CN115450329B - 一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统，包括罐身，钢穹顶设置在罐身内并靠近罐身的底部，罐身和钢穹顶之间形成位于钢穹顶的下侧的压力腔，气顶升系统还包括管道，管道包括进气端和开口向上的出气端，进气端设置在罐身的外侧，出气端设置在压力腔的底部，罐身的轴线经过出气端，进气端连接有鼓风装置。本发明出气端输出的空气朝向钢穹顶的中心，钢穹顶上升的稳定性较好。

Description

一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统

技术领域

本发明涉及储罐施工技术领域，尤其涉及一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统。

背景技术

穹顶的气顶升安装法的原理是，通过鼓风装置给钢穹顶的下侧鼓风，通过气压实现穹顶的上升。现有的鼓风装置往往水平向鼓风，即鼓风装置水平向输出压缩空气至钢穹顶的下侧，导致钢穹顶周向压力不均匀，进而导致钢穹顶上升的过程不稳定。

发明内容

本发明为了解决现有技术钢穹顶上升稳定性差的缺点，提出一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统，包括罐身，钢穹顶设置在罐身内并靠近罐身的底部，罐身和钢穹顶之间形成位于钢穹顶的下侧的压力腔，气顶升系统还包括管道，管道包括进气端和开口向上的出气端，进气端设置在罐身的外侧，出气端设置在压力腔的底部，罐身的轴线经过出气端，进气端连接有鼓风装置。

通过上述设置，鼓风装置可以设置为空压机，鼓风装置用于通过管道向压力腔输送空气，从而提高压力腔内的气压，在气压的作用下，钢穹顶向上运动，当钢穹顶运动至罐身的上端时，将钢穹顶固定在罐身上即可。在这个过程中，出气端输出的空气向上直接吹向钢穹顶，顶升效果较好，具体的，出气端输出的空气朝向钢穹顶的中心，钢穹顶上升的稳定性较好。管道预埋在地下，当钢穹顶安装完毕后，对管道进行封堵。

进一步的，气顶升系统还包括防下坠装置，防下坠装置包括若干沿罐身的周向依次设置的链条组件，链条组件包括转动连接在罐身的壁的上端的第一换向轮和第二换向轮，第二换向轮的下侧设置有第三换向轮，第三换向轮靠近罐身的底部并位于罐身的外侧，罐身的壁的下端设置有过孔，罐身转动连接有第四换向轮，第四换向轮设置在钢穹顶的下侧且靠近钢穹顶的外缘，钢穹顶的上侧的外缘连接有链条，链条先后经过第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、过孔、第四换向轮后和钢穹顶的下侧连接，链条包括和钢穹顶的上侧连接的第一端以及和钢穹顶的下侧连接的第二端，第二端设置在第一端的正下方，且链条包括第一区段和第二区段，第一区段设置在钢穹顶和第一换向轮之间，第二区段设置在钢穹顶和第四换向轮之间，第一区段和第二区段均沿竖向延伸且同轴，罐身的外侧固定连接有用于限定第三换向轮的转动方向的限定装置。

通过上述设置，钢穹顶在上升的过程中，为防止因鼓风装置动力不足或故障时钢穹顶的下坠，设置有和钢穹顶连接的防下坠装置。在防下坠装置的作用下，钢穹顶只能向上运动，而无法向下运动。第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮和第四换向轮用于链条的换向。第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮和第四换向轮均和链条配合。具体的，链条组件沿罐身的周向设置，即钢穹顶的周向均连接有链条，当钢穹顶趋于下坠时，钢穹顶的周向均被链条所拉，使得钢穹顶的稳定性较好，便于后续鼓风装置继续工作并使得钢穹顶继续向上运动。在钢穹顶向上运动时，链条的第一端和第二端均向上运动，在链条的作用下，第三换向轮转动，此时，限定装置不阻碍第三换向轮的转动。而当钢穹顶趋于下坠时，限定装置阻止第三换向轮反向转动，即链条无法反向运动，此时，第一区段对钢穹顶施加拉力，防止钢穹顶下坠。

进一步的，限定装置包括和罐身固定连接的壳体，壳体转动连接有转轴，转轴连接有电机，转轴和第三换向轮同轴并和第三换向轮固定连接，转轴固定连接有支撑轮，支撑轮边缘固定连接有若干限位凸起，限位凸起沿支撑轮的外缘等间距布置，壳体的底部固定连接有连接板，连接板转动连接有限位杆，限位杆远离连接板的一端倾斜向上并和支撑轮抵接，壳体的底部和限位杆之间通过弹簧连接。

通过上述设置，壳体固定在地面上，在钢穹顶上升的过程中，电机控制转轴的转速，从而使得钢穹顶的周向均匀速上升，可防止因为钢穹顶的下侧的气压不稳而使得钢穹顶翻转。

进一步的，钢穹顶呈顶点向上的圆锥形，钢穹顶的上侧设置有橡胶圈，橡胶圈的横截面呈圆形且沿钢穹顶的边缘设置，橡胶圈和罐身的内壁间隙配合，钢穹顶的外缘设置有用于容纳橡胶圈的容纳槽，容纳槽的下侧设置有和钢穹顶一体成型的用于支撑橡胶圈的支撑板，容纳槽包括底面和过渡面，底面的横截面呈圆弧形，底面的半径和橡胶圈的半径一致，底面的横截面的圆心和罐身的内壁的距离为a，a小于橡胶圈的半径，底面和罐身的内壁之间形成用于挤压橡胶圈的挤压腔，钢穹顶的上侧和底面之间通过过渡面过渡，过渡面的上端和橡胶圈抵接，从上至下，过渡面和罐身的内壁的距离逐渐减小，过渡面和罐身的内壁之间形成和挤压腔连通的过渡腔，橡胶圈至少部分位于过渡腔内，罐身的上端的内壁向上延伸有呈上小下大的圆台形的导向面，罐身的上端向内延伸形成用于和钢穹顶连接的翻边。

通过上述设置，橡胶圈和罐身的内壁间隙配合，当钢穹顶向上运动时，橡胶圈随钢穹顶向上运动并靠近导向面。当橡胶圈运动至导向面时，由于导向面上小下大，所以导向面和橡胶圈的外侧抵接，此时，钢穹顶和罐身之间在橡胶圈的作用下，气密性突然增加，即压力腔内的空气基本无法从钢穹顶12和罐身之间的间隙出去。此时在鼓风装置功率不变的情况下，压力腔内的气压进一步增大，钢穹顶继续向上运动，在导向面对橡胶圈的摩擦力的作用下，橡胶圈以过渡面的上端为支点向下转动而进去容纳槽内进而经过过渡腔而进入挤压腔内，此时，橡胶圈的一侧和底面贴合，橡胶圈的另一侧形变而压紧在罐身的内壁上，钢穹顶自动停止向上运动。支撑板呈倾斜状，具体的，支撑板的外侧逐渐向下倾斜，在压力腔的气压的作用下，在支撑板的作用下，橡胶圈和罐身的内壁贴合更加紧密。

进一步的，钢穹顶的上侧固定连接有若干用于给橡胶圈限位的螺柱，橡胶圈的内侧和螺柱抵接，螺柱沿竖向延伸且沿钢穹顶的边缘依次等间距设置，翻边的设置有供螺柱穿过的连接孔。

通过上述设置，在钢穹顶上升期间，螺柱支撑在橡胶圈的内侧，从而使得橡胶圈在上升的过程中具有较好的稳定性。当橡胶圈进入容纳槽后，螺柱穿过连接孔，在螺柱的上端拧上螺母，通过螺母和螺柱，将翻边和钢穹顶连接在一起，至此，钢穹顶固定在罐身的上端。

附图说明

图1为本申请的实施例的示意图。

图2为本申请的实施例的钢穹顶的俯视图。

图3为本申请的实施例的图1的A处放大图。

图4为本申请的实施例的限定装置的示意图。

图5为本申请的实施例的钢穹顶向上运动的示意图。

图6为本申请的实施例的图5的B处放大图。

图7为本申请的实施例的钢穹顶固定在罐身上的示意图。

图8为本申请的实施例的图7的C处放大图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1至图8，一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统，包括罐身11，钢穹顶12设置在罐身11内并靠近罐身11的底部，具体的，钢穹顶12由垫木21垫高在地面上，罐身11和钢穹顶12之间形成位于钢穹顶12的下侧的压力腔101，气顶升系统还包括管道13，管道13包括进气端131和开口向上的出气端132，进气端131设置在罐身11的外侧，出气端132设置在压力腔101的底部，罐身11的轴线经过出气端132，进气端131连接有鼓风装置14。

鼓风装置14可以设置为空压机，鼓风装置14用于通过管道13向压力腔101输送空气，从而提高压力腔101内的气压，在气压的作用下，钢穹顶12向上运动，当钢穹顶12运动至罐身11的上端时，将钢穹顶12固定在罐身11上即可。在这个过程中，出气端132输出的空气向上直接吹向钢穹顶12，顶升效果较好，具体的，出气端132输出的空气朝向钢穹顶12的中心，钢穹顶12上升的稳定性较好。管道13预埋在地下，当钢穹顶12安装完毕后，对管道13进行封堵。

气顶升系统还包括防下坠装置15，防下坠装置15包括若干沿罐身11的周向依次设置的链条组件151，链条组件151包括转动连接在罐身11的壁的上端的第一换向轮1511和第二换向轮1512，第二换向轮1512的下侧设置有第三换向轮1513，第三换向轮1513靠近罐身11的底部并位于罐身11的外侧，罐身11的壁的下端设置有过孔111，罐身11转动连接有第四换向轮1514，第四换向轮1514设置在钢穹顶12的下侧且靠近钢穹顶12的外缘，钢穹顶12的上侧的外缘连接有链条1515，链条1515先后经过第一换向轮1511、第二换向轮1512、第三换向轮1513、过孔111、第四换向轮1514后和钢穹顶12的下侧连接，链条1515包括和钢穹顶12的上侧连接的第一端以及和钢穹顶12的下侧连接的第二端，第二端设置在第一端的正下方，且链条1515包括第一区段15151和第二区段15152，第一区段15151设置在钢穹顶12和第一换向轮1511之间，第二区段15152设置在钢穹顶12和第四换向轮1514之间，第一区段15151和第二区段15152均沿竖向延伸且同轴，罐身11的外侧固定连接有用于限定第三换向轮1513的转动方向的限定装置1516。

钢穹顶12在上升的过程中，为防止因鼓风装置14动力不足或故障时钢穹顶12的下坠，设置有和钢穹顶12连接的防下坠装置15。在防下坠装置15的作用下，钢穹顶12只能向上运动，而无法向下运动。第一换向轮1511、第二换向轮1512、第三换向轮1513和第四换向轮1514用于链条1515的换向。第一换向轮1511、第二换向轮1512、第三换向轮1513和第四换向轮1514均和链条1515配合。具体的，链条组件151沿罐身11的周向设置，即钢穹顶12的周向均连接有链条1515，当钢穹顶12趋于下坠时，钢穹顶12的周向均被链条1515所拉，使得钢穹顶12的稳定性较好，便于后续鼓风装置14继续工作并使得钢穹顶12继续向上运动。在钢穹顶12向上运动时，链条1515的第一端和第二端均向上运动，在链条1515的作用下，第三换向轮1513转动，此时，限定装置1516不阻碍第三换向轮1513的转动。而当钢穹顶12趋于下坠时，限定装置1516阻止第三换向轮1513反向转动，即链条1515无法反向运动，此时，第一区段15151对钢穹顶12施加拉力，防止钢穹顶12下坠。

限定装置1516包括和罐身11固定连接的壳体15161，壳体15161转动连接有转轴15162，转轴15162连接有电机（图中未示出），转轴15162和第三换向轮1513同轴并和第三换向轮1513固定连接，转轴15162固定连接有支撑轮15164，支撑轮15164边缘固定连接有若干限位凸起15165，限位凸起15165沿支撑轮15164的外缘等间距布置，壳体15161的底部固定连接有连接板15166，连接板15166转动连接有限位杆15167，限位杆15167远离连接板15166的一端倾斜向上并和支撑轮15164抵接，壳体15161的底部和限位杆15167之间通过弹簧15168连接。

壳体15161固定在地面上，在钢穹顶12上升的过程中，电机控制转轴15162的转速，从而使得钢穹顶12的周向均匀速上升，可防止因为钢穹顶12的下侧的气压不稳而使得钢穹顶12翻转。其中，转轴15162转动时，以图4中的方位进行说明，支撑板123、限位凸起15165和转轴15162同步逆时针转动，支撑板123下侧的限位凸起15165不断经过并拨动限位杆15167，当限位凸起15165经过限位杆15167后，在弹簧15168的作用下，限位杆15167重新和支撑轮15164抵接。而当钢穹顶12趋于下坠时，支撑轮15164趋于顺时针转动，此时，限位杆15167顶住限位凸起15165，防止支撑轮15164顺时针转动，即防止钢穹顶12带动链条1515向下运动。

钢穹顶12呈顶点向上的圆锥形，钢穹顶12的上侧设置有橡胶圈121，橡胶圈121的横截面呈圆形且沿钢穹顶12的边缘设置，橡胶圈121和罐身11的内壁间隙配合，钢穹顶12的外缘设置有用于容纳橡胶圈121的容纳槽122，容纳槽122的下侧设置有和钢穹顶12一体成型的用于支撑橡胶圈121的支撑板123，容纳槽122包括底面1221和过渡面1222，底面1221的横截面呈圆弧形，底面1221的半径和橡胶圈121的半径一致，底面1221的横截面的圆心和罐身11的内壁的距离为a，a小于橡胶圈121的半径，底面1221和罐身11的内壁之间形成用于挤压橡胶圈121的挤压腔1223，钢穹顶12的上侧和底面1221之间通过过渡面1222过渡，过渡面1222的上端和橡胶圈121抵接，从上至下，过渡面1222和罐身11的内壁的距离逐渐减小，过渡面1222和罐身11的内壁之间形成和挤压腔1223连通的过渡腔1224，橡胶圈121至少部分位于过渡腔1224内，罐身11的上端的内壁向上延伸有呈上小下大的圆台形的导向面112，罐身11的上端向内延伸形成用于和钢穹顶12连接的翻边113。

橡胶圈121和罐身11的内壁间隙配合，当钢穹顶12向上运动时，橡胶圈121随钢穹顶12向上运动并靠近导向面112。当橡胶圈121运动至导向面112时，由于导向面112上小下大，所以导向面112和橡胶圈121的外侧抵接，此时，钢穹顶12和罐身11之间在橡胶圈121的作用下，气密性突然增加，即压力腔101内的空气基本无法从钢穹顶12和罐身11之间的间隙出去，参见图5和图6。此时在鼓风装置14功率不变的情况下，压力腔101内的气压自动进一步增大，钢穹顶12继续向上运动，在导向面112对橡胶圈121的摩擦力的作用下，橡胶圈121以过渡面1222的上端为支点向下转动而进去容纳槽122内进而经过过渡腔1224而进入挤压腔1223内，参见图7和图8，此时，橡胶圈121的一侧和底面1221贴合，橡胶圈121的另一侧形变而压紧在罐身11的内壁上，钢穹顶自动停止向上运动。支撑板123呈倾斜状，具体的，支撑板123的外侧逐渐向下倾斜，在压力腔101的气压的作用下，在支撑板123的作用下，橡胶圈121和罐身11的内壁贴合更加紧密。

钢穹顶12的上侧固定连接有若干用于给橡胶圈121限位的螺柱124，橡胶圈121的内侧和螺柱124抵接，螺柱124沿竖向延伸且沿钢穹顶12的边缘依次等间距设置，翻边113的设置有供螺柱124穿过的连接孔。

在钢穹顶12上升期间，螺柱124支撑在橡胶圈121的内侧，从而使得橡胶圈121在上升的过程中具有较好的稳定性。当橡胶圈121进入容纳槽122后，螺柱124穿过连接孔，在螺柱124的上端拧上螺母1241，通过螺母和螺柱124，将翻边113和钢穹顶12连接在一起，至此，钢穹顶12固定在罐身11的上端。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统，其特征在于，包括罐身，所述钢穹顶设置在所述罐身内并靠近所述罐身的底部，所述罐身和所述钢穹顶之间形成位于所述钢穹顶的下侧的压力腔，所述气顶升系统还包括管道，所述管道包括进气端和开口向上的出气端，所述进气端设置在所述罐身的外侧，所述出气端设置在所述压力腔的底部，所述罐身的轴线经过所述出气端，所述进气端连接有鼓风装置；

所述气顶升系统还包括防下坠装置，所述防下坠装置包括若干沿所述罐身的周向依次设置的链条组件，所述链条组件包括转动连接在所述罐身的壁的上端的第一换向轮和第二换向轮，所述第二换向轮的下侧设置有第三换向轮，所述第三换向轮靠近所述罐身的底部并位于所述罐身的外侧，所述罐身的壁的下端设置有过孔，所述罐身转动连接有第四换向轮，所述第四换向轮设置在钢穹顶的下侧且靠近所述钢穹顶的外缘，所述钢穹顶的上侧的外缘连接有链条，所述链条先后经过所述第一换向轮、所述第二换向轮、所述第三换向轮、所述过孔、所述第四换向轮后和所述钢穹顶的下侧连接，所述链条包括和所述钢穹顶的上侧连接的第一端以及和所述钢穹顶的下侧连接的第二端，所述第二端设置在所述第一端的正下方，且所述链条包括第一区段和第二区段，所述第一区段设置在所述钢穹顶和所述第一换向轮之间，所述第二区段设置在所述钢穹顶和所述第四换向轮之间，所述第一区段和所述第二区段均沿竖向延伸且同轴，所述罐身的外侧固定连接有用于限定所述第三换向轮的转动方向的限定装置；

所述限定装置包括和所述罐身固定连接的壳体，所述壳体转动连接有转轴，所述转轴连接有电机，所述转轴和所述第三换向轮同轴并和所述第三换向轮固定连接，所述转轴固定连接有支撑轮，所述支撑轮边缘固定连接有若干限位凸起，所述限位凸起沿所述支撑轮的外缘等间距布置，所述壳体的底部固定连接有连接板，所述连接板转动连接有限位杆，所述限位杆远离所述连接板的一端倾斜向上并和所述支撑轮抵接，所述壳体的底部和所述限位杆之间通过弹簧连接；

所述钢穹顶呈顶点向上的圆锥形，所述钢穹顶的上侧设置有橡胶圈，所述橡胶圈的横截面呈圆形且沿所述钢穹顶的边缘设置，所述橡胶圈和所述罐身的内壁间隙配合，所述钢穹顶的外缘设置有用于容纳所述橡胶圈的容纳槽，所述容纳槽的下侧设置有和所述钢穹顶一体成型的用于支撑所述橡胶圈的支撑板，所述容纳槽包括底面和过渡面，所述底面的横截面呈圆弧形，所述底面的半径和所述橡胶圈的半径一致，所述底面的横截面的圆心和所述罐身的内壁的距离为a，所述a小于所述橡胶圈的半径，所述底面和所述罐身的内壁之间形成用于挤压所述橡胶圈的挤压腔，所述钢穹顶的上侧和所述底面之间通过所述过渡面过渡，所述过渡面的上端和所述橡胶圈抵接，从上至下，所述过渡面和所述罐身的内壁的距离逐渐减小，所述过渡面和所述罐身的内壁之间形成和所述挤压腔连通的过渡腔，所述橡胶圈至少部分位于所述过渡腔内，所述罐身的上端的内壁向上延伸有呈上小下大的圆台形的导向面，所述罐身的上端向内延伸形成用于和所述钢穹顶连接的翻边。

2.根据权利要求1所述的一种稳定型储罐钢穹顶气顶升系统，其特征在于，所述钢穹顶的上侧固定连接有若干用于给所述橡胶圈限位的螺柱，所述橡胶圈的内侧和所述螺柱抵接，所述螺柱沿竖向延伸且沿所述钢穹顶的边缘依次等间距设置，所述翻边的设置有供所述螺柱穿过的连接孔。