CN111424136A - 一种rh柔性自补偿密封通道及其柔性补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RH柔性自补偿密封通道及其柔性补偿方法，包括：真空槽和顶枪，还包括：气囊组件、膨胀节和底盘，底盘位于所述真空槽上方，膨胀节的下端连于底盘上，膨胀节的上端与气囊组件相连，气囊组件用于与所述顶枪之间形成密封；所述气囊组件，包括：导轮、气囊本体、气囊托圈和压板，气囊本体套装于气囊托圈上，气囊本体设于压板上，用于与所述顶枪之间形成密封，导轮设于气囊本体的上方，并与所述顶枪相接触；所述膨胀节，包括：波纹管、端管、支架、法兰和导管。本发明能够提供一种柔性的，自由补偿的密封通道，简化真空槽和热弯管的组装，实现快速移槽，密封稳定高效。
Description
技术领域
本发明涉及RH精炼装置，更具体地说，涉及一种RH柔性自补偿密封通道及其柔性补偿方法。
背景技术
RH精炼装置中的密封通道是由气囊密封组件、起重链条、链条托盘、导轮和水冷本体组成。采用起重链条悬挂在顶枪升降小车上，当需要切换真空槽时，顶枪需要提升到真空槽外面，顶枪升降小车上升，拉紧起重链条，密封通道脱离真空槽。真空槽切换后，顶枪下降，密封通道重新回到真空槽上。
如图1所示，密封通道1是顶枪2和真空槽3连接的枢纽，密封通道1与真空槽3之间是采用橡胶静态密封，与顶枪2之间利用气囊的充气、放气，用以抱紧顶枪2而密封，从而使密封通道1构筑了一道顶枪2与真空槽3之间的密封链。
现有的密封通道既是顶枪升降的通道，又必须在顶枪停止后，及时消除顶枪孔间隙，防止废气进入真空槽，破坏真空度，该功能时由气囊密封组件来完成，如图2、图3所示，气囊4为环形橡胶制品，截面是开口形，套装在托圈上，最后通过压板固定在密封通道上，气囊4上下表面是加紧面，侧面为工作面。如图4、图5所示，其工作原理为：气囊4托圈外接压缩空气，电磁阀5左线圈得电，电磁阀5上P口与A口连通，压缩空气通过A口进入气囊4，气囊4受压膨胀，与顶枪2表面紧密接触，密封实现。当电磁阀5右线圈得电，电磁阀5上P口与B口连通，A口泄气，气囊4松弛，回缩，脱离顶枪2。
但是，现有的密封通道使用情况很不理想，主要的通病就是气囊使用寿命短，虽然经过多次改良，材料更新，气囊使用寿命也很少能超过1个工作日，而气囊频繁损坏，产生泄露，真空度不良，必须及时人工封堵补救。
经实践证明，气囊损坏主要是由密封通道1和顶枪2之间的同心度不好引起的(见图1中标号6的虚线)，顶枪2的中心线偏离密封通道1的中心线，使气囊4与顶枪2各处的径向间隙不一致，局部拉升过渡，超过气囊4的弹性极限，回弹不到位，顶枪2动作时与其干涉，挤压气囊4，导致气囊4使用寿命下降。
如图6所示，目前，主要是依靠调整热弯管水平度和顶枪的垂直度的方法来间接调整密封通道与顶枪的同心度。但是，上述方式的缺陷如下：
1)顶枪与密封通道之间的间隙只有5mm，而顶枪的行程有10m，同心度误差必须控制在0.5/1000以内才能确保顶枪不摩擦气囊，大大超出重型机械设备的通用安装要求，必须投入大量的人力、物力和时间实施真空槽与热弯管的组装；
2)由于耐材的损耗，真空槽必须定期离线检修，RH大约每周要切换一次真空槽，意味着每周必须实施热弯管和顶枪的调整，频率过高，超出现场的承受范围，难以实现。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种RH柔性自补偿密封通道及其柔性补偿方法，能够提供一种柔性的，自由补偿的密封通道，简化真空槽和热弯管的组装，实现快速移槽，密封稳定高效。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，一种RH柔性自补偿密封通道，包括：真空槽和顶枪，还包括：气囊组件、膨胀节和底盘，底盘位于所述真空槽上方，膨胀节的下端连于底盘上，膨胀节的上端与气囊组件相连，气囊组件用于与所述顶枪之间形成密封；
所述气囊组件，包括：导轮、气囊本体、气囊托圈和压板，气囊本体套装于气囊托圈上，气囊本体设于压板上，用于与所述顶枪之间形成密封，导轮设于气囊本体的上方，并与所述顶枪相接触；
所述膨胀节，包括：支架，以及设于支架上的波纹管、法兰和导管，波纹管具有一对，分别设于所述顶枪的两侧边，波纹管的上、下端均连有法兰，导管设于波纹管外侧，用于引导波纹上下伸缩。
所述的气囊本体为圆环形，采用橡胶材质制成。
所述的气囊本体的上、下表面上均开设有V型槽。
所述的气囊本体朝于顶枪方向的工作面上设有两道密封面。
所述的波纹管的直径为DN300，长度为200mm，并采用不锈钢材质制成。
另一方面，一种RH柔性自补偿密封通道的柔性补偿方法，当顶枪上升时，顶枪与密封通道产生不同心度现象，顶枪就与密封通道上的导轮干涉，施加作用力于导轮上，使波纹管扰曲，自动偏向受挤压侧，而气囊组件也随之移动，从而消除气囊组件与顶枪之间的中心偏差，对气囊本体进行充气，使气囊本体与顶枪之间形成密封；顶枪下降的过程，也是气囊组件根据顶枪的中心位置调整变化的过程，实现同心度对中，再将气囊本体进行泄气回缩。
所述的气囊本体充气、泄气与顶枪动作之间建立联锁，采用压力检测和延时的双重确认。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种RH柔性自补偿密封通道及其柔性补偿方法，具有自主补偿能力，杜绝了顶枪剐蹭气囊的现象，提高了密封通道的泄漏情况，气囊使用寿命显著提高，从原来的寿命只有1-2天，提高到使用寿命均在1个月以上。且气囊从结构上来说提高了气囊弹性，气囊的工作面经过特殊设计，使得气囊与顶枪之间形成双层密封，提高密封的可靠性。
附图说明
图1是现有密封通道的结构示意图；
图2是现有密封通道上气囊充气时的原理图；
图3是现有密封通道上气囊泄气时的原理图；
图4是现有密封通道上气囊泄气后的状态图；
图5是现有密封通道上气囊充气后的状态图；
图6是现有调整热弯管水平和顶枪垂直度的方法流程图；
图7是本发明密封通道的结构示意图；
图8是图7本发明密封通道的分解示意图；
图9是本发明密封通道中气囊本体的截面示意图；
图10是本发明密封通道中膨胀节的结构示意图；
图11是本发明密封通道的使用状态图；
图12是本发明密封通道的柔性密封方法中气囊本体充气、泄气与顶枪动作之间建立联锁的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图7至图10所示，本发明所提供的一种RH柔性自补偿密封通道，包括：真空槽10和顶枪11，还包括：气囊组件12、膨胀节13和底盘14，底盘14设置于所述真空槽10上方，膨胀节13的下端连于底盘14上，膨胀节13的上端与气囊组件12相连，使膨胀节13介于底盘14与气囊组件12之间，能够沿轴向和径向自由变形，用于弥补顶枪11和热弯管之间的制造、安装误差，气囊组件12用于与所述顶枪11之间形成密封。
较佳的，所述气囊组件12，包括：导轮121、气囊本体122、气囊托圈123和压板124，气囊本体122套装于气囊托圈123上，气囊本体122设于压板上124，利用压板124进行固定，气囊本体122用于与所述顶枪11之间形成密封，导轮121设于气囊本体122的上方，并与所述顶枪11相接触，相互干涉。
所述膨胀节13，包括：支架131，以及安装于支架131上的波纹管132、法兰133和导管134，波纹管132具有一对，分别设于所述顶枪11的两侧边，波纹管132的上、下端均连有法兰133，导管134设于其中一根波纹管132外侧，用于引导波纹132上下伸缩，并可保护波纹管132，防止其过度变形。膨胀节13运输和安装前，支架131先通过螺栓135拧紧。
较佳的，所述的气囊本体122为圆环形，中空设置，采用橡胶材质制成，嵌套在气囊托圈123上，气囊托圈123外接压缩空气，其内圈均匀开有气孔，吹向气囊本体122。
较佳的，所述的气囊本体122的上、下表面上均开设有V型槽125，V型槽125结构能够自动复位，确保泄气后气囊本体122的缩回，不会与顶枪11干涉而意外损坏。
较佳的，所述的气囊本体122朝于顶枪11方向的工作面上设有两道密封面126，使气囊本体122和顶枪11之间形成双层密封，提高密封的可靠性，当其中一道密封面126磨损，另一道密封面126仍然可以抱紧顶枪11，密封更加可靠。
较佳的，所述的波纹管的直径为DN300，长度为200mm，并采用不锈钢材质制成，工作温度为300℃，工作压力为0.1MPa。
较佳的，膨胀节13的三根轴向拉杆是限位拉杆，起保护作用，防止膨胀节13意外受力，避免过度变形，密封通道安装就位后，拉杆必须及时松掉，但不得拆卸两外侧螺母。
请结合图11所示，本发明还提供了一种RH柔性自补偿密封通道的柔性补偿方法，当顶枪11上升时，顶枪11与密封通道产生不同心度现象，顶枪11就与密封通道上的导轮121干涉，施加作用力F于导轮121上，使波纹管扰曲，自动偏向受挤压侧，而气囊组件12也随之移动，从而消除气囊组件12与顶枪11之间的中心偏差，对气囊本体122进行充气，使气囊本体122与顶枪11之间形成密封；顶枪11下降的过程，也是气囊组件12根据顶枪11的中心位置调整变化的过程，实现同心度对中，再将气囊本体122进行泄气回缩。
充气时，气囊本体122受压膨胀，抱紧顶枪11；泄气时，上下表面的V型槽125结构向后回缩，密封面126脱离顶枪11。
请结合图12所示，所述的气囊本体122充气、泄气与顶枪11动作之间建立联锁，采用压力检测和延时的双重确认。确保气囊本体122回缩到位后顶枪11才动作，防止顶枪11与气囊本体122相互干涉。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种RH柔性自补偿密封通道，包括：真空槽和顶枪，其特征在于，还包括：气囊组件、膨胀节和底盘，底盘位于所述真空槽上方，膨胀节的下端连于底盘上，膨胀节的上端与气囊组件相连，气囊组件用于与所述顶枪之间形成密封；
所述气囊组件，包括：导轮、气囊本体、气囊托圈和压板，气囊本体套装于气囊托圈上，气囊本体设于压板上，用于与所述顶枪之间形成密封，导轮设于气囊本体的上方，并与所述顶枪相接触；
所述膨胀节，包括：支架，以及设于支架上的波纹管、法兰和导管，波纹管具有一对，分别设于所述顶枪的两侧边，波纹管的上、下端均连有法兰，导管设于波纹管外侧，用于引导波纹上下伸缩。
2.如权利要求1所述的一种RH柔性自补偿密封通道，其特征在于：所述的气囊本体为圆环形，采用橡胶材质制成。
3.如权利要求2所述的一种RH柔性自补偿密封通道，其特征在于：所述的气囊本体的上、下表面上均开设有V型槽。
4.如权利要求2所述的一种RH柔性自补偿密封通道，其特征在于：所述的气囊本体朝于顶枪方向的工作面上设有两道密封面。
5.如权利要求1所述的一种RH柔性自补偿密封通道，其特征在于：所述的波纹管的直径为DN300，长度为200mm，并采用不锈钢材质制成。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的RH柔性自补偿密封通道的柔性补偿方法，其特征在于：当顶枪上升时，顶枪与密封通道产生不同心度现象，顶枪就与密封通道上的导轮干涉，施加作用力于导轮上，使波纹管扰曲，自动偏向受挤压侧，而气囊组件也随之移动，从而消除气囊组件与顶枪之间的中心偏差，对气囊本体进行充气，使气囊本体与顶枪之间形成密封；顶枪下降的过程，也是气囊组件根据顶枪的中心位置调整变化的过程，实现同心度对中，再将气囊本体进行泄气回缩。
7.如权利要求6所述的一种RH柔性自补偿密封通道的柔性补偿方法，其特征在于：所述的气囊本体充气、泄气与顶枪动作之间建立联锁，采用压力检测和延时的双重确认。
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