CN105752926B - 一种内撑式密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种內撑式密封装置，包括密封盖、密封垫、注油管、加油罐口、四连杆机构和斜锥，其中，所述四连杆机构与所述斜锥设于所述加油罐口内；所述四连杆机构通过销轴悬挂于所述密封盖，四连杆机构以销轴为中心径向摆动；所述斜锥套设于所述注油管外径，可沿着所述注油管上下移动；所述四连杆机构最下面的连杆为动杆，所述动杆的一端设有圆轮，另一端设有三角块；所述动杆的圆轮与所述斜锥的锥面相切，使动杆与斜锥保持垂直。本发明提供的內撑式密封装置总体结构简单，操作方便，密封可靠，安全环保，可以适应不同孔径的罐口。

Description

一种内撑式密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，尤其涉及一种新型內撑式密封装置。
背景技术
在石油化工行业，流体在装车过程中，大都采用敞开式加注，即将注油管直接插入火车或汽车罐口中，在加注的过程中，火车或汽车罐内的残余气体和加注中介质挥发的气体直接排放到大气中，会产生有毒的油气、有害的气体，严重时还会造成火灾和爆炸事故，对安全生产和人身安全以及环境保护造成很大的影响，不仅造成了环境污染，同时也造成了加注介质的浪费。
中国发明专利(201410203940.0：一种气动锁紧式密封装置)公开了一种气动锁紧式密封装置，安装在上装式鹤管的垂管上，其特征在于，包括气缸、固定板、密封橡胶垫、限位杆、滑动套、第一连杆、第二连杆、第一支撑套、第二支撑套和固定套；气缸固定在固定板的上表面，固定板上开设有通孔，气缸的活塞杆穿过所述通孔并向固定板的下方延伸，固定板的下表面开设有与所述通孔同轴线的凹槽，密封橡胶垫固定在固定板的下表面上，所述凹槽位于密封橡胶垫和气缸的或晒杆之间，限位杆固定在所述凹槽的底面上并竖直向下延伸，滑动套套设在活塞杆的外表面并能够沿活塞杆的轴线方向上下滑动，滑动套固定在限位杆的底端，第一连杆的一端铰接在滑动套上，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接在一起；上装式鹤管的垂管与活塞杆的下端固定连接，第二支撑套固定在上装式鹤管的垂管上，固定套固定在第二支撑套上，第二连杆的另一端铰接在固定套上，第一支撑套竖直向上地固定在固定套上；活塞杆能够带动第一支撑套一起向上运动直至第一支撑套支撑在固定套和滑动套之间，使第一连杆、第二连杆和第一支撑套构成直角三角形形状且第一连杆沿垂直于活塞杆轴线的方向延伸，当第一连杆沿垂直于活塞杆轴线的方向延伸时，第一连杆能够抵接在油罐车的罐口底部。
中国实用新型专利(201520430779.8：桁架鹤管密封装置)公开了一种桁架鹤管密封装置，其特征在于，设置在鹤管外部，桁架鹤管密封装置包括动力装置，动力装置连接提升杆，所述提升杆连接加力楔块，撑杆一端与加力楔块联动，撑杆另一端设有锁紧块，所述撑杆设置在撑杆槽中，撑杆连接有回位装置，所述加力楔块与撑杆的接触面为斜面。
上述第一个发明专利通过设置气缸、第一连杆和第二连杆，实现将密封橡胶垫片紧密压紧在油罐车的罐口上，再通过调节限位杆，实现不同深度的罐口的密封。上述发明仅仅是实现了罐口的密封，但是，针对不同口径的罐口不能达到密封效果，且在流体注入罐口的过程中往往会造成加注介质的浪费。
上述第二个实用新型专利是通过提升杆、加力楔块、撑杆、锁紧块实现装车时对鹤管及车口的位置的锁紧固定，可防止密封不稳定；但是，整个桁架鹤管密封装置结构复杂，操作不方便，且经多次使用后，与撑杆联动的加力楔块磨损加重，撑杆在压力大的情况下会产生变形，长期使用会导致密封性降低。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型內撑式密封装置，结构简单，密封可靠，操作方便，并适应不同口径的罐口。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型內撑式密封装置，包括密封盖、密封垫、注油管和加油罐口，四连杆机构和斜锥；所述四连杆机构与所述斜锥设于所述加油罐口内；
所述四连杆机构通过销轴悬挂于所述密封盖，所述四连杆机构以销轴为中心径向摆动；
所述斜锥套设于所述注油管外径，可沿着所述注油管上下移动；
所述四连杆机构最下面的连杆为动杆，所述动杆的一端设有圆轮，另一端设有三角块；
所述动杆的圆轮与所述斜锥的锥面相切，使动杆与斜锥保持垂直；
动杆一端设有的圆轮增加了动杆与斜锥斜面的接触面积，减小了动杆在运动过程中承受的压力，延长了四连杆机构的使用寿命；动杆另一端设有三角块，随动杆的径向摆动，动杆上的三角块接触到火车或汽车罐口的内壁上，并推动密封盖使得密封盖与罐口同心。
优选地，所述四连杆机构数量为3，所述3个四连杆机构关于所述注油管的中心轴等份布置。
优选地，所述动杆的水平角取值为α。
优选地，所述斜锥锥面的斜角取值为α，摩擦系数取值为k，且tanα≤k。
优选地，所述密封盖设于所述加油罐口的上端面，用于密封加油罐口。
优选地，所述密封盖上设有气缸或油缸，所述气缸或油缸为空心气缸或空心油缸。
优选地，所述斜锥与所述气缸或油缸的活塞杆直接连接，气缸或油缸的活塞杆带动斜锥沿注油管上下运动。
优选地，所述密封盖设有油气回收管，可将油气输送到油气回收装置中。
优选地，所述密封垫设于所述密封盖的底部，且与密封盖周圈对齐；所述密封盖与所述密封垫的中间位置设有通孔。
优选地，所述注油管一端通过所述通孔垂直伸入所述加油罐口内。
优选地，所述注油管与所述密封盖之间设有连接法兰，所述连接法兰通过紧固螺钉固定于所述密封盖，使所述密封盖、密封垫和注油管成为一体。
优选地，所述密封盖、密封垫和所述注油管同轴布置；所述密封垫的材质为软橡胶。
与现有技术相对比，本发明产生的有益效果是：
(1)本发明提供的端面密封装置结构简单，操作方便，密封可靠，安全环保，且可以适应不同口径的罐口；
(2)本发明提供的端面密封装置可以实现两个动作：一个动作对中，使得密封盖与罐口同心；第二动作下拉，将密封盖上的密封垫压住罐口，实现密封；
(3)本发明提供的端面密封装置通过采用四连杆机构和斜锥将注油管、密封盖和密封垫连接为一体，将罐口封住，进而实现密闭装车；
(4)本发明提供的端面密封装置中密封盖上设置有一个油气回收管，可将油气输送到油气回收装置中，避免了加油介质的浪费。
附图说明
图1是本发明提供的新型內撑式密封装置的结构示意图；
附图中标记的具体含义如下：
1：注油管；2：油气回收管；3：密封盖；4：密封垫；5：加油罐口；6：四连杆机构；7：斜锥；8：动杆；9：三角块；10：圆轮；11：连接法兰；12：紧固螺钉；13：罐口内壁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细的说明。
参图1所示，图1为本发明提供的新型內撑式密封装置的结构示意图。本发明提供的新型內撑式密封装置，包括注油管1、油气回收管2、密封盖3、密封垫4、加油罐口5、四连杆机构6、斜锥7、动杆8、三角块9、圆轮10、连接法兰11和紧固螺钉12。
其中，密封盖3设于加油罐口5的上端面，用于密封加油罐口5；密封盖3的上设有油气回收管2，可将油气输送到油气回收装置；密封垫4设于密封盖3的底部，且与密封盖3周圈对齐；密封盖3与密封垫4的中间位置设有通孔；注油管1的一端通过所述通孔垂直伸入加油罐口5内；注油管1与密封盖3之间设有连接法兰11，连接法兰通过紧固螺钉12固定于密封盖3上，使密封盖3、密封垫4和注油管1连接为一体，且密封盖3、密封垫4和注油管1同轴布置。
四连杆机构6与斜锥7设于加油罐口5内，四连杆机构的数量为3，且此3个四连杆机构关于注油管1的中心轴等份布置；四连杆机构6通过销轴悬挂在密封盖1上，四连杆机构可以实现以销轴为中心径向摆动；四连杆机构6最下面的连杆为动杆8，动杆8的水平角取值为α；动杆8的一端设有圆轮10，另一端设有三角块9。
动杆8一端设有圆轮10，增加了动杆8与斜锥7斜面的接触面积，减小了动杆8在运动过程中承受的压力，延长了四连杆机构6的使用寿命；动杆8另一端设有三角块9，随动杆8的径向摆动，动杆8上的三角块9接触到火车或汽车罐口的内壁13上，并推动密封盖3使得密封盖与罐口同心。
斜锥7套在注油管1的外径上，斜锥7与密封盖3上的气缸或油缸的活塞杆直接连接，气缸或油缸的活塞杆带动斜锥7沿注油管1上下运动；斜锥7的锥面与动杆8上的圆轮10相切，使动杆8与斜锥7始终保持垂直；斜锥7锥面的斜角取值为α，摩擦系数取值为k，且tanα≤k。
本发明提供的新型內撑式密封装置在火车或汽车注入油气时的应用，将端面密封装置放置到罐口端面，启动装在密封盖3上的气缸或油缸，气缸或油缸的活塞杆带动套在注油管1上的斜锥7沿注油管1向上运动，斜锥7的锥面推动动杆8一端的圆轮10，使得动杆8摆动，进而带动四连杆机构6以销轴为中心进行摆动；当斜锥7继续向上移动时，动杆另一端的三角块9接触到火车或汽车罐口的罐口内壁13，并推动密封盖3使得密封盖3与火车或汽车的加油罐口5同心。
斜锥7继续向上移动时，因三角块9与罐口内壁13接触的夹角始终为α，且满足tanα≤k，不管斜锥7向上的作用力多大或多小，三角块9受到的合力总是为零；此时斜锥7静止不动，斜锥7垂直方向所受合力为零，向上的拉力为气缸或油缸的拉力；设气缸或油缸的拉力为F，由于气缸或油缸固定在密封盖3上，因此密封盖3受到向下的压力为-F，密封盖3将密封垫4压向罐口，从而将罐口的口沿封住，完成罐口的密封。
油气加注完成后，气缸或油缸带动斜锥7向下运动，随之动杆8一端的三角块9脱离罐口内壁13，将密封盖3、密封垫4和注油管1提离罐口，等待下一次加注。
本发明提供的新型內撑式密封装置结构简单，操作方便，密封可靠，安全环保，且可以适应不同口径的罐口；此装置在注入油气的过程中，主要完成了两个动作，一个动作是对中，即使密封盖1与加油罐口5同心；另一个动作是将密封盖3底部的密封垫4压住加油罐口5，实现密封。
上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并不是用以限制本发明的保护范围，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种內撑式密封装置，包括密封盖、密封垫、注油管、加油罐口、四连杆机构和斜锥，其特征在于，所述四连杆机构与所述斜锥设于所述加油罐口内；
所述四连杆机构通过销轴悬挂于所述密封盖，四连杆机构以销轴为中心径向摆动；所述斜锥套设于所述注油管外径，可沿着所述注油管上下移动；
所述四连杆机构最下面的连杆为动杆，所述动杆的一端设有圆轮，另一端设有三角块；
所述动杆的圆轮与所述斜锥的锥面相切，使动杆与斜锥保持垂直。
2.如权利要求1所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述四连杆机构数量为3，所述3个四连杆机构关于所述注油管的中心轴等份布置。
3.如权利要求1所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述动杆的水平角取值为α。
4.如权利要求3所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述斜锥锥面的斜角取值为α，摩擦系数取值为k，且tanα≤k。
5.如权利要求1所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述密封盖设于所述加油罐口的上端面，用于密封加油罐口。
6.如权利要求1所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述密封盖的上设有油气回收管，可将油气输送到油气回收装置中。
7.如权利要求1所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述密封垫设于所述密封盖的底部，且与密封盖周圈对齐；所述密封盖与所述密封垫的中间位置设有通孔。
8.如权利要求7所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述注油管一端通过所述通孔垂直伸入所述加油罐口内。
9.如权利要求7所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述注油管与所述密封盖之间设有连接法兰，所述连接法兰通过紧固螺钉固定于所述密封盖上，使所述密封盖、密封垫和注油管连接为一体。
10.如权利要求7所述的內撑式密封装置，其特征在于，所述密封盖、密封垫和所述注油管同轴布置；所述密封垫的材质为软橡胶。
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