專(zhuān)利名稱(chēng)：塢墩裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及船舶修造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及船舶修造廠船塢內(nèi)支撐船體用的
塢墩裝置。
背景技術(shù)：
塢墩裝置是船舶制造及維修行業(yè)的重要設(shè)施，但現(xiàn)有技術(shù)中采用的塢墩裝置承載 力較小，不能滿(mǎn)足船舶日益重型化對(duì)塢墩裝置的要求。 例如，由山海關(guān)船廠付殿勛等研制的"自動(dòng)液壓邊墩"采用汽_液聯(lián)動(dòng)方式，從而 承載能力收到蓄能器的限制，承載能力只能達(dá)到60噸，另外，還具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的缺點(diǎn)。 再例如，本實(shí)用新型的發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種"大噸位自動(dòng)液壓邊墩"，并獲得了中國(guó) 專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)為91230488. X。根據(jù)該中國(guó)專(zhuān)利的大噸位自動(dòng)液壓邊墩包括圓形油缸，在圓形 油缸內(nèi)，活塞柱、復(fù)位彈簧、貯油活塞環(huán)、貯油活塞環(huán)復(fù)位彈簧、限位卡簧、和活塞按順序連 接?；钊隙伺c上托板連接，下端與活塞連接，活塞柱外面套有貯油活塞環(huán)和貯油活塞環(huán) 復(fù)位彈簧，中心裝有復(fù)位彈簧，活塞柱下端與活塞結(jié)合部裝有限位卡簧。該專(zhuān)利利用液壓技 術(shù)提供支持力，較好地解決了汽-液聯(lián)動(dòng)式塢墩承載力不足的問(wèn)題，得到了廣泛的應(yīng)用與 推廣。但是，在進(jìn)一步的使用中，發(fā)現(xiàn)，其中的復(fù)位彈簧容易疲勞損壞，從而影響整個(gè)液壓邊 墩的正常使用與整體壽命。 因此，需要開(kāi)發(fā)一種塢墩裝置來(lái)提供更高的承載能力且具有較長(zhǎng)的使用壽命，以 適應(yīng)船舶大型化與重型化的要求。

發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有大支撐力，簡(jiǎn)潔、安全可靠的大噸位自動(dòng) 液壓塢墩，它不僅支撐力大，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且可以在修理塢墩支撐點(diǎn)部位時(shí)通過(guò)外接液
壓源(可為手動(dòng)或電動(dòng)泵站)將塢墩脫離船體移走，對(duì)支撐部位進(jìn)行修理。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種塢墩裝置，所述塢墩裝置包括上托板和設(shè)置
在上托板下方的圓形油缸，在所述圓形油缸內(nèi)設(shè)置有活塞立柱，所述活塞立柱的頂部與所
述上托板連接并支撐所述上托板，其中，所述活塞立柱的下端部與所述圓形油缸密封地滑
動(dòng)接合，將所述圓形油缸內(nèi)部分為上腔和下腔，所述活塞立柱的容納在所述上腔內(nèi)的部分
的直徑小于所述下端部的直徑，其中所述上腔具有第一端口 ，所述下腔具有第二端口 ，所述
第一端口和第二端口通過(guò)第一雙單向限壓閥相互流體連通，所述塢墩裝置進(jìn)一步包括一個(gè)
蓄能器，所述蓄能器通過(guò)第二雙單向限壓閥與所述下腔流體連通。 下面簡(jiǎn)要說(shuō)明本實(shí)用新型的塢墩裝置的工作原理。當(dāng)待修理船進(jìn)塢后，使得船塢 內(nèi)的水位逐漸下降。船體底部隨水位不斷下降，并逐步壓向塢墩，最終接觸并逐步向下壓迫 塢墩裝置的上托板，從而將液壓油缸的活塞立柱向下壓。由此，圓形油缸上腔內(nèi)的壓強(qiáng)(P1) 逐漸減小，而下腔內(nèi)的壓強(qiáng)(P2)逐漸增加，上、下腔之間工作介質(zhì)的壓差逐漸增加。換句話說(shuō)，液壓油缸對(duì)船體提供逐漸增大的支撐力(F)， 支撐力F = P2Xs2-PlXsl，(式1) 其中，s2為下腔的有效液壓作用面積，sl為上腔的有效液壓作用面積。 如同本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的，s3 = s2-sl， 或者s2二sl+s3 (式2) 其中，s2 =活塞立柱下端部的橫截面面積，s3 =活塞立柱位于上腔內(nèi)的部分的橫 截面面積。 由此，F(xiàn) = P2Xs2-PlXsl = P2 X (sl+s3) _P1 X sl = (P2—P1) X sl+P2 X s3。 (式3) 隨著船塢內(nèi)水位的進(jìn)一步下降，作用在船體上的浮力將進(jìn)一步減少，船體的重量 越來(lái)越多地由活塞立柱支撐，也就是支撐力F越來(lái)越大。從式3可以看出，上下腔之間的壓 差(P2-P1)以及下腔內(nèi)的壓強(qiáng)P2也將隨之增大。當(dāng)上下腔之間的壓差(P2-P1)達(dá)到通向上 腔的雙單向限壓閥壓力時(shí)，限壓閥打開(kāi)，下腔油流向上腔，從而上下腔之間的壓差可以限制 為不超過(guò)設(shè)定的最大值。當(dāng)F進(jìn)一步增大時(shí)，上下腔之間的壓差(P2-P1)將保持在最大值， 而下腔內(nèi)的壓強(qiáng)P2將繼續(xù)增加，當(dāng)下腔內(nèi)的壓力增加到一定的值時(shí)，將打開(kāi)通向蓄能器的 那組雙單向限壓閥，工作介質(zhì)流向蓄能器，并向蓄能器儲(chǔ)能，直到提供足夠的支撐力。 在船舶修理或制造完畢后，船塢內(nèi)水位逐漸上升，從而對(duì)船體提供逐漸增大的浮 力。此時(shí)，下腔內(nèi)的壓力P2逐漸下降，當(dāng)P2下降至一定的程度時(shí)，第二雙單向限壓閥的至 下腔方向?qū)?，蓄能器中的工作介質(zhì)流向下腔。同時(shí)，上腔內(nèi)的壓力P1增加。當(dāng)P1增加至 一定程度時(shí)，第一單向限壓閥的至下腔方向?qū)?，上腔?nèi)的工作介質(zhì)流向下腔。從而使得活 塞立柱自動(dòng)地逐漸上升。 如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，可以使用多個(gè)塢墩裝置來(lái)支撐待修理或加工 的船體。例如可以使用4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、8個(gè)或10個(gè)本發(fā)明的塢墩裝置來(lái)支撐船體。 如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，有多種液體可以用作上述的工作介質(zhì)，例如 液壓油、水等可以用作上述的工作介質(zhì)。 優(yōu)選地，所述塢墩裝置可以進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在所述圓形油缸頂部處的導(dǎo)向套 用于引導(dǎo)所述活塞立柱的上下運(yùn)動(dòng)，且所述導(dǎo)向套具有限位端面，用于與所述活塞立柱的 臺(tái)階面相接觸以限制所述活塞立柱的上下運(yùn)動(dòng)行程的上止點(diǎn)。 優(yōu)選地，所述上腔可以進(jìn)一步具有由第一截止閥常閉的第三端口 ，所述第一端口 和第二端口可以通過(guò)所述第一雙單向限壓閥以及與所述第一雙單向限壓閥串聯(lián)的第二截 止閥相互流體連通。 當(dāng)需要修理多個(gè)塢墩裝置中的某一個(gè)時(shí)，可通過(guò)外接液壓源(手動(dòng)或電動(dòng)泵站) 與上腔的第三端口相連，再關(guān)閉第二截止閥，打開(kāi)第一截止閥向上腔加壓，在壓力的作用 下，活塞立柱下移，直到托板與船體脫開(kāi)后關(guān)閉第一截止閥。此時(shí)船體由其余塢墩裝置支 撐，可以將上述的某個(gè)需修理的塢墩裝置移開(kāi)并對(duì)之進(jìn)行維修。在所述塢墩裝置修理完畢 后，可以重新就位，并打開(kāi)第一截止閥，蓄能器中儲(chǔ)能向外釋放能量，塢墩復(fù)位重新支撐船 體后關(guān)閉截止閥，打開(kāi)上、下腔連接閥，形成新的支撐，直到本船修理完畢。(各支撐裝置的 支撐力可能不一樣) 優(yōu)選地，所述活塞立柱的頂部可以為球形，且與所述上托板形成球鉸連接。從而，
4所述上托板可以相對(duì)于所述活塞立柱隨意轉(zhuǎn)動(dòng)以適應(yīng)所支撐船底處的傾角。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)被修理船進(jìn)塢后，船塢內(nèi)的水位逐漸下降，船
體逐步壓向塢墩，在船的重力作用下，由于油缸上、下腔體均已充滿(mǎn)壓力油，階梯式活塞立
柱在不等截面積的液壓力作用下，處于油缸的最上端(其位置由階梯式活塞立柱的臺(tái)階和
導(dǎo)向套來(lái)限定)并保持平衡，隨著塢內(nèi)的水位進(jìn)一步下降，船的壓力逐步加大，當(dāng)達(dá)到通向
上腔的雙單向限壓閥壓力時(shí)，限壓閥打開(kāi)，下腔油流向上腔。當(dāng)下腔壓力繼續(xù)增加時(shí)，打開(kāi)
通向蓄能器的那組雙單向限壓閥，液壓油流向蓄能器儲(chǔ)能，并支撐被修理船體。
當(dāng)需要修理塢墩支撐點(diǎn)時(shí)，可通過(guò)外接液壓源(手動(dòng)或電動(dòng)泵站)與一個(gè)上腔端
口相連，再關(guān)閉上下腔連通閥。打開(kāi)截止閥向上腔加壓，在壓力的作用下，階梯式活塞立柱
下移，上托板與船體脫開(kāi)。關(guān)閉截止閥，通過(guò)外力將塢墩移位。重新就位后，慢慢打開(kāi)截止
閥，蓄能器中的儲(chǔ)能向外釋放能量。塢墩復(fù)位并重新支撐船體后關(guān)閉截止閥，打開(kāi)上、下腔
連接閥，形成新的支撐，直到本船修理完畢。 當(dāng)船塢內(nèi)再次注水時(shí)，船體上浮，并離開(kāi)液壓塢墩。此時(shí)，蓄能器中能量釋放，一方 面在上下腔不等截面所形成的壓力差的作用下，將階梯式活塞立柱上移；另一方面通過(guò)雙 單向限位閥將上腔油流回到下腔，直至活塞立柱臺(tái)階被導(dǎo)向套限位。塢墩完成工作，進(jìn)行下 一次作業(yè)。 由于利用上述方案，自動(dòng)液壓塢墩克服了山海關(guān)船廠付殿勛專(zhuān)利中將上腔作為氣 體蓄能腔易泄漏且結(jié)構(gòu)龐大的不足，又克服了本專(zhuān)利發(fā)明人91年的實(shí)用新型專(zhuān)利中利用 超強(qiáng)彈簧復(fù)位易失效的復(fù)位的缺點(diǎn)，同時(shí)增加了上腔獨(dú)立加壓使塢墩在修理狀態(tài)下位移， 以修理支撐部位的功能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，在所述附圖中 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的塢墩裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的塢墩裝置的工作原理的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的塢墩裝置包括上托板1、階梯式活塞立柱2、油缸體 lO和箱體支撐座ll。上托板1的下部與活塞立柱2的上部相連接。上托板l用于承載船 體(圖中未示出)，并且船體的壓力P通過(guò)上托板1傳遞到活塞立柱2?；钊⒅?的頂部 可以為球形，且與上托板1形成球鉸連接。從而，上托板1可以相對(duì)于活塞立柱2隨意轉(zhuǎn)動(dòng) 以適應(yīng)所支撐船底處的傾角。 活塞立柱2設(shè)置在油缸體10內(nèi)，并且可在油缸體10滑動(dòng)。油缸體10的上部設(shè)置 有導(dǎo)向套12，下部支撐在箱體支撐座9上。導(dǎo)向套12與活塞立柱2以滑動(dòng)方式接觸，用于 限制活塞立柱2的位移，使得活塞立柱2僅在一個(gè)方向上滑動(dòng)。導(dǎo)向套12可具有限位端面， 用于與活塞立柱2的臺(tái)階面相接觸以限制活塞立柱2的上下運(yùn)動(dòng)行程的上止點(diǎn)。在上托板 1和導(dǎo)向套12之間、活塞立柱2的外部設(shè)置有防水套12，在防水套12的外部設(shè)置防沙丸套 4，防水套12和防沙丸套4用于阻止外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入油缸體10內(nèi)而損壞活塞立柱2和油缸體 10。[0032] 在圖示的實(shí)例中，活塞立柱2的下部設(shè)置有一個(gè)活塞，該活塞可在油缸體10內(nèi)往 復(fù)滑動(dòng)，并且該活塞將油缸體10的腔體分隔為上腔和下腔。工作時(shí)，上腔和下腔內(nèi)充滿(mǎn)了 工作介質(zhì)，例如液壓油。上腔的上部設(shè)置有兩個(gè)端口，其中一個(gè)端口 (圖l中左側(cè)的端口) 連接截止閥ll，另一個(gè)端口 (圖1中右側(cè)的端口 )連接上下腔連通閥6。在下腔的下部設(shè) 置有一個(gè)端口 ，該端口連接一個(gè)雙單向限位閥7，從而如圖所示，上腔和下腔通過(guò)連通閥6 和雙單向限壓閥7相連。下腔的端口同時(shí)通過(guò)另一個(gè)雙單向限位閥8連接到蓄能器5。 圖2是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的塢墩裝置的工作原理的簡(jiǎn)圖，在圖2中，在圖1 中示出的結(jié)構(gòu)用簡(jiǎn)化的符號(hào)來(lái)表示。下面結(jié)合圖1和圖2描述根據(jù)本實(shí)用新型塢墩裝置的 工作原理。 當(dāng)待修理船進(jìn)塢后，使得船塢內(nèi)的水位逐漸下降。船體底部隨水位不斷下降，并逐 步壓向塢墩，最終接觸并逐步向下壓迫塢墩裝置的上托板l，從而將液壓油缸的活塞立柱2 向下壓。由此，油缸上腔內(nèi)的壓強(qiáng)P1逐漸減小，而下腔內(nèi)的壓強(qiáng)P2逐漸增加，上、下腔之間 工作介質(zhì)的壓差逐漸增加，由此，液壓油缸對(duì)船體提供逐漸增大的支撐力F。 隨著船塢內(nèi)水位的進(jìn)一步下降，作用在船體上的浮力將進(jìn)一步減少，船體的重量 越來(lái)越多地由活塞立柱2支撐，也就是支撐力F越來(lái)越大。同時(shí)，上下腔之間的壓差(P2-P1) 以及下腔內(nèi)的壓強(qiáng)P2也將隨之增大。當(dāng)上下腔之間的壓差(P2-P1)達(dá)到通向上腔的雙單 向限壓閥7壓力時(shí)，限壓閥7打開(kāi)，下腔油流向上腔，從而上下腔之間的壓差可以限制為不 超過(guò)設(shè)定的最大值。當(dāng)F進(jìn)一步增大時(shí)，上下腔之間的壓差(P2-P1)將保持在最大值，而下 腔內(nèi)的壓強(qiáng)P2將繼續(xù)增加，當(dāng)下腔內(nèi)的壓力增加到一定的值時(shí)，將打開(kāi)通向蓄能器5的那 組雙單向限壓閥8，工作介質(zhì)流向蓄能器5，并向蓄能器5儲(chǔ)能，直到提供足夠的支撐力。 當(dāng)需要修理塢墩支撐點(diǎn)時(shí)，可通過(guò)外接液壓源(手動(dòng)或電動(dòng)泵站)與一個(gè)上腔端 口 (圖1中左側(cè)的端口 )相連，再關(guān)閉上下腔連通閥6，打開(kāi)截止閥11向上腔加壓。在壓力 的作用下，活塞立柱2下移，上托板1與船體脫開(kāi)。關(guān)閉截止閥ll，通過(guò)外力將塢墩移位。 重新就位后，慢慢打開(kāi)截止閥11，蓄能器5中的儲(chǔ)能向外釋放能量。塢墩復(fù)位并重新支撐船 體后關(guān)閉截止閥ll，打開(kāi)上下腔連通閥6，形成新的支撐，直到本船修理完畢。 在船舶修理完畢后，向船塢內(nèi)注水，船塢內(nèi)水位逐漸上升，從而對(duì)船體提供逐漸增 大的浮力。此時(shí)，下腔內(nèi)的壓力P2逐漸下降，當(dāng)P2下降至一定的程度時(shí)，雙單向限壓閥8 的至下腔方向?qū)ǎ钅芷?中的工作介質(zhì)流向下腔。同時(shí)，上腔內(nèi)的壓力P1增加。當(dāng)P1 增加至一定程度時(shí)，另一個(gè)單向限壓閥7的至下腔方向?qū)?，上腔?nèi)的工作介質(zhì)流向下腔。 從而使得活塞立柱2自動(dòng)地逐漸上升。同時(shí)船體隨著水位的上升而逐漸脫離塢墩裝置的支 撐，從而完成一次作業(yè)，并準(zhǔn)備好下一次作業(yè)。
權(quán)利要求一種塢墩裝置，包括上托板和設(shè)置在上托板下方的圓形油缸，在所述圓形油缸內(nèi)設(shè)置有活塞立柱，所述活塞立柱的頂部與所述上托板連接并支撐所述上托板，其特征在于所述活塞立柱的下端部與所述圓形油缸密封地滑動(dòng)接合，將所述圓形油缸內(nèi)部分為上腔和下腔，所述活塞立柱的容納在上腔內(nèi)的部分的直徑小于所述下端部的直徑，其中所述上腔具有第一端口，所述下腔具有第二端口，所述第一端口和第二端口通過(guò)第一雙單向限壓閥相互流體連通；以及所述塢墩裝置進(jìn)一步包括一個(gè)蓄能器，所述蓄能器通過(guò)第二雙單向限壓閥與所述下腔流體連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塢墩裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在所述圓形油 缸頂部處的導(dǎo)向套用于引導(dǎo)所述活塞立柱的上下運(yùn)動(dòng)，且所述導(dǎo)向套具有限位端面，用于 與所述活塞立柱的臺(tái)階面相接觸以限制所述活塞立柱的上下運(yùn)動(dòng)行程的上止點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塢墩裝置，其特征在于，所述上腔進(jìn)一步具有由第一截止閥 常閉的第三端口，所述第一端口和第二端口通過(guò)所述第一雙單向限壓閥以及與所述第一雙 單向限壓閥串聯(lián)的第二截止閥相互流體連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塢墩裝置，其特征在于，所述活塞立柱的頂部為球形，且與所 述上托板形成球鉸連接。
專(zhuān)利摘要一種塢墩裝置，包括上托板和設(shè)置在上托板下方的圓形油缸，在所述圓形油缸內(nèi)設(shè)置有活塞立柱，所述活塞立柱的頂部與所述上托板連接并支撐所述上托板，其特征在于所述活塞立柱的下端部與所述圓形油缸密封地滑動(dòng)接合，將所述圓形油缸內(nèi)部分為上腔和下腔，所述活塞立柱的容納在上腔內(nèi)的部分的直徑小于所述下端部的直徑，其中所述上腔具有第一端口，所述下腔具有第二端口，所述第一端口和第二端口通過(guò)第一雙單向限壓閥相互流體連通；以及所述塢墩裝置進(jìn)一步包括一個(gè)蓄能器，所述蓄能器通過(guò)第二雙單向限壓閥與所述下腔流體連通。
文檔編號(hào)B63C5/02GK201520402SQ20092010996
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者仇學(xué)軍 申請(qǐng)人:仇學(xué)軍