專利名稱：塢墩裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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，不能滿足船舶日益重型化對塢墩裝置的要求。 例如，由山海關(guān)船廠付殿勛等研制的"自動液壓邊墩"采用汽_液聯(lián)動方式，從而 承載能力收到蓄能器的限制，承載能力只能達到60噸，另外，還具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的缺點。 再例如，本實用新型的發(fā)明人設(shè)計了一種"大噸位自動液壓邊墩"，并獲得了中國 專利，專利號為91230488. X。根據(jù)該中國專利的大噸位自動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。該專利利用液壓技 術(shù)提供支持力，較好地解決了汽-液聯(lián)動式塢墩承載力不足的問題，得到了廣泛的應(yīng)用與 推廣。但是，在進一步的使用中，發(fā)現(xiàn)，其中的復(fù)位彈簧容易疲勞損壞，從而影響整個液壓邊 墩的正常使用與整體壽命。 因此，需要開發(fā)一種塢墩裝置來提供更高的承載能力且具有較長的使用壽命，以 適應(yīng)船舶大型化與重型化的要求。

發(fā)明內(nèi)容因此，本實用新型的目的是提供一種具有大支撐力，簡潔、安全可靠的大噸位自動 液壓塢墩，它不僅支撐力大，而且結(jié)構(gòu)簡單，并且可以在修理塢墩支撐點部位時通過外接液
壓源(可為手動或電動泵站)將塢墩脫離船體移走，對支撐部位進行修理。 為實現(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第一雙單向限壓閥相互流體連通，所述塢墩裝置進一步包括一個
蓄能器，所述蓄能器通過第二雙單向限壓閥與所述下腔流體連通。 下面簡要說明本實用新型的塢墩裝置的工作原理。當(dāng)待修理船進塢后，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(P1) 逐漸減小，而下腔內(nèi)的壓強(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，液壓油缸對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)水位的進一步下降，作用在船體上的浮力將進一步減少，船體的重量 越來越多地由活塞立柱支撐，也就是支撐力F越來越大。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P2也將隨之增大。當(dāng)上下腔之間的壓差(P2-P1)達到通向上 腔的雙單向限壓閥壓力時，限壓閥打開，下腔油流向上腔，從而上下腔之間的壓差可以限制 為不超過設(shè)定的最大值。當(dāng)F進一步增大時，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P2將繼續(xù)增加，當(dāng)下腔內(nèi)的壓力增加到一定的值時，將打開通向蓄能器的 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，從而對船體提供逐漸增大的浮 力。此時，下腔內(nèi)的壓力P2逐漸下降，當(dāng)P2下降至一定的程度時，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，上腔內(nèi)的壓力P1增加。當(dāng)P1增加至 一定程度時，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，可以使用多個塢墩裝置來支撐待修理或加工 的船體。例如可以使用4個、5個、6個、8個或10個本發(fā)明的塢墩裝置來支撐船體。 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一步包括一個設(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動，且所述導(dǎo)向套具有限位端面，用于與所述活塞立柱的 臺階面相接觸以限制所述活塞立柱的上下運動行程的上止點。 優(yōu)選地，所述上腔可以進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)需要修理多個塢墩裝置中的某一個時，可通過外接液壓源(手動或電動泵站) 與上腔的第三端口相連，再關(guān)閉第二截止閥，打開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后關(guān)閉第一截止閥。此時船體由其余塢墩裝置支 撐，可以將上述的某個需修理的塢墩裝置移開并對之進行維修。在所述塢墩裝置修理完畢 后，可以重新就位，并打開第一截止閥，蓄能器中儲能向外釋放能量，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于所述活塞立柱隨意轉(zhuǎn)動以適應(yīng)所支撐船底處的傾角。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的當(dāng)被修理船進塢后，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階和
導(dǎo)向套來限定)并保持平衡，隨著塢內(nèi)的水位進一步下降，船的壓力逐步加大，當(dāng)達到通向
上腔的雙單向限壓閥壓力時，限壓閥打開，下腔油流向上腔。當(dāng)下腔壓力繼續(xù)增加時，打開
通向蓄能器的那組雙單向限壓閥，液壓油流向蓄能器儲能，并支撐被修理船體。
當(dāng)需要修理塢墩支撐點時，可通過外接液壓源(手動或電動泵站)與一個上腔端
口相連，再關(guān)閉上下腔連通閥。打開截止閥向上腔加壓，在壓力的作用下，階梯式活塞立柱
下移，上托板與船體脫開。關(guān)閉截止閥，通過外力將塢墩移位。重新就位后，慢慢打開截止
閥，蓄能器中的儲能向外釋放能量。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，船體上浮，并離開液壓塢墩。此時，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；另一方面通過雙 單向限位閥將上腔油流回到下腔，直至活塞立柱臺階被導(dǎo)向套限位。塢墩完成工作，進行下 一次作業(yè)。 由于利用上述方案，自動液壓塢墩克服了山海關(guān)船廠付殿勛專利中將上腔作為氣 體蓄能腔易泄漏且結(jié)構(gòu)龐大的不足，又克服了本專利發(fā)明人91年的實用新型專利中利用 超強彈簧復(fù)位易失效的復(fù)位的缺點，同時增加了上腔獨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)簡單，安全可靠。

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，在所述附圖中 圖1是根據(jù)本實用新型的塢墩裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是用于說明根據(jù)本實用新型的塢墩裝置的工作原理的簡圖。
具體實施方式如圖1所示，根據(jù)本實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可以相對于活塞立柱2隨意轉(zhuǎn)動 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。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僅在一個方向上滑動。導(dǎo)向套12可具有限位端面， 用于與活塞立柱2的臺階面相接觸以限制活塞立柱2的上下運動行程的上止點。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用于阻止外來物質(zhì)進入油缸體10內(nèi)而損壞活塞立柱2和油缸體 10。[0032] 在圖示的實例中，活塞立柱2的下部設(shè)置有一個活塞，該活塞可在油缸體10內(nèi)往 復(fù)滑動，并且該活塞將油缸體10的腔體分隔為上腔和下腔。工作時，上腔和下腔內(nèi)充滿了 工作介質(zhì)，例如液壓油。上腔的上部設(shè)置有兩個端口，其中一個端口 (圖l中左側(cè)的端口) 連接截止閥ll，另一個端口 (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) 置有一個端口 ，該端口連接一個雙單向限位閥7，從而如圖所示，上腔和下腔通過連通閥6 和雙單向限壓閥7相連。下腔的端口同時通過另一個雙單向限位閥8連接到蓄能器5。 圖2是用于說明根據(jù)本實用新型的塢墩裝置的工作原理的簡圖，在圖2中，在圖1 中示出的結(jié)構(gòu)用簡化的符號來表示。下面結(jié)合圖1和圖2描述根據(jù)本實用新型塢墩裝置的 工作原理。 當(dāng)待修理船進塢后，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P1逐漸減小，而下腔內(nèi)的壓強P2逐漸增加，上、下腔之間 工作介質(zhì)的壓差逐漸增加，由此，液壓油缸對船體提供逐漸增大的支撐力F。 隨著船塢內(nèi)水位的進一步下降，作用在船體上的浮力將進一步減少，船體的重量 越來越多地由活塞立柱2支撐，也就是支撐力F越來越大。同時，上下腔之間的壓差(P2-P1) 以及下腔內(nèi)的壓強P2也將隨之增大。當(dāng)上下腔之間的壓差(P2-P1)達到通向上腔的雙單 向限壓閥7壓力時，限壓閥7打開，下腔油流向上腔，從而上下腔之間的壓差可以限制為不 超過設(shè)定的最大值。當(dāng)F進一步增大時，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P2將繼續(xù)增加，當(dāng)下腔內(nèi)的壓力增加到一定的值時，將打開通向蓄能器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儲能，直到提供足夠的支撐力。 當(dāng)需要修理塢墩支撐點時，可通過外接液壓源(手動或電動泵站)與一個上腔端 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。關(guān)閉截止閥ll，通過外力將塢墩移位。 重新就位后，慢慢打開截止閥11，蓄能器5中的儲能向外釋放能量。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，從而對船體提供逐漸增 大的浮力。此時，下腔內(nèi)的壓力P2逐漸下降，當(dāng)P2下降至一定的程度時，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，上腔內(nèi)的壓力P1增加。當(dāng)P1 增加至一定程度時，另一個單向限壓閥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自動地逐漸上升。同時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第一雙單向限壓閥相互流體連通；以及所述塢墩裝置進一步包括一個蓄能器，所述蓄能器通過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，進一步包括一個設(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動，且所述導(dǎo)向套具有限位端面，用于 與所述活塞立柱的臺階面相接觸以限制所述活塞立柱的上下運動行程的上止點。
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第一雙單向限壓閥相互流體連通；以及所述塢墩裝置進一步包括一個蓄能器，所述蓄能器通過第二雙單向限壓閥與所述下腔流體連通。
文檔編號B63C5/02GK201520402SQ20092010996
公開日2010年7月7日 申請日期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 申請人:仇學(xué)軍