CN111853520A - 滚动锚链防摆装置及其橡胶膜密封煤气柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚动锚链防摆装置及其橡胶膜密封煤气柜，属于可调容器的贮气罐领域。煤气柜活塞周边均布有多个滚动锚链防摆装置，该装置包括滚轮、U型叉杆以及拉杆组件；U型叉杆以其上两支脚远离拉杆组件的形式固设在拉杆组件的一端，拉杆组件的另一端设有钩挂部，U型叉杆的两个支脚上各安装有一组滚轮。侧板上竖直开设有通槽，各滚动锚链防摆装置中的钩挂部端对应钩挂在活塞拱上方的活塞立柱上，U型叉杆的两支脚对应穿过侧板上的通槽、且两支脚上的滚轮位于侧板外壁。通过这样措施，使活塞能平稳的运行，从而解决了一段式橡胶膜密封高压煤气柜的活塞运行瓶颈。同时，也废弃了传统钢丝绳调平系统造成对煤气柜柜顶的破坏。

Description

滚动锚链防摆装置及其橡胶膜密封煤气柜

技术领域

本发明属于可调容器的贮气罐领域，具体涉及一种滚动锚链防摆装置及其橡胶膜密封煤气柜。

背景技术

煤气柜的密封形式分为干湿两种，以水为密封介质的湿式煤气柜现已淘汰，目前使用的是干式煤气柜。在干式煤气柜中，有采用稀润滑油做密封介质进行密封的气柜，有采用橡胶膜做密封介质进行密封的气柜，还有采用干润滑油做密封介质进行密封的气柜。

采用干润滑油做密封介质进行密封的气柜(又称“可隆柜”)虽然承受力高、活塞运行速度快，但因活塞与侧板密封原理问题，造成泄露率大；另外，作为密封介质的干润滑油主要靠进口且无法回收，使得成本居高不下，故此种柜没有推广开来。

稀润滑油做密封介质进行密封的气柜，因密封性能好而受到普遍欢迎。在稀油密封中，密封方式有金属滑板式的曼柜密封装置，也有橡胶密封的新型柜密封装置。由于新型柜的橡胶密封具有密封性能更好和运行速度快的优点，使新型柜在稀润滑油密封柜中独受青睐。

目前的稀油密封煤气柜的活塞运行速度一般在2.5m/min以下，受多种因素的影响，提高有一定的难度；另外，此种类型的密封柜的使用在北方易受资源、气候等问题的影响。

基于上述因素，现在人们又重新将研究点放在了橡胶膜密封煤气柜上。

橡胶膜密封煤气柜有几个明显优势：首先，其不需要水，是真正的干式煤气柜；其次，活塞运行速度快，吞吐量大，调节迅速。自橡胶膜密封煤气柜诞生以来，一直使用于钢铁企业的转炉炼钢，故有“转炉柜”之称，这种煤气柜目前已具有2万m³、3万m³、5万m³、8万m³、10万m³、12万m³、15万m³等不同规格，但都是用于压力为3kPa以下的转炉炼钢。

橡胶膜密封煤气柜中的活塞不固定，处于悬浮状态，因此它的运行速度可以很快。但活塞不固定会带来摆动问题，为了防止摆动，目前通用手段是在煤气柜上设置调平装置。以一个标准的8万m³规格柜为例，其上需要设置6组调平装置，而每组调平装置的重陀约为4吨左右，一个标准的8万m³柜上设置有30根立柱，分摊在每根立柱上的垂直力约为0.8吨；当活塞倾斜时，因调平装置上的钢绳只有单边受力，使得分摊在受力立柱上的垂直力会增加到1.6吨左右，由于煤气柜活塞的重量与煤气的压力是平衡的，故该垂直力也是被平衡后的力。然而真正起平衡作用的力是垂直力的水平分力，但这个水平分量很小，仅在12kg～120kg之间。当活塞出现异常情况时，由于水平分力太小，故经常出现煤气柜活塞卡住的情况。

目前因生产的需要已经出现了一段式橡胶膜密封活塞，该活塞承受的工作压力是传统活塞的3～4倍，甚至更高，但这样的活塞重量也比传统活塞重3～4倍，如果仍采用传统橡胶膜密封煤气柜的调平装置的调平方式来防止活塞倾斜，那么就很容易造成活塞控制不住的问题发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种滚动锚链防摆装置及其橡胶膜密封煤气柜，以解决大压力柜体中的活塞摆动问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种滚动锚链防摆装置，包括滚轮、U型叉杆以及拉杆组件；U型叉杆以其上两支脚远离拉杆组件的形式固设在拉杆组件的一端，拉杆组件的另一端设有钩挂部，U型叉杆的两个支脚上各安装有一组滚轮。

进一步，拉杆组件包括主拉杆、调节拉杆以及套筒；主拉杆的一端依序设有挡板、弹簧以及调节螺栓，其中弹簧以及调节螺栓套在主拉杆上并可沿主拉杆的轴向移动，挡板固设在主拉杆的端头处以将弹簧与调节螺栓隔挡在主拉杆上；调节拉杆的一端头以螺纹连接的形式安装有固定螺母；主拉杆上具有挡板的一端头插装进套筒一端、并通过调节螺栓外周的螺纹与套筒相连接；调节拉杆上设有固定螺母的一端头插装进套筒的另一端、且固定螺母与套筒间固连成整体；U型叉杆固设在主拉杆的另一端头，钩挂部设置在调节拉杆的另一端头。

进一步，钩挂部为弯钩。

进一步，固定螺母与套筒间焊接成整体。

一种橡胶膜密封煤气柜，包括侧板、活塞立柱、活塞拱以及密封橡胶膜，还包括均布在活塞周边的多个如上述的滚动锚链防摆装置，侧板上沿煤气柜轴向竖直开设有若干通槽，通槽与各滚动锚链防摆装置相对应且位于密封橡胶膜的上方；

各滚动锚链防摆装置中，其钩挂部端对应钩挂在活塞拱上方的活塞立柱上，U型叉杆的两支脚对应穿过侧板上的通槽、且两支脚上的滚轮位于侧板外壁。

进一步，各通槽上设有导向滑轮，U型叉杆的两支脚对应穿过导向滑轮。

进一步，侧板外壁设有筒体H型钢立柱，U型叉杆两支脚上的滚轮沿筒体H型钢立柱的腹板两侧的翼缘板行走。

进一步，筒体H型钢立柱两侧设有盖板。

进一步，活塞底部边缘处通过滚轮支撑均布设有多个三星行走滚轮，各三星行走滚轮朝侧板方向伸出且与侧板内壁面间隔一定距离。

进一步，煤气柜的进出口管引入至煤气柜的中心处。

本发明的有益效果在于：

本发明的效果显著，通过这样措施，使活塞能平稳的运行，从而解决了一段式橡胶膜密封高压煤气柜的活塞运行瓶颈。同时，也废弃了传统钢丝绳调平系统造成对煤气柜柜顶的破坏。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

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优选的详细描述，其中：

图1为活塞断面剖视图；

图2为图1的A部放大图；

图3为图2的B部放大图；

图4为图3的E向视图；

图5为图3的C部放大图；

图6为图4的D部放大图；

图7为活塞断面下部剖视图。

附图标记：

滚轮1、U型叉杆2、拉杆组件3、侧板4、活塞立柱5、活塞拱6、密封橡胶膜7、导向滑轮8、筒体H型钢立柱9、盖板10、加强连接板11、活塞底部边缘12、滚轮支撑13、三星行走滚轮14、活塞配重15；

支脚201；主拉杆301、调节拉杆302、套筒303、挡板304、弹簧305、调节螺栓306、固定螺母307。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图4，为一种滚动锚链防摆装置，包括滚轮1、U型叉杆2以及拉杆组件3；U型叉杆2以其上两支脚201远离拉杆组件3的形式固设在拉杆组件的一端，拉杆组件3的另一端设有钩挂部，U型叉杆2的两个支脚201上各安装有一组滚轮1。通过在橡胶膜密封煤气柜的筒体侧板4上开槽，滚轮1与U型叉杆2则对应安装在侧板4的开槽上，同时使该滚动锚链防摆装置的钩挂部端头连接在活塞立柱5上部；当活塞做上下升降运动时，滚轮1可以上下滚动，从而使拉杆组件3可随活塞升降，虽然滚轮1在滚动，但位于侧板4外的滚轮1可拉住活塞立柱，该拉力近似水平力，且位于活塞的上端，是传统钢丝绳调平系统所产生的拉力的数倍，故有较好的防摆动效果。

本方案中，拉杆组件3包括主拉杆301、调节拉杆302以及套筒303；主拉杆301的一端从右至左依序设有挡板304、弹簧305以及调节螺栓306，其中弹簧305以及调节螺栓306套在主拉杆301上并可沿主拉杆301的轴向左右移动，挡板304固设在主拉杆301的端头处以将弹簧305与调节螺栓306隔挡在主拉杆301上，防止弹簧305与调节螺栓306从主拉杆301的这一端头窜出；主拉杆301的另一端则与U型叉杆2相连成一体。调节拉杆302的一端头以螺纹连接的形式安装有固定螺母307，另一端则是钩挂部，此处的钩挂部为弯钩。套筒303为管体结构，主拉杆301上具有挡板304的一端头从套筒303的一端头插至套筒中部、后通过调节螺栓306外周的螺纹与套筒内壁上的螺纹相连接；而调节拉杆306上设有固定螺母307的一端头从套筒的另一端插入、后将固定螺母307与套筒303间焊接固连成整体。

该拉杆组件可实现两段调节，其中，主拉杆301可通过调节螺栓306与套筒303的螺纹配合实现旋进/出长度的调节，调节拉杆302可通过与固定螺母307的螺纹配合实现旋进/出长度的调节。因设备会存在加工或安装过程带来的精度问题，该拉杆组件的总长可调，即可解决因精度引起的拉杆组件3长度不一问题。在平时运行时，也可以根据实际情况进行再调节，优于传统不可调的调平系统。

请参阅图1至图7，一种橡胶膜密封煤气柜，包括侧板4、活塞立柱5、活塞拱6以及密封橡胶膜7，还包括均布在活塞周边的多个如上述的滚动锚链防摆装置，侧板4上沿煤气柜轴向竖直开设有若干通槽，通槽与各滚动锚链防摆装置相对应且位于密封橡胶膜7的上方。

各滚动锚链防摆装置中，其钩挂部端对应钩挂在活塞拱6上方的活塞立柱5上，U型叉杆2的两支脚201对应穿过侧板4上的通槽、且两支脚201上的滚轮1位于侧板4外壁。

该橡胶膜密封煤气柜可在现有煤气柜上改进而成，即在现有煤气柜筒体的侧板4开设用于嵌入U型叉杆2的通槽，由于筒体上部密封主要靠橡胶膜，对筒体精度要求要低一些，故通槽应开在筒体上部，即密封橡胶膜7上部，且开槽长度大于活塞的行程长度。通过均布在活塞周边均匀布设多组滚动锚链防摆装置，嵌入在通槽里的U型叉杆2在滚轮1作用下跟着活塞上下运动，为活塞提供了一个偏向侧板方向的拉力。该滚动锚链防摆装置既能维持住活塞稳定的上下运动，又不会将其约束住，这样，倾斜的活塞就会被纠正回来。

作为上述方案的进一步改进，各通槽上设有导向滑轮8，U型叉杆的两支脚对应穿过导向滑轮8，即可保证U型叉杆2上下运动的顺畅性。

本方案中，侧板4外壁设有筒体H型钢立柱9，U型叉杆2两支脚201上的滚轮1沿筒体H型钢立柱9的腹板两侧的翼缘板行走。以H型钢作为滚轮1的导轨，可防止滚轮运行对侧板4带来的磨损影响。

进一步地，筒体H型钢立柱9两侧设有盖板10，盖板10与侧板4之间设有加强连接板11，以保证封闭性及结构稳固性。

作为上述方案的进一步改进，活塞底部边缘12处通过滚轮支撑13均布设有多个三星行走滚轮14，各三星行走滚轮14朝侧板4方向伸出且与侧板4内壁面间隔一定距离。三星行走滚轮14可防止活塞下部因倾斜轧到外筒体。

为了不让煤气柜活塞受不均匀进气的影响，优选将煤气柜的进出口管引入到煤气柜中心处，以使进出气体均匀。为了让煤气柜活塞更加稳定，活塞拱6尽量提高，以使活塞配重15远离活塞拱。

该橡胶膜密封煤气柜是通过均布在活塞周边的、嵌入在侧板4内的滚动锚链防摆装置、形成一个可以随着活塞上下升降而运动的移动拉力，拉力的大小在初始安装时可以通过拉杆组件3来调节。当活塞上升时，带动活塞立柱5，然后拉动拉杆组件3，而滚轮1会在拉力作用下牢牢“吸住”煤气柜的侧板4，亦为滚轮1在滚动，滚轮力拉住活塞立柱，如同活塞拉着“石碾”。该拉力近似水平力，且位于活塞的上端，是传统钢丝绳调平系统所产生的拉力的数倍。

传统的钢丝绳调平系统由于受煤气柜布置的影响，一般只有6组，即单边受力才6个，以8万m3柜为例，30个立柱，单边有15个立柱，而钢丝绳调平系统只有6个点，难布置均匀。而本橡胶膜密封煤气柜中的滚动锚链防摆装置可以任意在立柱两侧布置。受力点多了，活塞更易控制了。

还需说明的是：由于要在侧板上开设嵌入导向滑轮8的槽，安装滚动锚链防摆装置后，滚动锚链防摆装置会产生防止煤气柜扭转的作用。这样，煤气柜运行会更加稳定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种滚动锚链防摆装置，其特征在于：包括滚轮、U型叉杆以及拉杆组件；U型叉杆以其上两支脚远离拉杆组件的形式固设在拉杆组件的一端，拉杆组件的另一端设有钩挂部，U型叉杆的两个支脚上各安装有一组滚轮。

2.根据权利要求1所述的滚动锚链防摆装置，其特征在于：拉杆组件包括主拉杆、调节拉杆以及套筒；主拉杆的一端依序设有挡板、弹簧以及调节螺栓，其中弹簧以及调节螺栓套在主拉杆上并可沿主拉杆的轴向移动，挡板固设在主拉杆的端头处以将弹簧与调节螺栓隔挡在主拉杆上；调节拉杆的一端头以螺纹连接的形式安装有固定螺母；主拉杆上具有挡板的一端头插装进套筒一端、并通过调节螺栓外周的螺纹与套筒相连接；调节拉杆上设有固定螺母的一端头插装进套筒的另一端、且固定螺母与套筒间固连成整体；U型叉杆固设在主拉杆的另一端头，钩挂部设置在调节拉杆的另一端头。

3.根据权利要求2所述的滚动锚链防摆装置，其特征在于：钩挂部为弯钩。

4.根据权利要求2所述的滚动锚链防摆装置，其特征在于：固定螺母与套筒间焊接成整体。

5.一种橡胶膜密封煤气柜，包括侧板、活塞立柱、活塞拱以及密封橡胶膜，其特征在于：还包括均布在活塞周边的多个如权利要求1～4任一所述的滚动锚链防摆装置，侧板上沿煤气柜轴向竖直开设有若干通槽，通槽与各滚动锚链防摆装置相对应且位于密封橡胶膜的上方；

各滚动锚链防摆装置中，其钩挂部端对应钩挂在活塞拱上方的活塞立柱上，U型叉杆的两支脚对应穿过侧板上的通槽、且两支脚上的滚轮位于侧板外壁。

6.根据权利要求5所述的橡胶膜密封煤气柜，其特征在于：各通槽上设有导向滑轮，U型叉杆的两支脚对应穿过导向滑轮。

7.根据权利要求5所述的橡胶膜密封煤气柜，其特征在于：侧板外壁设有筒体H型钢立柱，U型叉杆两支脚上的滚轮沿筒体H型钢立柱的腹板两侧的翼缘板行走。

8.根据权利要求7所述的橡胶膜密封煤气柜，其特征在于：筒体H型钢立柱两侧设有盖板。

9.根据权利要求6～8任一所述的橡胶膜密封煤气柜，其特征在于：活塞底部边缘处通过滚轮支撑均布设有多个三星行走滚轮，各三星行走滚轮朝侧板方向伸出且与侧板内壁面间隔一定距离。

10.根据权利要求9所述的橡胶膜密封煤气柜，其特征在于：煤气柜的进出口管引入至煤气柜的中心处。

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