均与滑块11连接，内压盖41外侧压住密封环31凸起的内侧部分，外压盖42内侧压住密封环31凸起的外侧部分，内、外压盖42之间的间隙与密封环31凸起宽度匹配。

所述反推弹簧有多组沿压盖圆周均匀分布，反推弹簧的组数与对接管路口径匹配；所述反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压盖42内侧与密封环31底部之间。压盖在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封板54，封板54与压盖螺栓连接；所述反推弹簧包括顶销51、碟簧52、卡簧53，顶销51为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧53，销座紧贴密封环31，四片碟簧52以面对面的安装方式套在销杆上并位于销座与台阶之间。

所述气封分为内气封61和外气封62，内气封61位于密封环31底部内侧与气缸21之间，外气封62位于密封环31底部外侧与气缸21之间。

所述内气封61有两个；所述外气封62有两个。

实施例3

如图1～6所示，一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，在滑块11与吸泥管13对接面和滑块11与耙吸管14连接面分别设有一套密封装置12，所述密封装置12包括气缸21、密封环31、压盖、反推弹簧、气封；所述气缸21朝向滑块11外侧，气缸21底部设有进气口23；所述密封环31的截面呈凸字形，密封环31底部位于气缸21内，在气缸21底部设有进气口23，密封环31顶部凸起气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，压盖与滑块11固定并压住密封环31凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环31之间，气封位于密封环31与气缸21之间；所述两套密封装置12的气缸21之间设有连通管24。

所述气缸21其截面为呈矩形的环形凹槽，设在滑块11的侧面，环形凹槽的开口方向朝向滑块11外侧，气缸21直径与对接的管路口径匹配。气缸21内设有两个对称的止动台阶22，止动台阶22的边缘距气缸21底部的距离大于进气口23直径，两止动台阶22间距小于密封环31底部宽度。

所述密封环31底部位于气缸21内，密封环31顶部为凸起并朝向气缸21外侧，在凸起上固定有弹性环32，密封环31底部与气缸21凹槽相适配；所述弹性环32采用超高分子量聚乙烯制成的弹性环32。

气缸21与密封环31及压盖与密封环31的摩擦面上设有耐磨环71。

所述压盖分为内压盖41和外压盖42，内、外压盖42均为圆环形，内压盖41内侧、外压盖42外侧均与滑块11连接，内压盖41外侧压住密封环31凸起的内侧部分，外压盖42内侧压住密封环31凸起的外侧部分，内、外压盖42之间的间隙与密封环31凸起宽度匹配。

在所述内压盖41于凸台之间设有内骨架密封81，内压盖41上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板82，内止动挡板82紧贴内骨架密封81外侧；在所述外压盖42于凸台之间设有外骨架密封83，外压盖42上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板84，外止动挡板84紧贴外骨架密封83外侧。

所述反推弹簧有多组沿压盖圆周均匀分布，反推弹簧的组数与对接管路口径匹配；所述反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压盖42内侧与密封环31底部之间。压盖在设有反推弹簧处开有通孔，通孔底部设有台阶，通孔顶部设有封板54，封板54与压盖螺栓连接；所述反推弹簧包括顶销51、碟簧52、卡簧53，顶销51为“T”形分为销杆和销座，销杆直径与通孔匹配，销座直径与台阶匹配，销杆从通孔穿出，销杆顶部设置卡簧53，销座紧贴密封环31，四片碟簧52以面对面的安装方式套在销杆上并位于销座与台阶之间。

所述气封分为内气封61和外气封62，内气封61位于密封环31底部内侧与气缸21之间，外气封62位于密封环31底部外侧与气缸21之间。

所述内气封61有两个；所述外气封62有两个。

本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，在滑块与吸泥管对接面和滑块与耙吸管连接面分别设有一套密封装置，所述密封装置包括气缸、密封环、压盖、反推弹簧、气封；

所述气缸朝向滑块外侧，气缸底部设有进气口；所述密封环的截面呈凸字形，密封环底部位于气缸内，在气缸底部设有进气口，密封环顶部凸起气缸外侧，在凸起上固定有弹性环，压盖与滑块固定并压住密封环凸起两边，反推弹簧位于压盖内侧与密封环之间，气封位于密封环与气缸之间；

所述滑块与吸泥管对接面密封装置的气缸与滑块与耙吸管连接面密封装置的气缸之间设有连通管。

2.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，所述气缸截面为矩形的环形凹槽，设在滑块的侧面，环形凹槽的开口方向朝向滑块外侧，气缸直径与对接的管路口径匹配。

3.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，所述密封环底部位于气缸内，密封环顶部为凸起并朝向气缸外侧，密封环底部与气缸凹槽相适配；所述弹性环采用自润滑高分子弹性环。

4.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，所述压盖分为内压盖和外压盖，内、外压盖均为圆环形，内压盖内侧、外压盖外侧均与滑块连接，内压盖外侧压住密封环凸起的内侧部分，外压盖内侧压住密封环凸起的外侧部分，内、外压盖之间的间隙与密封环凸起宽度匹配。

5.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，所述反推弹簧有多组沿压盖圆周均匀分布，反推弹簧的组数与对接管路口径匹配；所述反推弹簧每组有两个，分别位于内、外压盖内侧与密封环凸台两侧的端面之间。

6.根据权利要求1所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，所述气封分为内气封和外气封，内气封位于密封环底部内侧与气缸之间，外气封位于密封环底部外侧与气缸之间。

7.根据权利要求4所述的一种耙吸式挖泥船舷侧吸口双向密封装置，其特征在于，在所述内压盖与密封环凸台之间设有内骨架密封，内压盖上设有内环形槽，内环形槽内安装有内止动挡板，内止动挡板紧贴内骨架密封外侧；在所述外压盖与密封环凸台之间设有外骨架密封，外压盖上设有外环形槽，外环形槽内安装有外止动挡板，外止动挡板紧贴外骨架密封外侧。

Images