專利名稱：一種水密門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水密門，特別是關(guān)于一種為半潛式鉆井平臺的水下內(nèi)部艙室設(shè)計 的液壓鉸鏈?zhǔn)剿荛T裝置。
背景技術(shù)：
目前，半潛式鉆井平臺和類似構(gòu)造海上設(shè)施中一般采用水密門作為工作人員進(jìn)出 水下內(nèi)部艙室的出入口，由于水密門的開口面積大、動作頻繁，因此其密封性能和工作可靠 性要絕對保證。原有的水密門一般設(shè)計為手動壓扣式結(jié)構(gòu)或螺桿旋擰結(jié)構(gòu)，或者是液壓滑 動式結(jié)構(gòu)。前類結(jié)構(gòu)的水密門動作原始，體積龐大，只能就地手動操作，不僅操作費力，勞動 強度大，而且密封效果也不是很理想；后類結(jié)構(gòu)的水密門門體笨重，且必須具有超過門體面 積兩倍以上的操作空間，同時對水密門遠(yuǎn)距離控制大部分采用傳統(tǒng)繼電器控制電路，體積 大。對于半潛式鉆井平臺來說，水下結(jié)構(gòu)單元相對獨立，內(nèi)部艙室通常分布在距龍骨約20m 高度的不同層面，并且布置空間有限、水密門耐壓等級要求高，上述幾種結(jié)構(gòu)形式的水密門 顯然都不適用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)測、遠(yuǎn)程遙控以及就地 自動關(guān)閉/開啟，且結(jié)構(gòu)緊湊占用空間小的水密門裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種水密門裝置，其特征在于它包 括門框、門板、液壓動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述門框和門板采用鉸鏈連接，所述門框的頂部 和底部各設(shè)置有一個關(guān)閉/開啟油缸，其缸體和活塞桿端頭分別與所述門框和門板鉸接； 所述門框內(nèi)側(cè)四周沿邊設(shè)置有若干對稱分布的固定斜楔，所述門板外側(cè)四周沿邊與每一所 述斜楔對應(yīng)的位置設(shè)有一固定軸座，每一所述軸座上安裝有一“鴨頭”型鎖扣，所有所述鎖 扣尾柄并聯(lián)鉸接在四根同步拉桿上，四根所述同步拉桿分別鉸接在兩套聯(lián)動機構(gòu)上，每套 所述聯(lián)動機構(gòu)由第一連桿、第二連桿、導(dǎo)向連桿和第三連桿鉸接組成；在靠近所述門板下方 位置設(shè)置有一鎖緊/松開油缸，其缸體與所述門板鉸接，活塞桿端頭并聯(lián)鉸接兩套所述聯(lián) 動機構(gòu)的第一連桿；在所述門框一側(cè)上方設(shè)置有一組合接線箱，所述組合接線箱上設(shè)置有 開關(guān)按鈕和聲光報警；所述組合接線箱還連接設(shè)置在所述門板上的關(guān)閉/開啟限位開關(guān)和 鎖緊/松開限位開關(guān)；所述液壓動力系統(tǒng)由電動液壓泵、電磁閥組和油箱組成，所述電動液 壓泵通過所述電磁閥組和液壓管路連接設(shè)置在所述門框左側(cè)的門旁油路閥塊，所述門旁油 路閥塊分別連接所述關(guān)閉/開啟油缸和鎖緊/松開油缸；所述控制系統(tǒng)包括若干套固定在 所述液壓動力系統(tǒng)框架上的區(qū)域控制柜和一套安裝在中控室的集中控制箱；每套所述區(qū)域 控制柜由可編程序控制器和就地報警裝置組成，用來監(jiān)測和控制所述液壓動力系統(tǒng)和系統(tǒng) 供電、操作模式以及運行狀態(tài)，并通過所述組合接線盒對水密門實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；所述集中 控制箱由以太網(wǎng)交換機、電源模塊、觸摸屏和無線遙控器組成，用來監(jiān)測和控制所有所述液 壓動力系統(tǒng)和系統(tǒng)供電、操作模式以及運行狀態(tài)，并對所有水密門進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作控制；所有所述區(qū)域控制柜之間和各所述區(qū)域控制柜與所述集中控制箱之間通過以太網(wǎng)形成一個 統(tǒng)一的整體。在所述門框前、后面旁邊分別設(shè)置一手搖液壓泵，所述手搖液壓泵自帶油箱并連 接門旁油路閥塊。在所述液壓動力系統(tǒng)旁邊設(shè)置一套備用蓄能器，所述備用蓄能器包括若干壓力氣 瓶，所述壓力氣瓶通過閥門連接在所述電動液壓泵和電磁閥組之間的液壓管路上。所述電動液壓泵的數(shù)量為兩臺。在所述門板開啟面的所述關(guān)閉/開啟油缸上方設(shè)置一踏板。所述門框和門板上敷有防火材料。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明首創(chuàng)采用鉸鏈連接的 門框和門板，關(guān)閉/開啟油缸和鎖緊/松開油缸聯(lián)動自動執(zhí)行關(guān)門_鎖緊、解鎖-開門的動 作，較手動水密門不僅減少了繁重的體力耗損，而且操作平穩(wěn)、簡單、安全可靠性高；較液壓 滑動水密門結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占用空間小。2、本發(fā)明采用由多套區(qū)域控制柜和一套集中控 制箱組成的PLC控制系統(tǒng)，可對水密門狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)測、遠(yuǎn)距離和就地控制開門和關(guān)門。 與原有的繼電器控制系統(tǒng)相比具有先天的綜合優(yōu)勢功能強，性能價格比高；體積小，能耗 低；硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強；可靠性高，抗干擾能力強；系統(tǒng)的設(shè)計編程方 法簡單、安裝、調(diào)試以及后期維修工作量少；對未來機械升級也很方便。3、本發(fā)明在門框前、 后面旁邊分別設(shè)置一手搖液壓泵組，其可以在系統(tǒng)失電或發(fā)生故障的情況下，使工作人員 可使用手搖液壓泵就地開門和關(guān)門。4、本發(fā)明還設(shè)置了一套備用蓄能器，其可以在系統(tǒng)失 電或發(fā)生故障，同時工作人員不能到達(dá)手搖液壓泵組位置的極端情況下，仍然可以為關(guān)閉/ 開啟油缸和鎖緊/松開油缸提供液壓動力。5、本發(fā)明液壓動力系統(tǒng)中的電動液壓泵的數(shù)量 為兩臺，因此可以互為備用，在其中一臺電動液壓泵發(fā)生故障或進(jìn)行大修時，保證液壓動力 系統(tǒng)仍然可以正常使用。6、本發(fā)明在門板開啟面的關(guān)閉/開啟油缸上方設(shè)置一踏板，從而 有效的保護(hù)了關(guān)閉/開啟油缸。7、本發(fā)明在門板和門框上敷有防火材料，可達(dá)到A60及以 上防火等級，與現(xiàn)有水密門系列產(chǎn)品相比，其抗壓和耐火等級最高，能夠適用于最苛刻的環(huán) 境條件，安全可靠性更高。


圖1是本發(fā)明水密門的主視2是本發(fā)明水密門的后視3是本發(fā)明門板的剖視4是本發(fā)明液壓動力系統(tǒng)的主視5是本發(fā)明液壓動力系統(tǒng)的側(cè)視6是本發(fā)明集中控制箱的結(jié)構(gòu)示意7是本發(fā)明備用蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1 圖7所示，本發(fā)明包括門框1、門板2、液壓動力系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)4。門框1和門板2采用鉸鏈連接，門框1的頂部和底部各設(shè)置有一個關(guān)閉/開啟油缸5，其缸體 和活塞桿端頭分別與門框1和門板2鉸接。當(dāng)關(guān)閉/開啟油缸5的活塞桿內(nèi)縮時，拉門關(guān) 閉；活塞桿外伸時，推門開啟。如圖2所示，門框1內(nèi)側(cè)四周沿邊設(shè)置有若干對稱分布的固定斜楔6，門板2外側(cè) 四周沿邊與每一斜楔6對應(yīng)的位置設(shè)有一固定軸座7，每一軸座7上安裝有一 “鴨頭”型鎖 扣8，當(dāng)鎖扣8轉(zhuǎn)至斜楔6頂面時，通過軸座7拉緊門板2為鎖緊狀態(tài)。所有鎖扣8尾柄并 聯(lián)鉸接在四根同步拉桿9上，四根同步拉桿9分別鉸接在兩套聯(lián)動機構(gòu)上。每套聯(lián)動機構(gòu) 由連桿a、連桿b、導(dǎo)向連桿c和連桿d鉸接組成。在靠近門板2下方位置設(shè)置有一鎖緊/ 松開油缸10，其缸體與門板2鉸接，活塞桿端頭并聯(lián)鉸接兩套聯(lián)動機構(gòu)的連桿a (可根據(jù)需 要增設(shè)一轉(zhuǎn)向連桿e)。當(dāng)活塞桿運行外伸/內(nèi)縮時，推/拉動兩套聯(lián)動機構(gòu)帶動同步拉桿 9往/返平移，從而使鎖扣8來/回轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)門板2與門框1鎖緊/松開的目的。在門框 1左側(cè)(或右側(cè))上方設(shè)置有一個組合接線箱11，組合接線箱11上設(shè)置有開關(guān)按鈕和聲光 報警，同時組合接線箱11還連接設(shè)置在門板2上的關(guān)閉/開啟限位開關(guān)12和鎖緊/松開 限位開關(guān)13。如圖4、圖5所示，本發(fā)明的液壓動力系統(tǒng)3有四套，分別設(shè)置在平臺四根立柱2水 線以上的機械艙室內(nèi)，每套液壓動力系統(tǒng)3由電動液壓泵31、電磁閥組32和油箱33組成， 電動液壓泵31通過電磁閥組32和液壓管路連接設(shè)置在門框1左側(cè)的門旁油路閥塊14，門 旁油路閥塊14分別連接關(guān)閉/開啟油缸5和鎖緊/松開油缸10，用來向相應(yīng)的油缸提供液 壓動力。如圖6、圖7所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)4包括四套固定在液壓動力系統(tǒng)3框架上的 區(qū)域控制柜41和一套安裝在中控室的集中控制箱42。每套區(qū)域控制柜41由可編程序控 制器(PLC)和就地報警裝置組成，用來監(jiān)測和控制液壓動力系統(tǒng)3和系統(tǒng)供電、操作模式以 及運行狀態(tài)，并通過組合接線盒11對水密門實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。集中控制箱42由以太網(wǎng)交 換機、電源模塊、觸摸屏和無線遙控器組成，用來監(jiān)測和控制所有液壓動力系統(tǒng)3和系統(tǒng)供 電、操作模式以及運行狀態(tài)，并對所有水密門進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作控制。四個區(qū)域控制柜41之 間和各區(qū)域控制柜41與集中控制箱42之間通過以太網(wǎng)(Ethernet)形成一個統(tǒng)一的整體， 從而實現(xiàn)分散集中控制。上述實施例中，在門框1前、后面旁邊分別設(shè)置一手搖液壓泵15，手搖液壓泵15自 帶油箱并連接門旁油路閥塊14，目的是在系統(tǒng)失電或液壓動力系統(tǒng)3發(fā)生故障的情況下， 工作人員可就地使用手搖液壓泵15為關(guān)閉/開啟油缸5和鎖緊/松開油缸10提供液壓動 力(如圖1、圖2所示)。上述實施例中，在液壓動力系統(tǒng)3旁邊設(shè)置一套備用蓄能器16，備用蓄能器16包 括若干壓力氣瓶17，壓力氣瓶17通過閥門連接在電動液壓泵31和電磁閥組32之間的液壓 管路上，目的是在系統(tǒng)失電或液壓動力系統(tǒng)3發(fā)生故障，同時工作人員不能到達(dá)手搖液壓 泵15位置的極端情況下，以手動方式打開壓力氣瓶17的閥門將氮氣充入液壓管路中，可為 隸屬的若干組關(guān)閉/開啟油缸5和鎖緊/松開油缸10同時完成數(shù)次動作提供動力源(如 圖7所示)。上述實施例中，電動液壓泵31的數(shù)量為兩臺，目的是使兩臺電動液壓泵31互為備 用，在其中一臺電動液壓泵31發(fā)生故障或進(jìn)行大修時，保證液壓動力系統(tǒng)3仍然可以正常使用(如圖5所示)。上述實施例中，為了保護(hù)關(guān)閉/開啟油缸5，在門板2開啟面的關(guān)閉/開啟油缸5 上方設(shè)置一踏板18 (如圖3所示)。上述實施例中，門框1和門板2上敷有防火材料，可達(dá)到A60及以上防火等級。本發(fā)明僅以上述實施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有 所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同 變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種水密門裝置，其特征在于它包括門框、門板、液壓動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述門框和門板采用鉸鏈連接，所述門框的頂部和底部各設(shè)置有一個關(guān)閉/開啟油缸，其缸體和活塞桿端頭分別與所述門框和門板鉸接；所述門框內(nèi)側(cè)四周沿邊設(shè)置有若干對稱分布的固定斜楔，所述門板外側(cè)四周沿邊與每一所述斜楔對應(yīng)的位置設(shè)有一固定軸座，每一所述軸座上安裝有一“鴨頭”型鎖扣，所有所述鎖扣尾柄并聯(lián)鉸接在四根同步拉桿上，四根所述同步拉桿分別鉸接在兩套聯(lián)動機構(gòu)上，每套所述聯(lián)動機構(gòu)由第一連桿、第二連桿、導(dǎo)向連桿和第三連桿鉸接組成；在靠近所述門板下方位置設(shè)置有一鎖緊/松開油缸，其缸體與所述門板鉸接，活塞桿端頭并聯(lián)鉸接兩套所述聯(lián)動機構(gòu)的第一連桿；在所述門框一側(cè)上方設(shè)置有一組合接線箱，所述組合接線箱上設(shè)置有開關(guān)按鈕和聲光報警；所述組合接線箱還連接設(shè)置在所述門板上的關(guān)閉/開啟限位開關(guān)和鎖緊/松開限位開關(guān)；所述液壓動力系統(tǒng)由電動液壓泵、電磁閥組和油箱組成，所述電動液壓泵通過所述電磁閥組和液壓管路連接設(shè)置在所述門框左側(cè)的門旁油路閥塊，所述門旁油路閥塊分別連接所述關(guān)閉/開啟油缸和鎖緊/松開油缸；所述控制系統(tǒng)包括若干套固定在所述液壓動力系統(tǒng)框架上的區(qū)域控制柜和一套安裝在中控室的集中控制箱；每套所述區(qū)域控制柜由可編程序控制器和就地報警裝置組成，用來監(jiān)測和控制所述液壓動力系統(tǒng)和系統(tǒng)供電、操作模式以及運行狀態(tài)，并通過所述組合接線盒對水密門實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；所述集中控制箱由以太網(wǎng)交換機、電源模塊、觸摸屏和無線遙控器組成，用來監(jiān)測和控制所有所述液壓動力系統(tǒng)和系統(tǒng)供電、操作模式以及運行狀態(tài)，并對所有水密門進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作控制；所有所述區(qū)域控制柜之間和各所述區(qū)域控制柜與所述集中控制箱之間通過以太網(wǎng)形成一個統(tǒng)一的整體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水密門裝置，其特征在于在所述門框前、后面旁邊分別設(shè) 置一手搖液壓泵，所述手搖液壓泵自帶油箱并連接門旁油路閥塊。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水密門裝置，其特征在于在所述液壓動力系統(tǒng)旁邊設(shè)置 一套備用蓄能器，所述備用蓄能器包括若干壓力氣瓶，所述壓力氣瓶通過閥門連接在所述 電動液壓泵和電磁閥組之間的液壓管路上。
4.如權(quán)利要求2所述的一種水密門裝置，其特征在于在所述液壓動力系統(tǒng)旁邊設(shè)置 一套備用蓄能器，所述備用蓄能器包括若干壓力氣瓶，所述壓力氣瓶通過閥門連接在所述 電動液壓泵和電磁閥組之間的液壓管路上。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種水密門裝置，其特征在于所述電動液壓泵 的數(shù)量為兩臺。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種水密門裝置，其特征在于在所述門板開啟 面的所述關(guān)閉/開啟油缸上方設(shè)置一踏板。
7.如權(quán)利要求5所述的一種水密門裝置，其特征在于在所述門板開啟面的所述關(guān)閉/ 開啟油缸上方設(shè)置一踏板。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種水密門裝置，其特征在于所述門框和門板 上敷有防火材料。
9.如權(quán)利要求5所述的一種水密門裝置，其特征在于所述門框和門板上敷有防火材料。
10.如權(quán)利要求7所述的一種水密門裝置，其特征在于所述門框和門板上敷有防火材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水密門裝置，其特征在于它包括門框、門板、液壓動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；門框和門板采用鉸鏈連接，并采用關(guān)閉/開啟油缸和鎖緊/松開油缸聯(lián)動自動執(zhí)行關(guān)門-鎖緊、解鎖-開門的動作；控制系統(tǒng)由多套區(qū)域控制柜和一套集中控制箱組成，可對水密門狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)測、遠(yuǎn)距離和就地控制開門和關(guān)門。本發(fā)明與傳統(tǒng)的手動式水密門相比，不僅減少了繁重的體力耗損，而且操作平穩(wěn)、簡單、安全可靠性高。同時，與傳統(tǒng)的液壓滑動式水密門相比，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占用空間小。
文檔編號E05F15/02GK101983895SQ20091018106
公開日2011年3月9日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉華祥, 別順武, 張磊, 梁創(chuàng), 王浩宇, 粟京 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油研究中心