CN104964156A - 压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，包括煤气柜筒体、活塞、用于筒体和活塞之间起密封作用的密封组件；所述煤气柜用于压紧密封组件的压紧装置为橡胶气囊压紧装置，其特征在于：所述橡胶气囊压紧装置包括若干个橡胶气囊膜；所述橡胶气囊膜设置有上部固定端和下部固定端；所述橡胶气囊压紧装置还设置有用于对橡胶气囊膜进行充、排气的气体加压装置。本发明与现有技术相比，不需要像橡胶膜密封煤气柜那样受到橡胶膜长度的影响，可以通过增加橡胶气囊高度以获得更好的密封性和密封压力，还可以通过适时改变气囊的压力以达到方便调节迷宫密封橡胶带的密封比压，本发明的这项技术大大的提高了煤气柜的密封效果和承压能力。

Description

压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜

技术领域

本发明属于贮气罐技术领域，涉及一种压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜。

背景技术

橡胶膜密封煤气柜，活塞速度快，但是，由于橡胶膜的限制与约束，煤气柜的容量受到了制约，所以，橡胶膜密封煤气柜的高径比很小，设计的煤气柜不经济。

稀油密封煤气柜主要靠稀油进行密封，密封原理是静液柱，为了保持这个静液柱，减少稀密封油的泄漏，所以活塞不能运行得太快。

传统可隆干油密封煤气柜是利用杠杆重锤的原理进行密封，但存在煤气泄漏率高的问题，其主要原因在于，由于是杠杆压紧，当侧板变形较大时，活塞运动又快，这会形成侧板对密封橡胶带反弹压，造成杠杆另一端的重锤的弹跳，从而在短时间内无法对橡胶带施加压力，造成泄漏。

传统多道密封橡胶组成的迷宫空间，煤气的密封靠对多道密封橡胶加力形成缝隙阻力，通过缝隙阻力形成迷宫密封，借住于多道密封橡胶形成活塞密封环，这些环的形成类似于迷宫密封的原理，气体经过一个环的环缝后被阻止一次，压力被降低一次，通过多个环的环缝后，气体被密封住，这种单纯靠迷宫密封的方式很难保证不泄漏，另辟新径就势在必行。

根据经验，迷宫密封橡胶带所需要的密封比压，ΔP＝0.3kgf/cm²，在满足这个密封比压后，按照我们使用经验，气体经过一道橡胶带，压力阻损大约是2kPa，宝钢可隆煤气柜，设计压力为8kPa，原煤气柜设计了5道橡胶带，也可以说是经过一条密封橡胶带，压力损失为2kPa，最后一道橡胶带为备用。

针对上述存在的问题，本发明借助迷宫密封的原理将气柜承受的气体大部分的压力阻止，而这个迷宫密封的压力来自于外加橡胶气囊的压力。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，可以通过增加橡胶气囊高度以获得更好的密封性和密封压力，还可以通过适时改变气囊的压力以达到方便调节迷宫密封橡胶带的密封比压，本发明的这项技术大大的提高了煤气柜的密封效果和承压能力。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种提供一种压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，包括煤气柜筒体、活塞、用于筒体和活塞之间起密封作用的密封组件以及起润滑作用的稀油润滑系统；所述煤气柜还包括对密封组件上下移动起导向作用的弹簧导轮牵引装置；所述煤气柜用于压紧密封组件的压紧装置为橡胶气囊压紧装置，其特征在于：所述橡胶气囊压紧装置包括若干个橡胶气囊膜；所述橡胶气囊膜设置有上部固定端和下部固定端，橡胶气囊膜通过上部固定端和下部固定端固定在活塞上，并形成密闭的气囊腔；所述橡胶气囊压紧装置还设置有用于对橡胶气囊膜进行充、排气的气体加压装置。

进一步，所述密封组件包括用于密封活塞的迷宫式密封橡胶带、橡胶带隔垫和兜底密封膜，用于对兜底密封膜进行固定的固定装置以及连接迷宫式密封橡胶带和橡胶带隔垫的连接拉链。

进一步，所述迷宫式密封橡胶带采用二道为一组，且两组迷宫式密封橡胶带之间设置有橡胶带隔垫，并由连接拉链串联至少五组迷宫式密封橡胶带。

进一步，所述橡胶气囊膜由弹性材料制成，并且其靠近迷宫式密封橡胶带一侧具有一定的粗糙度。

进一步，所述气体加压装置包括用于对橡胶气囊膜充气的气源、用于控制气源的气囊压力控制箱、进气管控制线、排气管控制线、气源与进气管之间的连接管、进气管和排气管。

进一步，所述气体加压装置的气源可以采用煤气柜活塞上方的空气。

进一步，所述相邻橡胶气囊膜之间设置有用于将橡胶气囊膜进行分隔的分离板。

进一步，所述煤气柜还包括橡胶气囊膜保护板，所述橡胶气囊膜保护板包括位于橡胶气囊膜上部的上保护板以及位于橡胶气囊膜下部的下保护板。

进一步，所述弹簧导轮牵引装置包括用于对密封组件向上移动起导向作用的上部弹簧导轮装置以及对密封组件向下移动起导向作用的下部弹簧导轮装置。

进一步，所述上部弹簧导轮装置包括上部导行走轮、上部可伸缩弹簧连杆装置以及活塞向上运行时迷宫式密封橡胶带牵引链，所述下部弹簧导轮装置包括下部导行走轮、下部可伸缩弹簧连杆装置以及活塞向下运行时迷宫式密封橡胶带牵引链。

本发明的优点在于：靠外部气源对橡胶气囊膜充气形成密闭的气囊腔，这个密闭的气囊腔对迷宫密封橡胶带施加挤压力，从而为迷宫密封橡胶带的密封比压提供需要的压力，同时，我们可以通过调节气囊的充气压力来改变密封比压，实现更好的密封，甚至我们还可以通过增加橡胶气囊高度以获得更好的密封性和密封压力。本发明的效果非常显著，通过这项技术不仅可以适时改变气囊的压力以达到方便调节迷宫密封橡胶带的密封比压，也大大的提高了煤气柜的密封效果和承压能力。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3为本发明气囊充气原理放大图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图3的B-B剖视图；

图6为本发明气囊排气原理放大图。

图中：1-橡胶气囊膜，2-迷宫式密封橡胶带，3-连接拉链，4-橡胶带隔垫，5-活塞向上运行时橡胶带牵引链，6-上部导行走轮，7-上部可伸缩弹簧连杆装置，8-润滑油注油软管，9-注油泵，10-稀润滑油储槽，11-气源；12—气囊压力控制箱；13—进气管控制线；14—排气管控制线；15—气源与进气管之间的连接管；16—上部固定端；17—进气管；18—排气管；19—下部固定端；20—下部保护板；21—固定装置；22—兜底密封膜；23—下部可伸缩弹簧连杆装置；24—下部导行走轮；25—活塞向下运行时橡胶带牵引链；26—煤气柜筒体；27—上部保护板；28—分隔板；29—活塞。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1为本发明压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜结构示意图，图2是图1的局部放大图，图3为本发明气囊充气原理放大图，图4为图3的A-A剖视图，图5为图3的B-B剖视图，图6为本发明气囊排气原理放大图，如图所示：压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，包括煤气柜筒体26、活塞29、用于筒体26和活塞29之间起密封作用的密封组件以及起润滑作用的稀油润滑系统；所述煤气柜还包括对密封组件上下移动起导向作用的弹簧导轮牵引装置；所述煤气柜用于压紧密封组件的压紧装置为橡胶气囊压紧装置，其特征在于：所述橡胶气囊压紧装置包括若干个橡胶气囊膜1；所述橡胶气囊膜1设置有上部固定端16和下部固定端19，橡胶气囊膜1通过上部固定端16和下部固定端19固定在活塞29上，并形成密闭的气囊腔；所述橡胶气囊压紧装置还设置有用于对橡胶气囊膜1进行充、排气的气体加压装置。

具体的，通过上部固定端16和下部固定端19将橡胶气囊膜1固定在活塞29上，并形成密闭的气囊腔，并通过气体加压装置对形成的气囊腔进行充排气来提供对迷宫式密封橡胶带2施加挤压力，密封组件受到来自橡胶气囊压紧装置的压紧力作用，使煤气柜活塞得到密封，同时通过弹簧导轮牵引装置对密封组件进行上下移动的导向作用。本发明的优点在于：我们可以通过调节气囊的充气压力来改变密封比压，实现更好的密封，甚至我们还可以通过增加橡胶气囊高度以获得更好的密封性和密封压力。本发明的效果非常显著，通过这项技术不仅可以适时改变气囊的压力以达到方便调节迷宫密封橡胶带的密封比压，也大大的提高了煤气柜的密封效果和承压能力。

本实施例中，所述密封组件包括用于密封活塞的迷宫式密封橡胶带2、橡胶带隔垫4和兜底密封膜22，用于对兜底密封膜22进行固定的固定装置21以及连接迷宫式密封橡胶带2和橡胶带隔垫4的连接拉链3。

作为本实施例的进一步改进，所述迷宫密封橡胶带2采用二道为一组，两组迷宫密封橡胶带2之间设置有橡胶带隔垫4，并由连接拉链3串联八组迷宫密封橡胶带2，每一组犹如车轮子，当橡胶气囊膜1压上后，犹如坦克的履带，这样的组成结构与煤气柜筒体26内壁的贴合性就非常好。

作为本实施例的进一步改进，所述橡胶气囊膜1由弹性材料制成，并且其靠近迷宫式密封橡胶带2一侧的面具有一定的粗糙度，以便橡胶气囊膜1与迷宫密封橡胶带2紧贴，这样在活塞向上运行时橡胶带牵引链5件与活塞向下运行时橡胶带牵引链25牵引时有足够的摩擦力对气囊腔进行牵引。

作为本实施例的进一步改进，所述气体加压装置包括对橡胶气囊膜1充气的气源11、用于控制气源11的气囊压力控制箱12、进气管控制线13、排气管控制线14、气源与进气管之间的连接管15、进气管17和排气管18。

具体的，如图3所示，当气源11在气囊压力控制箱12的操作下，将空气通过气源与进气管之间的连接管15到达进气管17后，对橡胶气囊膜1进行充气形成加压气囊，气囊膨胀后就如同柔性弹簧气枕，这个气囊会紧紧的挤压住迷宫式密封橡胶带2，不会像杠杆那种方式形成弹跳，造成泄漏。而本发明对于迷宫密封橡胶带2的密封比压可以通过该图中H段来提供，密封比压ΔP，从公式ΔP＝P1-P的压差中获得，其中P为煤气柜工作压力，P1为气囊腔充气压力，我们可以通过调节气囊的充气压力P1来改变密封比压ΔP，以实现更好的密封，同时，我们在设计可以多备用几条迷宫式密封橡胶带2，同时将橡胶气囊膜1的高度H提高一些，H高度增加，这就可以增加密封压力，同时增加了压力P1，也会增加密封压力，这是传统杠杆是加力无法满足的。如图6所示，当通过排气管18对橡胶气囊膜1放气后，迷宫密封橡胶带2的密闭压力减轻，利于煤气柜的施工、安装和维修。

本实施例中，所述气体加压装置的气源11可以采用在煤气柜活塞29上方的空气，并可以通过空气压缩机进行加压。

本实施例中，所述相邻橡胶气囊膜1之间设置有用于将橡胶气囊膜1进行分隔的分离板28，所述分离板28对充气后的橡胶气囊膜1进行了有效的相互分隔和保护作用。

本实施例中，所述煤气柜还包括橡胶气囊膜保护板，所述橡胶气囊膜保护板包括位于橡胶气囊膜上部的上保护板27以及位于橡胶气囊膜下部的下保护板20，当橡胶气囊膜1充压膨胀后形成的气囊受上部橡胶气囊膜保护板27、下部橡胶气囊膜保护板20和橡胶气囊膜环形分隔板28的阻挡和保护，同时也迫使橡胶气囊膜1朝迷宫密封橡胶带2一侧扩张，从而使橡胶气囊膜1更加严实的贴合在迷宫密封橡胶带2上。

本实施例中，所述弹簧导轮牵引装置包括用于对密封组件向上移动起导向作用的上部弹簧导轮装置以及用于对密封组件向下移动起导向作用的下部弹簧导轮装置；所述上部弹簧导轮装置包括上部导行走轮6、上部可伸缩弹簧连杆装置7以及活塞向上运行时迷宫式密封橡胶带牵引链5；所述下部弹簧导轮装置包括下部导行走轮24、下部可伸缩弹簧连杆装置23以及活塞向下运行时迷宫式密封橡胶带牵引链25。弹簧导轮牵引装置结构简单可靠，易于维护。

本实施例中，所述稀油润滑系统包括稀油润滑储槽10、主油泵9、润滑油注油软管8；所述稀油润滑系统采用了不定时向迷宫式密封橡胶带2与煤气柜筒体26内壁夹缝中注入稀润滑油，然后在煤气柜底板处将渗漏下来的废旧稀润滑油回收净化后再循环使用，这样可以回收的稀润滑油，降低成本。

本发明提供的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，可以通过以下工作原理来实现煤气柜的密封效果和密封比压，以提高设备的作业效率，具体的步骤为：

1)、如图3所示，通过空气压缩机将煤气柜活塞上方的空气气源加压后对橡胶气囊膜实施充气，以形成多个气囊腔环形分布在活塞外壁上；

2)、通过调节橡胶气囊的高度或者气囊腔内的压力以实现对迷宫式密封橡胶带的挤压力，从而带来更好的密封效果和密封比压；

3)、如图6所示，通过气源控制箱对橡胶气囊膜实施排气，从而降低气囊腔对迷宫式密封橡胶带的挤压力，使得活塞的运动更加轻松快速。

上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，包括煤气柜筒体、活塞、用于筒体和活塞之间起密封作用的密封组件以及起润滑作用的稀油润滑系统；所述煤气柜还包括对密封组件上下移动起导向作用的弹簧导轮牵引装置；所述煤气柜用于压紧密封组件的压紧装置为橡胶气囊压紧装置，其特征在于：所述橡胶气囊压紧装置包括若干个橡胶气囊膜；所述橡胶气囊膜设置有上部固定端和下部固定端，橡胶气囊膜通过上部固定端和下部固定端固定在活塞上，并形成密闭的气囊腔；所述橡胶气囊压紧装置还设置有用于对橡胶气囊膜进行充、排气的气体加压装置。

2.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述密封组件包括用于密封活塞的迷宫式密封橡胶带、橡胶带隔垫和兜底密封膜，用于对兜底密封膜进行固定的固定装置以及连接迷宫式密封橡胶带和橡胶带隔垫的连接拉链。

3.根据权利要求2所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述迷宫式密封橡胶带采用二道为一组，且两组迷宫式密封橡胶带之间设置有橡胶带隔垫，并由连接拉链串联至少五组迷宫式密封橡胶带。

4.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述橡胶气囊膜由弹性材料制成，并且其靠近迷宫式密封橡胶带一侧具有一定的粗糙度。

5.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述气体加压装置包括用于对橡胶气囊膜充气的气源、用于控制气源的气囊压力控制箱、进气管控制线、排气管控制线、气源与进气管之间的连接管、进气管和排气管。

6.根据权利要求5所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述气体加压装置的气源可以采用煤气柜活塞上方的空气。

7.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述相邻橡胶气囊膜之间设置有用于将橡胶气囊膜进行分隔的分离板。

8.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述煤气柜还包括橡胶气囊膜保护板，所述橡胶气囊膜保护板包括位于橡胶气囊膜上部的上保护板以及位于橡胶气囊膜下部的下保护板。

9.根据权利要求1所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述弹簧导轮牵引装置包括用于对密封组件向上移动起导向作用的上部弹簧导轮装置以及对密封组件向下移动起导向作用的下部弹簧导轮装置。

10.根据权利要求9所述的压力可调式环形多腔气囊压紧迷宫密封煤气柜，其特征在于：所述上部弹簧导轮装置包括上部导行走轮、上部可伸缩弹簧连杆装置以及活塞向上运行时迷宫式密封橡胶带牵引链，所述下部弹簧导轮装置包括下部导行走轮、下部可伸缩弹簧连杆装置以及活塞向下运行时迷宫式密封橡胶带牵引链。