一种拉杆支撑装置

技术领域

本发明属于减振技术领域，具体地，涉及一种拉杆支撑装置。

背景技术

随着海上风电的发展，深海漂浮式机组的应用越来越广泛。随着机组功率的增大，机组的重量也在不断的增加，在机组主机、塔架与漂浮基础之间需要安装拉索装置进行固定，拉索装置一般通过拉杆将机组主机、塔架与漂浮基础相互连接，可增加机组安装的稳定性。但是，由于海上风浪等外力方向随时发生变化，现有的拉索装置无法适应多个方向的外力变化，会因为振动等因素导致拉索装置的使用寿命大大降低。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种拉杆支撑装置，其能够起到减振的作用。

根据本发明，提供了一种拉杆支撑装置，包括：

成对设置的上盖和下盖，在所述上盖和所述下盖的中芯轴线处设置有用于拉杆穿过的第一通孔；

在所述上盖和所述下盖之间轴向滑动式设置的芯轴，在所述芯轴的中芯轴线处设置有用于所述拉杆穿过的第二通孔；

橡胶簧，在所述芯轴与所述上盖和所述下盖之间均设置有橡胶簧，在所述橡胶簧的中芯轴线处设置有用于所述拉杆穿过的第三通孔；

在所述拉杆上设置有拉索螺母，所述拉索螺母的外径大于所述芯轴上的所述第二通孔，从而使所述拉索螺母能够抵住所述芯轴的端面，所述拉杆构造成其中芯轴线能够在限定角度范围内相对于所述上盖和所述下盖的中芯轴线倾斜。

在一个具体的实施例中，所述橡胶簧与所述上盖、所述下盖和所述芯轴的接触面均为球面。

在一个具体的实施例中，在所述上盖和所述下盖的连接处之间同轴设置有套筒。

在一个具体的实施例中，在所述套筒的上下端面设置有分别与所述上盖和所述下盖配合的限位台阶。

在一个具体的实施例中，所述芯轴的直径小于所述套筒的内径，所述芯轴倾斜到最大限定角度时，所述芯轴与所述套筒刚性接触，从而控制所述拉杆的倾斜角度。

在一个具体的实施例中，当所述上盖所述套筒和所述下盖贴合时，所述橡胶簧处于压缩状态。

在一个具体的实施例中，在所述橡胶簧的径向内外侧面处均设置有凹槽。

在一个具体的实施例中，在所述下盖的底部固定设置有用于与需要连接的物体相连的转接板。

在一个具体的实施例中，所述橡胶簧包括沿圆周方向均匀设置的多个橡胶段。

在一个具体的实施例中，所述拉索螺母的外径小于所述上盖的第一通孔的孔径，所述拉杆倾斜到最大限定角度时，所述拉索螺母与所述第一通孔的孔壁刚性接触。

与现有技术相比，本申请的优点如下。

本发明在芯轴的上下两端设置橡胶簧，一方面能够承受轴向载荷，另一方面能够提供轴向减振的功能。此外，本发明的拉杆在承受偏转载荷发生角度倾斜时，拉杆带动芯轴对橡胶簧挤压，使橡胶簧变形，从而减小拉杆的弯矩载荷。同时，拉杆的偏转角度存在极限，从而实现本发明对机组的连接固定功能。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的拉杆支撑装置的一种实施例的外部结构示意图；

图2显示了根据本发明的拉杆支撑装置的一种实施例的内部结构示意图；

图3显示了根据本发明的拉杆支撑装置的自然状态的示意图；

图4显示了根据本发明的拉杆支撑装置的预紧状态的示意图；

图5显示了根据本发明的套筒的结构示意图；

图6显示了根据本发明的拉杆支撑装置的拉杆倾斜的示意图；

图7显示了根据本发明的橡胶簧的一种实施例的示意图。

图中：1、上盖；11、第一通孔；2、下盖；3、拉杆；4、橡胶簧；41、第三通孔；42、凹槽；43、橡胶段；5、芯轴；51、第二通孔；6、拉索螺母；7、套筒；8、转接板；81、第四通孔；91、第一螺栓；92、第二螺栓；93、第三螺栓；10、机舱罩壳；100、拉杆支撑装置。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”等均是针对所参照的附图而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图1显示了根据本发明的拉杆支撑装置100的外部结构，图2显示了根据本发明的拉杆支撑装置100的内部结构。如图1和图2所示，拉杆支撑装置100包括相互扣合设置的上盖1和下盖2，在上盖1和下盖2之间活动式设置有芯轴5，在芯轴5与上盖1和下盖2之间均设置有橡胶簧4。

在预紧状态下，上盖1、下盖2、芯轴5和橡胶簧4的中芯轴线重合，在上盖1和下盖2的中芯轴线处设置有第一通孔11，在芯轴5的中芯轴线处设置有第二通孔51，在橡胶簧4的中芯轴线处设置有第三通孔41。其中，第一通孔11和第三通孔41的孔径大小相等，第二通孔51的孔径小于第一通孔11和第三通孔41的孔径。在拉杆3上固定设置有拉索螺母6，拉索螺母6的外径小于第一通孔11的孔径，大于第二通孔51的孔径。当拉杆3穿过第一通孔11、第二通孔51和第三通孔41之后，拉索螺母6无法穿过第二通孔51，从而与芯轴5的上端面抵接。在这种设置下，拉杆3可以承受图1所示向下的拉应力。

根据本发明，拉杆3的中芯轴线能够相对于上盖1的中芯轴线倾斜。具体地，拉杆3能够相对于上盖1在一限定角度范围内倾斜。在这种设置下，当拉杆3受到偏转载荷时，拉杆3能够通过角度倾斜将拉杆3承受的力尽量调整为轴向力。

在一个具体的实施例中，拉杆3的外径等于芯轴5的第二通孔51的孔径。即，当拉杆3承受偏转载荷时，拉杆3会带动芯轴5使其中芯轴线与上盖1和下盖2的中芯轴线发生倾斜，当拉杆3的中芯轴线相对于上盖1和下盖2的中芯轴线倾斜到最大限定角度时，芯轴5的边缘会与上盖1或下盖2刚性接触，从而使拉杆3无法进一步倾斜，达到限定拉杆3倾斜角度的目的。

如图6所示，在一个优选的实施例中，在上盖1和下盖2之间设置有套筒7。套筒7的中芯轴线与上盖1和下盖2的中芯轴线重合，套筒7的外径等于上盖1和下盖2的外径。如图5所示，在套筒7的内径处的上下两端均设置有限位台阶，用于卡设上盖1和下盖2，防止上盖1、下盖2和套筒7的中芯轴线发生偏移。

如图3和图4所示，在自然状态下，即橡胶簧4没有被压缩的时候，套筒7在上盖1和下盖2之间有上下移动的余量。在预紧状态下，即上盖1、套筒7和下盖2紧密结合之后，橡胶簧4被压缩，从而实现橡胶簧4的预压缩。在本实施例中，通过更换不同长度的套筒7，能够对橡胶簧4施加不同程度的预紧力，进而调整拉杆支撑装置的整体刚度，以适应不同载荷的要求。

在一个具体的实施例中，由于在上盖1和下盖2之间设置有套筒7，因此，在设置有套筒7的情况下，拉杆3可以通过芯轴5与套筒7的刚性接触，控制拉杆3的最大倾斜限定角度。芯轴5和套筒7处于同一高度位置，当拉杆3的中芯轴线相对于上盖1和下盖2的中芯轴线倾斜到最大限定角度时，芯轴5的边缘会与套筒7刚性接触，从而使拉杆3无法进一步倾斜，达到限定拉杆3倾斜角度的目的。具体地，可以通过对芯轴5和套筒7的尺寸差以及芯轴5的厚度进行调节，从而调整拉杆3的最大限定角度。

在另一个具体的实施例中，如图6所示，拉索螺母6为圆筒形状，拉索螺母6的下端与芯轴5的上端面接触时，拉索螺母6的上端面超过上盖1的上端面，拉杆3的倾斜最大限定角度还可以通过拉索螺母6与上盖1的第一通孔11的孔壁刚性接触来控制。即，拉索螺母6的外径小于第一通孔11和第三通孔41的孔径，使得拉索螺母6有一定的活动空间，当拉杆3倾斜到最大限定角度时，拉杆3上的拉索螺母6的侧面会与第一通孔11的孔壁刚性接触，从而限制拉杆3进一步倾斜。

在一个优选的实施例中，如图2～图4所示，上盖1的下端面和下盖2的上端面分别设置为向上凹陷的球形何向下凹陷的球形。与上盖1接触的橡胶簧4的上端面以及与下盖2接触的橡胶簧4的下端面则分别设置为形状吻合的球形。芯轴5的上端面和下端面分别设置为向上凸起的球形和向下凸起的球形。与芯轴5的上端面接触的橡胶簧4的下端面以及与芯轴5的下端面接触的橡胶簧4的上端面同样分别设置为形状吻合的球形。通过这种设置，当拉杆3承受偏转载荷时，拉杆3的中芯轴线在相对于上盖1倾斜时，橡胶簧4、上盖1、下盖2以及芯轴5之间的球形接触面有利于橡胶簧4变形。此外，在这种设置下，芯轴5的整体呈中间厚，周围薄的形状，并且被橡胶簧4包围，当拉杆3受到径向力使芯轴5沿径向振动时，橡胶簧4也能够起到减震的作用，在减少橡胶簧4用量的同时，防止芯轴5沿径向的向撞击力过大而造成零件损坏。

在一个具体的实施例中，芯轴5的上下端面与橡胶簧4接触的部分设置为球面，而与拉索螺母6接触的部分设置为平面，从而利于拉索螺母6与芯轴5接触。

在一个具体的实施例中，橡胶簧4为一个整体结构，由金属橡胶复合材料制成，其中，金属橡胶复合材料为现有技术。如图7所示，在另一个具体的实施例中，橡胶簧4包括多个橡胶段43，多个橡胶段43沿圆周方向均匀分布，围成一个圆环形状，组成橡胶簧4。

在一个具体的实施例中，橡胶簧4的内圈和外圈侧壁均设置有凹槽42。在本实施例中，在橡胶簧4的内圈和外圈分别设置有两个凹槽42，凹槽42的截面形状为方形。通过这种设置，当拉杆3相对于上盖1和下盖2倾斜时，拉杆3带动芯轴5对橡胶簧4挤压的过程中，有利于橡胶簧4变形。

在一个具体的实施例中，在下盖2的下端设置有转接板8。转接板8用于连接需要使用本发明的设备，在本实施例中以机舱罩壳10为例，转接板8通过第三螺栓93与机舱罩壳10固定连接。相应地，在转接板8的中芯轴线处设置有用于穿过拉杆3的第四通孔81。

容易理解，本发明的拉杆支撑装置100用于连接两个设备，其中图1和图2至显示了拉杆支撑装置100与其中一个设备连接，在拉杆3的下端可以通过同样的方式与另一个设备连接。在本实施例中，拉索螺母6设置在拉杆3上，与芯轴5的靠近上盖1的一端接触，从而使拉杆3能够承受拉力。根据本发明，在拉杆3上还可以设置一个拉索螺母6，使其从下方与芯轴5的靠近下盖2的一端接触，从而使拉杆3能够承受推力。

在一个具体的实施例中，如图2所示，上盖1、套筒7和下盖2之间通过沿圆周方向均匀设置的多个第一螺栓91固定。具体地，在上盖1和套筒7上设置有用于穿过第一螺栓91的孔，在下盖2上设置有用于与第一螺栓91连接的螺纹孔。

在一个具体的实施例中，在转接板8的与机舱罩壳10接触的一端设置有用于卡住机舱罩壳10的限位台阶，从而防止转接板8在工作过程中相对于机舱罩壳10滑移。转接板8通过第三螺栓93与机舱罩壳10连接，具体地，第三螺栓93为沉头螺栓，防止对下盖2与转接板8的连接产生干涉。

在一个具体的实施例中，上盖1、套筒7以及下盖2通过第一螺栓91固定之后，再通过第二螺栓92与转接板8连接。其中，第一螺栓91和第二螺栓92沿圆周方向间隔式交替分布，从而使本发明的结构稳固可靠。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。