CN103411018B - 一种可自动更换防爆片的管道防爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：它包括法兰连接装置、双孔闸板、固定装置和联动装置；法兰连接装置、双孔闸板和固定装置通过联动装置连接，双孔闸板密封紧夹在法兰连接装置和固定装置之间；所述联动装置包括松紧驱动装置和摆动驱动装置，松紧驱动装置将法兰连接装置与固定装置夹持的双孔闸板由密封夹紧状态过渡到松弛状态，摆动驱动装置用于驱动双孔闸板摆动完成防爆片的自动更换。本发明能自动更换防爆片,更换快捷，由数十分钟缩短至数秒,省时省力；由于更换快捷不影响工业炉烧嘴燃烧状态，使整个系统的稳定运行；又由于是自动更换防爆片，所有不会存在煤气中毒的可能性。

Description

一种可自动更换防爆片的管道防爆装置

技术领域

本发明涉及工业炉空气、煤气管道防爆的装置，尤其是涉及一种可自动更换防爆片的管道防爆装置。

背景技术

以煤气为燃料的工业炉，在炉前空气管道上应设置防爆装置。为确保可能发生的煤气空气混合物在管道内被引燃爆炸而限制其生成压力在100～450kPa范围内时，单位管道容积的泄压面积相应要不小于0.06～0.01m2/m3。

现有的以煤气为燃料的工业炉管道防爆装置由管端法兰、法兰垫片、防爆片、安全罩及紧固件组成。存在的缺点：1.当煤气空气混合物在管道内被引燃爆炸，防爆装置的防爆片保护性破损后，管道端部由封堵变成了敞开，管道压力大幅波动，从而影响工业炉烧嘴燃烧状态，直接影响了整个系统的稳定运行；2.如果是在生产不停炉期间更换防爆片，由于管道端部的敞开，更换时是在带压状态下进行，工作难度较大；且存在煤气中毒的可能性。3.更换时需要将管端法兰与安全罩之间的紧固件全部拆卸，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以自动更换防爆片的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置；该装置能自动更换防爆片，省时省力，且不会存在煤气中毒的可能性；该装置更换时间短，不会影响整个系统的稳定运行。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种可自动更换防爆片的管道防爆装置,其特征在于：它包括法兰连接装置、双孔闸板、固定装置和联动装置；法兰连接装置、双孔闸板和固定装置通过联动装置连接，双孔闸板密封紧夹在法兰连接装置和固定装置之间；

所述法兰连接装置包括连接法兰和连接管，连接法兰和连接管固定连接成一体，连接法兰与管道端部固定连接；所述连接管上设有第一突缘板，第一突缘板上开设有三个轴孔，三个轴孔围绕连接管呈等腰三角形分布，连接管下部两个轴孔的连线为等腰三角形的底边；

所述固定装置包括固定管和设在固定管上的第二突缘板，第二突缘板上开设有三个轴孔，第二突缘板上的轴孔与第一突缘板上的轴孔的位置相对应；

所述双孔闸板上端中间处开设有一个轴孔，下端设有两个均安装有防爆片的防爆孔，两个防爆孔左右对称分布，其中一个防爆孔紧夹在连接管和固定管之间；

所述联动装置包括主动轴、从动轴、传动摆臂、从动摆臂、松紧驱动装置和摆动驱动装置；所述主动轴上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套有内部设有内螺纹的主动轴套，所述主动轴同时穿过第一突缘板上部的轴孔、第二突缘板上部的轴孔和双孔闸板上的轴孔，两个主动轴套分别固定连接在第一突缘板和第二突缘板上，主动轴靠近法兰连接装置的一端与传动摆臂的中部键连接；所述从动轴有两根，分布在第一突缘板和第二突缘板下部左右两边的轴孔内，所述从动轴上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套设有内部设有内螺纹的从动轴套，所述从动轴同时穿过第一突缘板和第二突缘板下部同一边的轴孔，两个从动轴套分别固定连接在第一突缘板和第二突缘板上，从动轴靠近法兰连接装置的一端与从动摆臂的一端键连接；所述传动摆臂的两端通过传动板分别与两个从动摆臂连接，传动板的两端分别与传动摆臂和从动摆臂铰接；所述松紧驱动装置和摆动驱动装置均安装在固定装置上，松紧驱动装置用于驱动从动轴转动，摆动驱动装置用于驱动双孔闸板摆动。

所述第一突缘板上的三个轴孔围绕连接管呈正三角形分布。

所述松紧驱动装置包括液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有主动摆臂，主动摆臂与主动轴靠近固定装置的一端键连接。

所述摆动驱动装置包括液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有摆动摆臂，摆动摆臂与双孔闸板固定连接。

所述双孔闸板还包括用于与摆动摆臂固定连接的连接套，所述连接套套在主动轴上且位于双孔闸板和第二突缘板之间，连接套的一端与双孔闸板固定连接，连接套与主动轴之间设有双金属自润滑轴承。

所述主动轴上设有一对用于限制双孔闸板沿轴向移动的固定套，所述固定套位于双孔闸板的两边。

所述防爆片为铝箔片。

所述固定装置还包括安全罩和顶紧螺栓，安全罩固定安装在固定管内，顶紧螺栓安装在安全罩上，顶紧螺栓的一端抵住防爆片防止其因管道压力鼓陷。

所述法兰连接装置的连接法兰和连接管之间设有波纹管，所述波纹管的两端分别与连接法兰和连接管密封焊接。

所述连接法兰上设有三块第三突缘板，第三突缘板上开设有螺栓孔，三块第三突缘板在连接法兰上呈三角形分布；所述第一突缘板和第二突缘板上均开有与第三突缘板上的螺栓孔相对应的螺栓孔；所述双孔闸板上端开设有一个弧形螺栓孔；三根螺栓及螺母通过上述的螺栓孔和弧形螺栓孔将该管道防爆装置连接成一个整体。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：

1.本发明能自动更换防爆片,更换快捷，由数十分钟缩短至数秒,省时省力；由于更换快捷不影响工业炉烧嘴燃烧状态，使整个系统的稳定运行；又由于是自动更换防爆片，所有不会存在煤气中毒的可能性；

2.本发明在固定装置上还加装了安全罩和顶紧螺栓，安全罩22防止防爆片爆炸飞出；顶紧螺栓23用于顶紧防爆片，防止其因管道压力鼓陷；

3.本发明在法兰连接装置的连接法兰和连接管之间设有波纹管，该波纹管对管道和整个管道防爆装置起补偿作用。

附图说明:

图1是本发明的正面结构示意图。

图2是图1的左视剖面结构示意图。

图3是图2中法兰连接装置、双孔闸板和固定装置的分解示意图。

图4是连接法兰的结构示意图。

图5是连接管的结构示意图。

图6是双孔闸板的结构示意图。

图7是固定管的结构示意图。

图中：1-法兰连接装置、12-连接法兰、13-连接管、14-第一突缘板、15-第三突缘板、16-波纹管；2-双孔闸板、21-防爆孔、22-弧形螺栓孔、23-连接套、24-固定套；3-固定装置、31-固定管、32-第二突缘板、33-安全罩、34-顶紧螺栓；4-联动装置、41-主动轴、42-从动轴、43-传动摆臂、44-从动摆臂、45-松紧驱动装置、46-摆动驱动装置、47-主动轴套、49-传动板、411-主动摆臂、412-摆动摆臂；5-螺栓及螺母。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明（参见图1-图7）。

如图1至图7所示，一种可自动更换防爆片的管道防爆装置,它包括法兰连接装置1、双孔闸板2、固定装置3和联动装置4；法兰连接装置1、双孔闸板2和固定装置3通过联动装置4连接，双孔闸板2密封紧夹在法兰连接装置1和固定装置3之间；

所述法兰连接装置1包括连接法兰12和连接管13，连接法兰12和连接管13固定连接成一体，连接法兰12与管道端部固定连接；所述连接管13上设有第一突缘板14，第一突缘板14上开设有三个轴孔，三个轴孔围绕连接管13呈等腰三角形分布，连接管13下部两个轴孔的连线为等腰三角形的底边；

所述固定装置3包括固定管31和设在固定管31上的第二突缘板32，第二突缘板32上开设有三个轴孔，第二突缘板32上的轴孔与第一突缘板14上的轴孔的位置相对应；

所述双孔闸板2上端中间处开设有一个轴孔，下端设有两个均安装有防爆片的防爆孔21，两个防爆孔21左右对称分布，其中一个防爆孔21紧夹在连接管13和固定管31之间；

所述联动装置4包括主动轴41、从动轴42、传动摆臂43、从动摆臂44、松紧驱动装置45和摆动驱动装置46；所述主动轴41上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套有内部设有内螺纹的主动轴套47（此处主动轴41上的螺纹和主动轴套47上的内螺纹应该要保证主动轴41转动时两个主动轴套47朝不同的方向运动），所述主动轴41同时穿过第一突缘板14上部的轴孔、第二突缘板32上部的轴孔和双孔闸板2上的轴孔，两个主动轴套47分别固定连接在第一突缘板14和第二突缘板32上，主动轴41靠近法兰连接装置1的一端与传动摆臂43的中部键连接；所述从动轴42有两根，分布在第一突缘板14和第二突缘板32下部左右两边的轴孔内，所述从动轴42上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套设有内部设有内螺纹的从动轴套（此处从动轴42上的螺纹和从动轴套上的内螺纹应该要保证从动轴42转动时两个从动轴套朝不同的方向运动），所述从动轴42同时穿过第一突缘板14和第二突缘板32下部同一边的轴孔，两个从动轴套分别固定连接在第一突缘板14和第二突缘板32上，从动轴42靠近法兰连接装置1的一端与从动摆臂44的一端键连接；所述传动摆臂43的两端通过传动板49分别与两个从动摆臂44连接，传动板49的两端分别与传动摆臂43和从动摆臂44铰接；所述松紧驱动装置45和摆动驱动装置46均安装在固定装置3上，松紧驱动装置45用于驱动从动轴42转动，摆动驱动装置46用于驱动双孔闸板2摆动。

所述第一突缘板14上的三个轴孔围绕连接管13呈正三角形分布。

所述松紧驱动装置45为液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板32的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有主动摆臂411，主动摆臂411与主动轴41靠近固定装置3的一端键连接。

所述摆动驱动装置46为液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板32的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有摆动摆臂412，摆动摆臂412与双孔闸板2固定连接。

所述双孔闸板2还包括用于与摆动摆臂412固定连接的连接套23，所述连接套23套在主动轴41上且位于双孔闸板2和第二突缘板32之间，连接套23的一端与双孔闸板2固定连接，连接套23与主动轴41之间设有双金属自润滑轴承。

所述主动轴41上设有一对用于限制双孔闸板2沿轴向移动的固定套24，所述固定套24位于双孔闸板2的两边。

所述防爆片为铝箔片。

所述固定装置3还包括安全罩33和顶紧螺栓24，安全罩33固定安装在固定管31内，顶紧螺栓24安装在安全罩33上，顶紧螺栓24的一端抵住防爆片防止其因管道压力鼓陷。

所述法兰连接装置1的连接法兰12和连接管13之间设有波纹管16，所述波纹管16的两端分别与连接法兰12和连接管13密封焊接。

所述连接法兰12上设有三块第三突缘板15，第三突缘板15上开设有螺栓孔，三块第三突缘板15在连接法兰12上呈三角形分布；所述第一突缘板14和第二突缘板32上均开有与第三突缘板15上的螺栓孔相对应的螺栓孔；所述双孔闸板2上端开设有一个弧形螺栓孔22；三根螺栓及螺母5通过上述的螺栓孔和弧形螺栓孔22将该管道防爆装置连接成一个整体。此处的螺栓及螺母5配合波纹管16一起使用时，当主动轴41旋转时固定装置3不动，而是连接管13压缩着波纹管16运动（没有螺栓及螺母5时是连接管13不动，固定装置3运动）。

按上述技术方案，所述的连接法兰12、连接管13和波纹管16通过焊接，使成为一整体。

按上述技术方案，从动轴42和从动轴套的安装可以参考主动轴41和主动轴套47的安装（如图2所示），它们之间可以是完全相同的或相似的结构。

按上述技术方案，所述的主动轴41两端均为外花键，靠近花键车有两处螺纹，从动轴42一端为外花键。按上述技术方案，所述的传动摆臂43为Y形，中间处设有带内花键的套筒，套筒套在主动轴41端部的外花键上；主动摆臂411和从动摆臂44均为J形，它们的一端均设有带内花键的套筒，所述套筒分别套在主动轴41端部的外花键上和从动轴42端部的外花键上。

本发明的工作过程为：当煤气空气混合物在管道内被引燃爆炸，该管道防爆装置的防爆片保护性破损后，松紧驱动装置45首先工作，液压缸上的驱动杆动作推动主动摆臂411运动，主动摆臂411带动主动轴41旋转，主动轴41旋转带动传动摆臂43动作，在通过传动板49传动从动摆臂44联动，从而带动从动轴42旋转。主动轴41、从动轴42旋转致使连接管13与固定管31夹持的双孔闸板2由密封夹紧状态过渡到松弛状态。接着摆动驱动装置46开始工作，液压缸上的驱动杆动作带动摆动摆臂412运动，摆动摆臂412带动双孔闸板2沿从动轴42旋转，将带有备用未破损的防爆片的防爆孔21部分旋转至本管道防爆装置轴线处。最后松紧驱动装置45再次工作，液压杆反向工作，主动轴41、从动轴42旋转致使连接管13与固定管31夹持的双孔闸板2由松弛状态过渡到密封夹紧状态。从而完成一次防爆片自动更换动作。破损的的防爆片在装置外部由人工更换，完成一用一备的互换。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应归入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可自动更换防爆片的管道防爆装置,其特征在于：它包括法兰连接装置（1）、双孔闸板（2）、固定装置（3）和联动装置（4）；法兰连接装置（1）、双孔闸板（2）和固定装置（3）通过联动装置（4）连接，双孔闸板（2）密封紧夹在法兰连接装置（1）和固定装置（3）之间；

所述法兰连接装置（1）包括连接法兰（12）和连接管（13），连接法兰（12）和连接管（13）固定连接成一体，连接法兰（12）与管道端部固定连接；所述连接管（13）上设有第一突缘板（14），第一突缘板（14）上开设有三个轴孔，三个轴孔围绕连接管（13）呈等腰三角形分布，连接管（13）下部两个轴孔的连线为等腰三角形的底边；

所述固定装置（3）包括固定管（31）和设在固定管（31）上的第二突缘板（32），第二突缘板（32）上开设有三个轴孔，第二突缘板（32）上的轴孔与第一突缘板（14）上的轴孔的位置相对应；

所述双孔闸板（2）上端中间处开设有一个轴孔，下端设有两个均安装有防爆片的防爆孔（21），两个防爆孔（21）左右对称分布，其中一个防爆孔（21）紧夹在连接管（13）和固定管（31）之间；

所述联动装置（4）包括主动轴（41）、从动轴（42）、传动摆臂（43）、从动摆臂（44）、松紧驱动装置（45）和摆动驱动装置（46）；所述主动轴（41）上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套有内部设有内螺纹的主动轴套（47），所述主动轴（41）同时穿过第一突缘板（14）上部的轴孔、第二突缘板（32）上部的轴孔和双孔闸板（2）上的轴孔，两个主动轴套（47）分别固定连接在第一突缘板（14）和第二突缘板（32）上，主动轴（41）靠近法兰连接装置（1）的一端与传动摆臂（43）的中部键连接；所述从动轴（42）有两根，分布在第一突缘板（14）和第二突缘板（32）下部左右两边的轴孔内，所述从动轴（42）上设有两处旋转方向相反的螺纹，螺纹处套设有内部设有内螺纹的从动轴套，所述从动轴（42）同时穿过第一突缘板（14）和第二突缘板（32）下部同一边的轴孔，两个从动轴套分别固定连接在第一突缘板（14）和第二突缘板（32）上，从动轴（42）靠近法兰连接装置（1）的一端与从动摆臂（44）的一端键连接；所述传动摆臂（43）的两端通过传动板（49）分别与两个从动摆臂（44）连接，传动板（49）的两端分别与传动摆臂（43）和从动摆臂（44）铰接；所述松紧驱动装置（45）和摆动驱动装置（46）均安装在固定装置（3）上，松紧驱动装置（45）用于驱动从动轴（42）转动，摆动驱动装置（46）用于驱动双孔闸板（2）摆动；

所述松紧驱动装置（45）为液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板（32）的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有主动摆臂（411），主动摆臂（411）与主动轴（41）靠近固定装置（3）的一端键连接；

所述摆动驱动装置（46）为液压缸，所述液压缸的下端铰接在第二突缘板（32）的下部，液压缸上端的驱动杆上铰接有摆动摆臂（412），摆动摆臂（412）与双孔闸板（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述第一突缘板（14）上的三个轴孔围绕连接管（13）呈正三角形分布。

3.根据权利要求1所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述双孔闸板（2）还包括用于与摆动摆臂（412）固定连接的连接套（23），所述连接套（23）套在主动轴（41）上且位于双孔闸板（2）和第二突缘板（32）之间，连接套（23）的一端与双孔闸板（2）固定连接，连接套（23）与主动轴（41）之间设有双金属自润滑轴承。

4.根据权利要求3所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述主动轴（41）上设有一对用于限制双孔闸板（2）沿轴向移动的固定套（24），所述固定套（24）位于双孔闸板（2）的两边。

5.根据权利要求1所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述防爆片为铝箔片。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述固定装置（3）还包括安全罩（33）和顶紧螺栓（34），安全罩（33）固定安装在固定管（31）内，顶紧螺栓（34）安装在安全罩（33）上，顶紧螺栓（34）的一端抵住防爆片防止其因管道压力鼓陷。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述法兰连接装置（1）的连接法兰（12）和连接管（13）之间设有波纹管（16），所述波纹管（16）的两端分别与连接法兰（12）和连接管（13）密封焊接。

8.根据权利要求7所述的一种可自动更换防爆片的管道防爆装置，其特征在于：所述连接法兰（12）上设有三块第三突缘板（15），第三突缘板（15）上开设有螺栓孔，三块第三突缘板（15）在连接法兰（12）上呈三角形分布；所述第一突缘板（14）和第二突缘板（32）上均开有与第三突缘板（15）上的螺栓孔相对应的螺栓孔；所述双孔闸板（2）上端开设有一个弧形螺栓孔（22）；三根螺栓及螺母（5）通过上述的螺栓孔和弧形螺栓孔（22）将该管道防爆装置连接成一个整体。