專利名稱：一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種懸掛裝置，具體涉及一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置。
背景技術：
隨著海洋油氣資源開發(fā)的不斷深入，鋪管設備也得到廣泛的重視。海洋鋪管船用張緊器是鋪管船上的重要設備。鑒于我國在張緊器方面的研究與開發(fā)還處于起步階段，國內張緊器主要靠進口這一現狀。所以加速海洋鋪管船用張緊器的國產化進程，是提高我國深海油氣開采能力的關鍵。懸掛裝置是張緊器內部核心構件，是張緊器與工作管線之間的傳力與支撐裝置。 綜合現有張緊器使用情況，張緊器的懸掛裝置主要有兩種形式一種是利用T型支撐梁為主要支撐部件的懸掛裝置；另一種是用優(yōu)質低合金碳素結構鋼焊接而成的橫截面為空心矩形支撐梁的懸掛裝置。這兩種懸掛裝置的不足之處在于管線通過性差；對管徑突變適應能力差；在沿管線輸送方向上摩擦力的傳遞存在不足；加工難度大，維修與保養(yǎng)不便等。

發(fā)明內容
為了解決現有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，解決張緊器工作時對管線直徑突變適應能力的設計要求這一技術難點；并改善張緊器的整體受力狀況和管線的通過性。其技術方案為一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，主要由支帶輪總成1、上導柱2、 導套3、上支撐板4、帶輪固定板5、法蘭6、下導柱7、懸掛液壓缸8、下支撐板9、壓帶輪總成 10組成，采用上、中、下三層布置結構，上層安裝支帶輪總成1，中層安裝懸掛液壓缸8和支帶輪液壓缸11，下層安裝壓帶輪總成10;主要支撐部件是上支撐板4、下支撐板9，上支撐板 4、下支撐板9通過與導套3焊接連接，上支撐板4兩側固定安裝下導柱7與導套3組成導向機構；基于變剛度原理，采用三級彈性元件串聯的方式，通過彈性元件的非線性形變?yōu)殛枠O塊的通過提供空間，并提高張緊器對管徑突變的適應能力；整個懸掛裝置被分成22組獨立的變剛度彈性單元。本發(fā)明所述的三級彈性元件分別是橡膠塊、懸掛液壓缸與帶輪固定板。進一步優(yōu)選，所述的上層安裝支帶輪總成1共有6組，其中中間四組為剛性連接， 兩端的兩組與支帶輪液壓缸11連接。本發(fā)明三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置中所述的每個變剛度彈性單元由壓帶輪總成10、下導柱7、導套3、懸掛液壓缸8組成。進一步優(yōu)選，所述的中間安裝懸掛液壓缸8和支帶輪液壓缸11其安裝形式為懸掛液壓缸8以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板9上，其活塞桿與壓帶輪固定板連接；支帶輪液壓缸11以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板9上，其活塞桿通過法蘭與支帶輪固定板5連接，支帶輪固定板5兩側固定安裝上導柱2。進一步優(yōu)選，所述導向機構中導柱的安置形式為上、下導柱以底部螺栓連接的方式分別固定在支帶輪固定板和上支撐板4上。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的懸掛裝置管線通過性好且對管徑突變適應能力強，每個單元都可以根據管徑的變化單獨做出適當的調整，通過非線性的彈性變形在保證陽極塊順利通過的同時，又能保證管線時刻處在良好的夾持狀態(tài)，防止局部應力集中的出現，使管件的輸送是一個連續(xù)、平穩(wěn)的過程；通過三級變剛度彈性元件的串聯，大大提高了張緊器對管徑突變的適應能力。本發(fā)明所述懸掛裝置易加工，維修與保養(yǎng)方便。


圖1是本發(fā)明三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置的結構示意圖；圖2是本發(fā)明三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置的左視圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。參見圖1、圖2，一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，主要由支帶輪總成1、上導柱2、導套3、上支撐板4、帶輪固定板5、法蘭6、下導柱7、懸掛液壓缸8、下支撐板 9、壓帶輪總成10組成，采用上、中、下三層布置結構，上層安裝支帶輪總成1，中層安裝懸掛液壓缸8和支帶輪液壓缸11，下層安裝壓帶輪總成10 ；主要支撐部件是上支撐板4、下支撐板9，上支撐板4、下支撐板9通過與導套3焊接連接，上支撐板4兩側固定安裝下導柱7與導套3組成導向機構；基于變剛度原理，采用三級彈性元件串聯的方式，通過彈性元件的非線性形變?yōu)殛枠O塊的通過提供空間，并提高張緊器對管徑突變的適應能力；整個懸掛裝置被分成22組獨立的變剛度彈性單元。本發(fā)明所述的三級彈性元件分別是橡膠塊、懸掛液壓缸與帶輪固定板。所述的上層安裝支帶輪總成1共有6組，其中中間四組為剛性連接，兩端的兩組與支帶輪液壓缸11連接。本發(fā)明三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置中所述的每個變剛度彈性單元由壓帶輪總成10、下導柱7、導套3與懸掛液壓缸8組成。所述的中間安裝懸掛液壓缸8和支帶輪液壓缸11其安裝形式為懸掛液壓缸8以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板9上，其活塞桿與壓帶輪固定板連接；支帶輪液壓缸 11以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板9上，其活塞桿通過法蘭與支帶輪固定板5連接， 支帶輪固定板5兩側固定安裝上導柱2。所述導向機構中導柱的安置形式為上、下導柱以底部螺栓連接的方式分別固定在支帶輪固定板和上支撐板4上。變剛度彈性原理的實質就是把懸掛系統分成多個彈性單元，每個單元都可以根據管徑的變化單獨做出適當的調整，通過非線性的彈性變形在保證陽極塊順利通過的同時， 又能保證管線時刻處在良好的夾持狀態(tài)，防止局部應力集中的出現，使管件的輸送是一個連續(xù)、平穩(wěn)的過程。本發(fā)明基于變剛度彈性原理，主要利用液壓缸的行程、橡膠墊塊和帶輪固定板的彈性變形來實現非線性彈性特性和減震的作用，利用導柱和導套組成的導向機構來實現運動軌跡的控制和力的傳遞。當有凸起即陽極塊出現時，履帶系統上安裝的橡膠塊受壓變形，可以吸收小范圍的形變，此為第一級變剛度彈性形變。若橡膠塊無法吸收全部形變時，要靠懸掛液壓缸的行程來實現，此時懸掛液壓缸收縮，從而帶動壓帶輪總成沿下導柱向上滑動，為陽極塊的通過提供足夠的空間，此為第二級變剛度彈性形變。當懸掛液壓缸的行程到達最短時，此時帶輪固定板受壓產生彈性變形，吸收剩余的變形，此為第三級變剛度彈性變形。通過三級變剛度彈性元件的串聯，大大提高了張緊器對管徑突變的適應能力。在管線輸送方向，存在著橫向摩擦力，摩擦力經過壓帶輪一下導柱一上、下支撐板 —主支架一安裝甲板的傳遞過程，使張緊器上、下履帶系統受力平衡，大大改善了張緊器整體受力狀況。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，主要由支帶輪總成(1)、上導柱 (2)、導套(3)、上支撐板(4)、帶輪固定板(5)、法蘭(6)、下導柱(7)、懸掛液壓缸(8)、下支撐板(9)、壓帶輪總成(10)組成，其特征在于，采用上、中、下三層布置結構，上層安裝支帶輪總成(1)，中層安裝懸掛液壓缸(8)和支帶輪液壓缸(11)，下層安裝壓帶輪總成(10)；主要支撐部件是上支撐板G)、下支撐板(9)，上支撐板G)、下支撐板(9)通過與導套(3)焊接連接，上支撐板(4)兩側固定安裝下導柱(7)與導套C3)組成導向機構；所述懸掛裝置被分成22組獨立的變剛度彈性單元。
2.根據權利要求1所述的三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，其特征在于，所述的三級彈性元件分別是橡膠塊、懸掛液壓缸與帶輪固定板。
3.根據權利要求1所述的三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，其特征在于，所述的上層安裝支帶輪總成(1)共有6組，其中中間四組為剛性連接，兩端的兩組與支帶輪液壓缸(11)連接。
4.根據權利要求1所述的三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，其特征在于，所述的每個變剛度彈性單元由壓帶輪總成(10)、下導柱(7)、導套(3)與懸掛液壓缸(8)組成。
5.根據權利要求2所述的三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，其特征在于，所述的中間安裝懸掛液壓缸(8)和支帶輪液壓缸(11)其安裝形式為懸掛液壓缸(8)以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板(9)上，其活塞桿與壓帶輪固定板連接；支帶輪液壓缸 (11)以底部法蘭固定的形式安裝在下支撐板(9)上，其活塞桿通過法蘭與支帶輪固定板 (5)連接，支帶輪固定板( 兩側固定安裝上導柱O)。
6.根據權利要求1所述的三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，其特征在于，所述導向機構中導柱的安置形式為上、下導柱以底部螺栓連接的方式分別固定在支帶輪固定板和上支撐板(4)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三級彈性元件串聯式變剛度彈性懸掛裝置，主要由支帶輪總成、上導柱、導套、上支撐板、帶輪固定板、法蘭、下導柱、懸掛液壓缸、下支撐板、壓帶輪總成組成，采用上、中、下三層布置結構，上層安裝支帶輪總成，中層安裝懸掛液壓缸和支帶輪液壓缸，下層安裝壓帶輪總成；主要支撐部件是上支撐板、下支撐板，上支撐板、下支撐板通過與導套焊接連接，上支撐板兩側固定安裝下導柱與導套組成導向機構；所述懸掛裝置被分成22組獨立的變剛度彈性單元。本懸掛裝置管線通過性好且對管徑突變適應能力強的特點，應用于履帶式傳動行走系統。
文檔編號F16L1/23GK102494190SQ20111038558
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2011年11月29日
發(fā)明者張仕民, 張超, 李寶宗, 王連磊, 白福忠, 秦建國, 郭志平 申請人:內蒙古工業(yè)大學