CN113108298A - 液压翻转烟囱及移动注汽锅炉 - Google Patents

液压翻转烟囱及移动注汽锅炉 Download PDF

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CN113108298A CN202110447508.6A CN202110447508A CN113108298A CN 113108298 A CN113108298 A CN 113108298A CN 202110447508 A CN202110447508 A CN 202110447508A CN 113108298 A CN113108298 A CN 113108298A
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谢兆义
刘杨
张世伟
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Abstract

本发明提供了一种液压翻转烟囱及移动注汽锅炉，涉及锅炉技术领域，该液压翻转烟囱包括烟囱和液压系统；液压系统包括液压缸和液压油路，液压缸包括缸体和活塞杆，缸体具有有杆腔和无杆腔，液压油路连接有杆腔和无杆腔并形成液压回路，用于控制活塞杆的伸缩；活塞杆的动力输出端通过前端固定轴与烟囱铰接；液压翻转烟囱在安装状态下，活塞杆的伸缩能够使烟囱在立起和放倒之间切换。该移动注汽锅炉包括液压翻转烟囱，通过液压翻转烟囱，解决了现有技术中存在的烟囱拆装比较复杂的技术问题，达到了无需拆装的技术效果。

Description

液压翻转烟囱及移动注汽锅炉
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，尤其是涉及一种液压翻转烟囱及移动注汽锅炉。
背景技术
目前，各大油田稠油开采优先采用注汽锅炉产生饱和蒸汽注入井下，利用蒸汽的热量降低稠油粘度，提高稠油采收率。一般的，注汽锅炉按安装形式区分，有固定式注汽锅炉和移动式注汽锅炉。其中，移动式注汽锅炉主要包括注汽锅炉本体(包括移动车体、泵液系统、燃烧器、控制系统、辐射换热段、对流换热段、承压管路等)以及烟囱部分。注汽锅炉在运行时通过燃烧原油、柴油、天然气等燃料产生热量，加热水从而产生蒸汽。在锅炉的运行过程中产生的烟气通过锅炉烟囱排放至大气中。
一般技术中，移动式注汽锅炉烟囱均为可拆式圆形固定烟囱，为了满足烟气排放环保要求，烟囱通常高度较高，大约为4米～8米。在锅炉运行时烟囱安装在锅炉出烟口处，用螺栓进行固定连接。锅炉转运变换注汽地点时，烟囱须拆除30至40条连接螺栓(锅炉吨位不同，烟囱连接螺栓数量不等)，然后将烟囱用吊车吊下，再用车辆运输至新的注汽地点。注汽锅炉本体则需要拖车头牵引至新的注汽地点，注汽锅炉本体在现场就位后，吊车重新吊起烟囱安装到注汽锅炉出烟口，螺栓连接固定后进行下一轮注汽作业。
由前述可知，移动注汽锅炉可拆固定式烟囱至少具有以下缺点：
拆卸、安装比较麻烦，均需要吊车吊装；拆卸时要拆下数量众多的连接螺栓；安装时须吊车配合，人工将烟囱对正出烟口位置，然后进行螺栓紧固连接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压翻转烟囱及移动注汽锅炉，以缓解现有技术中存在的烟囱拆装比较复杂的技术问题。
第一方面，本发明提供一种液压翻转烟囱，包括：烟囱和液压系统；
所述液压系统包括液压缸和液压油路，所述液压缸包括缸体和活塞杆，所述缸体具有有杆腔和无杆腔，所述液压油路连接所述有杆腔和无杆腔并形成液压回路，用于控制所述活塞杆的伸缩；
所述活塞杆的动力输出端通过前端固定轴与所述烟囱铰接；
所述液压翻转烟囱在安装状态下，所述活塞杆的伸缩能够使所述烟囱在立起和放倒之间切换。
进一步的，所述液压油路包括换向阀和自锁阀组；
所述换向阀的进油口连接进油支路，所述进油支路的进油端和所述换向阀的回油口均与油箱连接；
所述换向阀的两个方向控制口分别连接所述自锁阀组的两个阀口，且所述自锁阀组通过两条液压支路分别与所述有杆腔和所述无杆腔连接。
进一步的，所述自锁阀组包括两个单流阀，所述单流阀具有所述阀口，且两个所述单流阀通过两条所述液压支路分别与所述有杆腔和所述无杆腔连接；
所述换向阀具有左位、中位和右位；
所述换向阀处于所述中位时，两条所述液压支路均通过所述单流阀封堵；所述换向阀处于所述左位和所述右位时，两条所述液压支路均通过所述单流阀连通。
进一步的，所述液压缸包括左液压缸和右液压缸，所述左液压缸和所述右液压缸两者的活塞杆分别与所述烟囱铰接，且相对布置；
所述左液压缸和所述右液压缸两者的有杆腔连通设置，且所述左液压缸和所述右液压缸两者的无杆腔均与其对应的所述单流阀连接。
进一步的，所述无杆腔与其对应的所述单流阀之间设有的所述液压支路包括分流总路和由所述分流总路分出的两个分流支路，所述分流总路包括串联设置的可调节流阀和分流阀；
所述分流阀通过两个所述分流支路分别与所述左液压缸和所述右液压缸两者的无杆腔连接。
进一步的，所述进油支路包括油泵和卸压阀；
所述油泵与所述卸压阀并联设置。
进一步的，所述进油支路还包括用于检测油路压力的压力表。
进一步的，所述烟囱的横截面形状设置为矩形。
进一步的，所述烟囱有钢板焊接而成；
所述烟囱的下端口设置为扩口梯形结构。
有益效果：
本发明提供的液压翻转烟囱，包括烟囱和液压系统，其中，液压系统包括液压杆和液压油路，由于液压油路连接有杆腔和无杆腔并形成液压回路，用于控制活塞杆的伸缩，因此，液压翻转烟囱在安装状态下，通过液压油路控制活塞杆的伸缩，能够使烟囱立起及放倒。由前述可知，移动注汽锅炉在转移转运过程无须将烟囱拆下，利用液压原理将烟囱放倒，即可实现移动注汽锅炉的移位，从而减轻了作业人员的劳动强度，解决了烟囱吊装过程中的安全问题，同时节约了移动注汽锅炉在转移注汽现场的成本。
第二方面，本发明提供一种移动注汽锅炉，包括：锅炉主壳体、锅炉烟箱和前述的液压翻转烟囱；
所述烟囱的底端通过烟囱回转轴与所述锅炉烟箱相连；
所述液压缸的缸体通过后端固定轴与所述锅炉主壳体铰接；
所述液压缸的活塞杆与所述烟囱呈角度设置。
有益效果：
本发明提供的移动注汽锅炉包括前述的液压翻转烟囱，由此，该移动注汽锅炉所能达到的技术优势和效果同样包括液压翻转烟囱所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的液压翻转烟囱的结构示意图，其中，烟囱处于放倒状态；
图2为液压系统的工作原理示意图；
图3为本发明实施例提供的移动注汽锅炉安装有液压翻转烟囱的结构示意图，其中，示出了液压翻转烟囱的立起和放倒两种状态；
图4为本发明实施例提供的移动注汽锅炉的侧视图。
图标：
10-前端固定轴；20-烟囱回转轴；30-后端固定轴；
100-烟囱；
210-液压缸；220-换向阀；230-自锁阀组；231-单流阀；240-油箱；250-分流总路；251-可调节流阀；252-分流阀；260-分流支路；270-油泵；280-卸压阀；290-压力表；
300-锅炉主壳体；
400-锅炉烟箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参照图1，本实施例提供一种液压翻转烟囱，该液压翻转烟囱包括烟囱100和液压系统；液压系统包括液压缸210和液压油路，液压缸210包括缸体和活塞杆，缸体具有有杆腔和无杆腔，液压油路连接有杆腔和无杆腔并形成液压回路，用于控制活塞杆的伸缩；活塞杆的动力输出端通过前端固定轴10与烟囱100铰接；液压翻转烟囱在安装状态下，活塞杆的伸缩能够使烟囱100在立起和放倒之间切换。
本实施例提供的液压翻转烟囱，液压翻转烟囱在安装状态下，通过液压油路控制活塞杆的伸缩，能够使烟囱100立起及放倒。由前述可知，移动注汽锅炉在转移转运过程无须将烟囱100拆下，利用液压原理将烟囱100放倒，即可实现移动注汽锅炉的移位，从而减轻了作业人员的劳动强度，解决了烟囱100吊装过程中的安全问题，同时节约了移动注汽锅炉在转移注汽现场的成本。
参照图2，液压油路包括换向阀220和自锁阀组230；换向阀220的进油口连接进油支路，进油支路的进油端和换向阀220的回油口均与油箱240连接；换向阀220的两个方向控制口分别连接自锁阀组230的两个阀口，且自锁阀组230通过两条液压支路分别与有杆腔和无杆腔连接。
具体的，自锁阀组230通过一条液压支路与有杆腔连接，并通过另一条液压支路与无杆腔连接。
可选的，换向阀220可采用手动三位四通阀。
本实施例中，自锁阀组230包括两个单流阀231，单流阀231具有阀口，且两个单流阀231通过两条液压支路分别与有杆腔和无杆腔连接；换向阀220具有左位、中位和右位；换向阀220处于中位时，两条液压支路均通过单流阀231封堵，进而实现液压锁紧；换向阀220处于左位和右位时，两条液压支路均通过单流阀231连通。
具体的，换向阀220在无外力操作时处于中位，即来回油路处于互不连通的关闭状态；推动换向阀220至左位连通，液压油流过换向阀220后进入自锁阀组230。
自锁阀组230在下方进入油路中有压力时，自锁阀组230中的两个单流阀231处于强制打开状态，左右油路均连通；而在下方进入油路中无压力时，自锁阀组230中的两个单流阀231均处于关闭状态，使液压油不能回流，从而实现液压自锁功能。
需要说明的是，本实施例中的液压缸210可以为一个，还可以为两个。
当液压缸210为两个时，参照图2和图4，液压缸210包括左液压缸和右液压缸，左液压缸和右液压缸两者的活塞杆分别与烟囱100铰接，且相对布置；左液压缸和右液压缸两者的有杆腔连通设置，且左液压缸和右液压缸两者的无杆腔均与其对应的单流阀231连接。
具体的，参照图2，无杆腔与其对应的单流阀231之间设有的液压支路包括分流总路250和由分流总路250分出的两个分流支路260，分流总路250包括串联设置的可调节流阀251和分流阀252；分流阀252通过两个分流支路260分别与左液压缸和右液压缸两者的无杆腔连接。
分流阀252的功能是双向平衡进入左液压缸、右液压缸的液压油流量，使这两个液压缸中单位时间内进入的液压油量相等，从而保证烟囱100在立起或放倒时左液压缸和右液压缸的活塞杆的运行速度一致，从而也保证了烟囱100在立起或放倒时两侧运行速度一致，防止烟囱100发生歪斜和相关连接零部件受力不均而损坏。
通过分流阀252的液压油再通过分流支路260(液压软管)进入左液压缸和右液压缸的无杆腔，液压缸的活塞杆在油压作用下向外伸出；此时，左液压和右液压缸的有杆腔的液压油被排出，排出后的液压油流经自锁阀组230和换向阀220回流至油箱240中。
请继续参照图2，进油支路包括油泵270和卸压阀280；油泵270与卸压阀280并联设置。
液压油通过自锁阀组230流经可调节流阀251进入分流阀252，液压油的总流量由可调节流阀251来调节，以控制左液压缸和右液压缸的运行速度，从而控制烟囱100的升起速度；可调节流阀251控制流量后，多余的液压油自卸压阀280回流至油箱240。
进一步的，进油支路还包括用于检测油路压力的压力表290。
油泵270通过液压管将油箱240中的液压油抽出并加压，加压时需根据烟囱100所需举升力计算出液压缸210(左液压缸和右液压缸)的无杆腔所需压力，由卸压阀280、压力表290调节油泵270的输出压力与之基本相符。
本实施例中，烟囱100的横截面形状设置为矩形。
其他实施例中，烟囱100有钢板焊接而成；烟囱100的下端口设置为扩口梯形结构，如此设置，便于烟囱100的稳定以及与出烟口的密封连接。
需要说明的是，液压油路中的各器件之间通过柔性软管连接，以确保保证了左液压缸和右液压缸在立起或放倒烟囱100的过程中能够无障碍转动。
参照图3和图4，本实施例还提供一种移动注汽锅炉，包括锅炉主壳体300、锅炉烟箱400和前述的液压翻转烟囱；烟囱100的底端通过烟囱回转轴20与锅炉烟箱400相连；液压缸210的缸体通过后端固定轴30与锅炉主壳体300铰接液压缸210的活塞杆与烟囱100呈角度设置。
本实施例提供的移动注汽锅炉包括前述的液压翻转烟囱，由此，该移动注汽锅炉所能达到的技术优势和效果同样包括液压翻转烟囱所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。
具体的，烟囱100通过烟囱回转轴20与锅炉烟箱400相连，烟囱回转轴20可使烟囱100围绕其转动，从而使烟囱100以回转方式立起或放倒。
左液压缸和右液压缸的缸体通过后端固定轴30以及液压缸固定与锅炉主壳体300相连接；左液压缸和右液压缸的活塞杆通过前端固定轴10与烟囱100铰接；左液压缸和右液压缸可以绕后端固定轴30、前端固定轴10转动，以实现左液压缸和右液压缸在立起或放倒烟囱100的过程中有一定的角度转动。
综合以上，该移动注汽锅炉的具体工作流程为：
(1)立起烟囱：
推动手动三位四通阀，使其处于左位，油泵270抽取油箱240中的液压油，经手动三位四通阀、自锁阀组230进入左液压缸和右液压缸的无杆腔，从而推动左液压缸和右液压缸的活塞杆伸出(有杆腔内的液压油回流至油箱240)，随着左液压缸和右液压缸的活塞杆的外伸，活塞杆推动前端固定轴10，前端固定轴10将力量传递给烟囱100，烟囱100在此力量作用下围绕烟囱回转轴20转动，直至烟囱100到达立起位置；此时，松开手动三位四通阀的操作手柄，手动三位四通阀在自身弹簧力量的作用下由左位回至中位，上行油路与下行油路全部断开，左液压缸和右液压缸的有无杆腔室内的液压油被自锁阀组230封堵，从而锁紧并保持了左液压缸和右液压缸的活塞杆外伸状态，也就保证了烟囱100固定在立起位置，同时也使烟囱100压紧在出烟口上，保证了烟囱100与锅炉烟箱400的密封，至此，完成了烟囱100的液压立起过程。
(2)放倒烟囱：
推动手动三位四通阀，使其处于右位，油泵270抽取油箱240中的液压油，经手动三位四通阀、自锁阀组230进入左液压缸和右液压缸的有杆腔，从而推动左液压缸和右液压缸的活塞杆回缩到液压缸内；此时，左液压缸和右液压缸的无杆腔内的液压油被回缩的活塞杆排出，经分流阀252、可调节流阀251、自锁阀组230、手动三位四通阀回流至油箱240内；
由于左液压缸和右液压缸的活塞杆的回缩，其回缩力量经前端固定轴10传递给烟囱100，带动烟囱100绕烟囱回转轴20向锅炉主壳体300方向放倒，直至烟囱100完全落在锅炉主壳体300上；此时，松开手动三位四通阀的操作手柄，手动三位四通阀在自身弹簧力量的作用下由右位回至中位，上行油路与下行油路全部断开，左液压缸和右液压缸)的有无杆腔内的液压油被自锁阀组230封堵，从而保持了左液压缸和右液压缸的杆处于回缩状态，也就保证了烟囱100锁紧固定在锅炉主壳体300上，至此，完成了烟囱100的液压放倒及液压锁紧固定的过程。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液压翻转烟囱，其特征在于，包括：烟囱(100)和液压系统；
所述液压系统包括液压缸(210)和液压油路，所述液压缸(210)包括缸体和活塞杆，所述缸体具有有杆腔和无杆腔，所述液压油路连接所述有杆腔和无杆腔并形成液压回路，用于控制所述活塞杆的伸缩；
所述活塞杆的动力输出端通过前端固定轴(10)与所述烟囱(100)铰接；
所述液压翻转烟囱在安装状态下，所述活塞杆的伸缩能够使所述烟囱(100)在立起和放倒之间切换。
2.根据权利要求1所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述液压油路包括换向阀(220)和自锁阀组(230)；
所述换向阀(220)的进油口连接进油支路，所述进油支路的进油端和所述换向阀(220)的回油口均与油箱(240)连接；
所述换向阀(220)的两个方向控制口分别连接所述自锁阀组(230)的两个阀口，且所述自锁阀组(230)通过两条液压支路分别与所述有杆腔和所述无杆腔连接。
3.根据权利要求2所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述自锁阀组(230)包括两个单流阀(231)，所述单流阀(231)具有所述阀口，且两个所述单流阀(231)通过两条所述液压支路分别与所述有杆腔和所述无杆腔连接；
所述换向阀(220)具有左位、中位和右位；
所述换向阀(220)处于所述中位时，两条所述液压支路均通过所述单流阀(231)封堵；所述换向阀(220)处于所述左位和所述右位时，两条所述液压支路均通过所述单流阀(231)连通。
4.根据权利要求3所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述液压缸(210)包括左液压缸和右液压缸，所述左液压缸和所述右液压缸两者的活塞杆分别与所述烟囱(100)铰接，且相对布置；
所述左液压缸和所述右液压缸两者的有杆腔连通设置，且所述左液压缸和所述右液压缸两者的无杆腔均与其对应的所述单流阀(231)连接。
5.根据权利要求4所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述无杆腔与其对应的所述单流阀(231)之间设有的所述液压支路包括分流总路(250)和由所述分流总路(250)分出的两个分流支路(260)，所述分流总路(250)包括串联设置的可调节流阀(251)和分流阀(252)；
所述分流阀(252)通过两个所述分流支路(260)分别与所述左液压缸和所述右液压缸两者的无杆腔连接。
6.根据权利要求2所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述进油支路包括油泵(270)和卸压阀(280)；
所述油泵(270)与所述卸压阀(280)并联设置。
7.根据权利要求6所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述进油支路还包括用于检测油路压力的压力表(290)。
8.根据权利要求1所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述烟囱(100)的横截面形状设置为矩形。
9.根据权利要求1所述的液压翻转烟囱，其特征在于，所述烟囱(100)有钢板焊接而成；
所述烟囱(100)的下端口设置为扩口梯形结构。
10.一种移动注汽锅炉，其特征在于，包括：锅炉主壳体(300)、锅炉烟箱(400)和权利要求1-9任一项所述的液压翻转烟囱；
所述烟囱(100)的底端通过烟囱回转轴(20)与所述锅炉烟箱(400)相连；
所述液压缸(210)的缸体通过后端固定轴(30)与所述锅炉主壳体(300)铰接；
所述液压缸(210)的活塞杆与所述烟囱(100)呈角度设置。
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