[发明专利]一种升船机中应用的安全型液气弹簧装置及其载荷转移方法

权利要求书

1.一种升船机中应用的安全型液气弹簧装置，其特征在于：包括支架(1)、测量轴(2)、下法兰(3)、导向轴套(4)、自润滑轴承(5)、液气弹簧油缸(6)、拉杆(7)、上法兰(8)、自润滑滑动套筒(9)、气囊式蓄能器(10)及油管(11)；

所述支架(1)的下端固定安装在承船厢结构(18)上，气弹簧油缸(6)采用双活塞杆式，液气弹簧油缸(6)中部的支铰轴(6-3)通过自润滑轴承(5)支承于支架(1)；液气弹簧油缸(6)的上活塞杆(6-1)端部与上法兰(8)通过螺纹进行连接，液气弹簧油缸(6)的下活塞杆(6-2)下端通过导向轴套(4)与下法兰(3)的安装孔(3-1)以间隙配合装配，测量轴(2)固定安装在下法兰(3)的下端且其下端和齿轮托架机构底梁形成铰接结构；上、下法兰通过拉杆(7)相连，上法兰(8)的上法兰拉杆安装孔(81)上安装了带法兰的自润滑滑动套筒(9)，拉杆(7)上端套于带法兰的自润滑滑动套筒(9)内孔且顶部以螺母定位，拉杆(7)下端则通过螺母固定于下法兰(3)；通过底部的测量轴与齿轮托架机构底梁形成铰接，从而与小齿轮托架共同组成传力系统，将升船机升降工况下承船厢的不平衡载荷传递至塔柱；所述气囊式蓄能器(10)通过油管(11)和液气弹簧油缸(6)的无杆腔(6-4)相通；

液气弹簧油缸(6)与外部液压泵站的气囊式蓄能器(10)连通，液气弹簧预紧力由蓄能器的油压确定，并可根据需要调整；油缸与蓄能器组成的液气弹簧具有预压缩非线性弹簧的位移载荷特性：当齿轮载荷小于由蓄能器油压确定的预紧载荷时，液气弹簧油缸(6)两端的活塞被油压力顶靠在液气弹簧油缸(6)缸体的两端，液气弹簧油缸(6)两端的活塞保持初始位置，从而维持驱动机构齿轮与齿条啮合的正常承载和运行；当齿轮负荷超过预紧载荷时，双活塞杆液气弹簧油缸无杆腔(15)的油压超过初始值，并压缩蓄能器的气囊(10-1)的气体使气体体积缩小，无杆腔(6-4)内的油液进入蓄能器(10)，使液气弹簧油缸(6)的受压活塞产生轴向位移；并由此产生测量轴(2)下部与小齿轮托架底梁(16)的连接铰点的上下移动以及液气弹簧油缸(6)绕与承船厢连接支铰的转动,从而引发小齿轮托架(17)的运动,使安全机构旋转螺杆与螺母柱螺纹副间隙减小，直至安全机构螺纹副间隙消失，最终形成安全机构承受承船厢不平衡载荷的几何接触条件；当齿轮齿齿条爬升式升船机承船厢发生失衡事故时，通过液气弹簧油缸上活塞杆(6-1)和下活塞杆(6-2)的轴向移动，位于液气弹簧底部的测量轴(2)与小齿轮托架底梁(16)的铰接处发生上下位移,实现船厢竖向支承由小齿轮和齿条向安全机构旋转螺杆和螺母柱平稳过渡。

2.根据权利要求1所述的升船机中应用的安全型液气弹簧装置，其特征在于：所述底部测量轴(2)通过装配在下法兰(3)轴孔内的自调心滚动轴承(12)以及底梁端部的支铰孔内与齿轮托架机构底梁形成铰接。

3.根据权利要求1所述的升船机中应用的安全型液气弹簧装置，其特征在于：所述支架(1)包括底板(1-1)、竖向板(1-2)及加强三角板(1-3)，底板(1-1)通过底板螺栓(15)和承船厢结构(18)相连，竖向板(1-2)垂直安装在底板(1-1)的上端面，起加强作用的加强三角板(1-3)的两个侧边分别固定安装在底板(1-1)、竖向板(1-2)上。