CN109928093B - 一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于内浮顶油罐密封技术领域，具体涉及一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置。本装置包括顶环板，顶环板的内环面与导向柱柱面间构成可产生轴向相对动作的密封配合；顶环板处布置铰接头，限位孔处设置铰接座，铰接杆的两端分别与铰接头及铰接座间构成万向轴式铰接配合；以彼此配合的铰接座、铰接头及铰接杆共同构成一组万向动作组件，所述万向动作组件而三组以上且环绕顶环板轴线而在顶环板下环面处周向均布；本装置还包括橡胶密封筒，橡胶密封筒一端与顶环板的外缘之间彼此密封固定，橡胶密封筒另一端密封固定于限位孔孔端处。本发明可在起到对导向柱与限位孔之间配合间隙的可靠密封功能的同时，还具备了导向柱与限位孔间的径向位移补偿功能。

Description

一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置

技术领域

本发明属于内浮顶油罐密封技术领域，具体涉及一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置。

背景技术

近年来，石油能源的储备在我国的社会建设中地位越来越重要。我国近年来新建设一大批国家石油储备基地，建起了大量的石油储罐。石油储罐在运行过程中，为了确保内浮盘上下升降平稳，均需设置导向柱；为多用途考虑，同时导向柱还被设计为管状构造，以利用导向柱的管腔来形成量油管。因此，现有内浮顶储罐用导向柱的顶端接罐顶量油孔，并垂直向下穿插过浮盘处的限位孔从而直达罐底，以兼具浮盘定位、导向和量油作用。由于导向柱与限位孔间形成穿插配合，不可避免存在间隙，该处间隙也是防范油气挥发和损失的重点所在。然而，目前国内导向柱与限位孔的密封形式主要采用橡胶板遮掩密封，也即强制性的采用密封胶套直接环套密封上述间隙，不仅密封效果较差，同时密封胶套的存在会在一定程度上阻碍导向柱的上下浮动，从而适应性较差。更需值得注意的是，浮盘在储罐内不仅是作单纯上下浮动也即轴向动作的，其同时也会产生一定的径向浮动。由于密封胶套在箍紧导向柱的同时限制了导向柱的径向动作，这使得浮盘在产生相对储罐的径向位移动作，并带动导向柱产生随动动作时，密封胶套会被频繁的硬性的左右拽拉，进而导致密封胶套的密封不严实和使用寿命急剧降低的状况，需频繁检修，从而给后续维护工作带来诸多困扰。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置，其可在起到对导向柱与限位孔之间配合间隙的可靠密封功能的同时，还具备了导向柱与限位孔间的径向位移补偿功能，进而能有效的提升上述间隙处密封的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置，其特征在于：本装置包括同轴的箍套状固定于限位孔上方处导向柱上的顶环板，顶环板的内环面与导向柱柱面间构成可产生轴向相对动作的密封配合；顶环板的下环面处布置铰接头，而位于顶环板正下方处的限位孔孔端处相应设置铰接座，铰接杆的两端分别与铰接头及铰接座间构成万向轴式铰接配合；以彼此配合的铰接座、铰接头及铰接杆共同构成一组万向动作组件，所述万向动作组件而三组以上且环绕顶环板轴线而在顶环板下环面处周向均布；本装置还包括橡胶密封筒，所述橡胶密封筒一端与顶环板的外缘之间彼此密封固定，橡胶密封筒沿导向柱轴向向下延伸且其另一端密封固定于限位孔孔端处。

优选的，所述顶环板包括沿导向柱轴向而由下而上依序布置的上环板、环形密封圈、衔接板、橡胶圈以及压板；上环板的上板面处铅垂向上延伸第一螺钉并穿过衔接板的外缘板面，并以第一螺母配合第一螺钉而使得衔接板与上环板配合压紧环形密封圈及橡胶密封筒的顶部内翻边；第二螺钉依次的由下而上的穿过环形密封圈、衔接板内缘板面、橡胶圈以及压板从而与第二螺母间构成螺纹配合；限位孔的上孔端处同轴贴合状设置底环板，底环板孔径大于或等于限位孔孔径；底环板与限位孔所在的浮盘面板间构成螺栓固接配合，且底环板与浮盘面板之间配合间隙构成用于夹持橡胶密封筒的底部内翻边的夹持间隙；铰接头固接于上环板的下环面处，铰接座固接于底环板的上环面处。

优选的，所述橡胶圈为橡胶喉箍。

优选的，所述铰接杆为空心轴，铰接杆的两端均设置球头部，球头部处延伸有延伸杆，延伸杆与铰接杆相应杆端间形成螺纹配合；所述铰接头及铰接座处相应设置球形槽，球头部嵌合于球形槽内以使得铰接杆与相应的铰接头及铰接座间组合形成万向球头构造。

本发明的有益效果在于：

1)、抛弃了传统的直接使用橡胶胶套强制箍紧密封所带来的诸多缺陷，本发明通过以顶环板作为与导向柱柱面的箍套板，再在顶环板与限位孔之间以多组万向动作组件连接，并在外裹覆状的密封设置橡胶密封筒，从而确保导向柱与限位孔之间配合间隙的密封性的同时，亦实现了导向柱相对限位孔的轴向升降乃至既定范围的径向位移动作目的。具体而言，由于顶环板相对导向柱的箍套密封性，因此不会影响到导向柱作正常升降动作。而当浮盘相对储罐而产生径向位移动作时，浮盘处限位孔会产生相对导向柱的径向位移动作，此时万向动作组件会随动产生倾斜铰接动作，随之使得套设在万向动作组件外的橡胶密封筒产生随动变形动作，以始终保证橡胶密封筒与顶环板所围合空间相对外界环境的密封隔离功能，最终确保导向柱与限位孔之间配合间隙的可靠密封目的。

2)、作为本发明的进一步优选方案，顶环板实际上包括沿导向柱轴向而由下而上依序布置的上环板、环形密封圈、衔接板、橡胶圈以及压板，各组件间彼此通过轴向穿插的相应螺钉及螺母间加以装配，最终形成可相对导向柱的密封环构造。与此同时，衔接板与上环板彼此夹紧环形密封圈的同时，也可夹紧橡胶密封筒的顶部内翻边，以便实现相对橡胶密封筒顶端的密封夹持目的。同理的，限位孔孔端处螺纹固接配合有底环板，底环板孔径大于或等于限位孔孔径；底环板与限位孔所在的浮盘面板彼此配合从而夹持橡胶密封筒的底部内翻边。这样，当橡胶密封筒的顶部及底部均通过内翻边而被夹持固定后，橡胶密封筒与顶环板所围合空间在连通导向柱与限位孔之间配合间隙的同时，又相对外部环境而独立，一旦顶环板相对底环板产生径向位移动作且铰接杆相应产生万向动作时，橡胶密封筒即可很可靠的随之产生随动动作，以确保其密封效果。

3)、作为橡胶圈而言，其布置的目的在于能有效的箍套在导向柱上，以确保导向柱能无阻碍的产生轴向升降动作。以橡胶喉箍作为橡胶圈，能通过橡胶喉箍本身的周向可控调节功能，从而有效实现上述目的。万向轴的类别有多种，本发明优选使用球头结构来作为万向轴，以简化本发明实际构造，此处就不再多作赘述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的I部分局部放大图；

图3为图1的II部分局部放大图。

本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-导向柱 b-浮盘面板 c-限位孔

10-顶环板 11-上环板 12-环形密封圈 13-衔接板

14-橡胶圈 15-压板 16-第一螺钉 17-第二螺钉

20-底环板

31-铰接头 32-铰接座 33-铰接杆 33a-球头 33b-延伸杆

40-橡胶密封筒 41-顶部内翻边 42-底部内翻边

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-3，对本发明的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本发明的具体结构如图1-3所示，其主体结构包括箍套于导向柱a上的顶环板10及同轴固定于限位孔c处的底环板20，顶环板10与底环板20之间以万向动作组件衔接彼此，以便于顶环板10可相对底环板20产生径向位移动作。与此同时，在万向动作组件外裹覆有一层橡胶密封筒40，以实现导向柱a与限位孔c处的间隙的密封效果。其中：

如图1-3所示的，顶环板10为三板两圈的三明治贴合结构，包括轴向上由下而下依序布置且彼此板面贴合的压板15、橡胶圈14、衔接板13、环形密封圈12以及上环板11。如图2所示的，上环板11与衔接板13间通过第一螺钉16及第一螺母以实现彼此固接，且两者间隙处以环形密封圈12填补密封。衔接板13与压板15之间以第二螺钉17及第二螺母固接彼此，且两者间以橡胶圈14加以填设密封。橡胶圈14的内环面密封状箍套在导向柱a柱面上，以保证对导向柱a柱面配合处的密封效果。而对于底环板20而言，如图3所示的，底环板20与限位孔c之间同样以螺钉螺母结构固定。在底环板20的上环面与上环板11的下环面之间连接万向动作组件。

如图1所示的，万向动作组件包括了位于底环板20的上环面处的铰接座32以及布置于上环板11的下环面处的铰接头31。而如图2-3所示的，铰接杆33的两端分别通过球头部33a而球头铰接于相应的铰接座32及铰接头31内，以实现其万向球头动作。

至于橡胶密封筒40，其如图1所示的裹覆于万向动作组件、顶环板10及底环板20所围合形成的空间之外以组合形成独立空间，进而起到密封导向柱a与限位孔c之间配合间隙的目的。橡胶密封筒40外形呈带有顶部内翻边41和底部内翻边42的直套筒状，实际使用时，参照图2-3所示的，底环板20与限位孔c所在的浮盘面板b之间夹持橡胶密封筒40的底部内翻边42，而上环板11与环形密封圈12之间则夹持有橡胶密封筒40的顶部内翻边41，以确保橡胶密封筒40的可靠固定及能正常的响应万向动作组件而产生相应随动动作。

综上所述，本发明具有独特的适用性；其能保证导向柱a随着储罐液位的上升和下降而随之产生相对限位孔c的轴向升降动作。同时，橡胶圈14的可调喉箍式构造始终能箍套和环抱住导向柱a，保证其密封性能。而当浮盘产生径向漂移时，导向柱a会相对限位孔c而产生任意方向的径向偏移动作，此时本发明的万向动作组件可以以自身的随动动作加以响应，而橡胶密封筒40则产生对应的变形，以确保橡胶密封筒40、顶环板10及底环板20所围合的独立空间的对外密封性能。至此可看出，本发明结构紧凑，其可在起到对导向柱a与限位孔c之间配合间隙的可靠密封功能的同时，还具备了导向柱a与限位孔c间的径向位移补偿功能，进而能有效的提升导向柱a与限位孔c之间配合间隙的密封可靠性，这对改善储罐密封效果、降低油品损耗以及减少油气泄漏所带来的安全和环境问题均可起到有利影响。

Claims (3)

1.一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置，其特征在于：本装置包括同轴的箍套状固定于限位孔上方处导向柱上的顶环板(10)，顶环板(10)的内环面与导向柱柱面间构成可产生轴向相对动作的密封配合；顶环板(10)的下环面处布置铰接头(31)，而位于顶环板(10)正下方处的限位孔孔端处相应设置铰接座(32)，铰接杆(33)的两端分别与铰接头(31)及铰接座(32)间构成万向轴式铰接配合；以彼此配合的铰接座(32)、铰接头(31)及铰接杆(33)共同构成一组万向动作组件，所述万向动作组件而三组以上且环绕顶环板(10)轴线而在顶环板(10)下环面处周向均布；本装置还包括橡胶密封筒(40)，所述橡胶密封筒(40)一端与顶环板(10)的外缘之间彼此密封固定，橡胶密封筒(40)沿导向柱轴向向下延伸且其另一端密封固定于限位孔孔端处；

所述顶环板(10)包括沿导向柱轴向而由下而上依序布置的上环板(11)、环形密封圈(12)、衔接板(13)、橡胶圈(14)以及压板(15)；上环板(11)的上板面处铅垂向上延伸第一螺钉(16)并穿过衔接板(13)的外缘板面，并以第一螺母配合第一螺钉(16)而使得衔接板(13)与上环板(11)配合压紧环形密封圈(12)及橡胶密封筒(40)的顶部内翻边(41)；第二螺钉(17)依次的由下而上的穿过环形密封圈(12)、衔接板(13)内缘板面、橡胶圈(14)以及压板(15)从而与第二螺母间构成螺纹配合；限位孔的上孔端处同轴贴合状设置底环板(20)，底环板(20)孔径大于或等于限位孔孔径；底环板(20)与限位孔所在的浮盘面板间构成螺栓固接配合，且底环板(20)与浮盘面板之间配合间隙构成用于夹持橡胶密封筒(40)的底部内翻边(42)的夹持间隙；铰接头(31)固接于上环板(11)的下环面处，铰接座(32)固接于底环板(20)的上环面处；

橡胶圈(14)的内环面密封状箍套在导向柱柱面上，以保证对导向柱柱面配合处的密封效果，橡胶圈(14)的外环面设置挡住橡胶圈(14)外轮廓的外围螺栓。

2.根据权利要求1所述的一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置，其特征在于：所述橡胶圈(14)为橡胶喉箍。

3.根据权利要求1或2所述的一种内浮顶储罐用导向柱浮动密封装置，其特征在于：所述铰接杆(33)为空心轴，铰接杆(33)的两端均设置球头部(33a)，球头部(33a)处延伸有延伸杆(33b)，延伸杆(33b)与铰接杆(33)相应杆端间形成螺纹配合；所述铰接头(31)及铰接座(32)处相应设置球形槽，球头部(33a)嵌合于球形槽内以使得铰接杆(33)与相应的铰接头(31)及铰接座(32)间组合形成万向球头构造。