活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜 |
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| 申请号 | CN201510846786.3 | 申请日 | 2015-11-27 | 公开(公告)号 | CN105508865B | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 中冶南方工程技术有限公司; | 发明人 | 付重重; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 活塞 支架 可伸缩的单段式 橡胶 膜密封干式 煤 气柜，包括柜体、活塞、带动活塞上下运动的活塞支架、固定在活塞底部的活塞板；活塞支架可以在一定范围内伸缩，当活塞支架上升至行程的最顶端时，活塞支架缩至最短，当活塞支架下降至行程的最底端时，活塞支架伸至最长。该煤气柜无效容积小，高度低、浪费的空间少、所需耗材少。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞、带动活塞上下运动的活塞支架、固定在活塞底部的活塞板，其特征在于：活塞支架可以在一定范围内伸缩，当活塞支架上升至行程的最顶端时，活塞支架缩至最短，当活塞支架下降至行程的最底端时，活塞支架伸至最长； |
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| 说明书全文 | 活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜技术领域[0001] 本发明属于煤气柜领域，具体涉及一种活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜。 背景技术[0002] 单段式橡胶膜密封干式煤气柜与双段式橡胶膜密封干式煤气柜相比，大体结构类似，区别主要在于单段柜体内部仅有活塞上下运动，来实现煤气的出入，而双段柜内部结构更为复杂，除了活塞之外，还有T挡板、T挡板托架，通过活塞、T挡板的依次起落，实现煤气的出入，单段式橡胶膜密封干式煤气柜与双段式橡胶膜密封干式煤气柜的活塞均由活塞支架带动上下运动，活塞底部均固定有活塞板。现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜存在可储存介质适应范围广，储存压力稳定、无跳级，结构简单、便于施工和维护，橡胶膜密封点较少、煤气泄漏风险较小等优点，因此单段式橡胶膜密封干式煤气柜应用越来越广泛，例如，钢铁企业副产煤气的回收储存就可以采用单段式橡胶膜密封干式煤气柜。 [0003] 煤气柜的高度除了本身的设计容量之外还由活塞支架的高度决定，现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜的活塞支架的高度是固定不变的，因此当活塞支架上升至行程的最顶端时，其上会有一段无效容积，无效容积越大，代表浪费的空间越多、煤气柜越高、所需耗材越多；如果减小活塞支架的高度，虽然可以降低无效容积、降低煤气柜高度、减少耗材，但是当活塞支架下降至行程的最底端时，由于活塞支架过短，橡胶膜内的剩余气体会在活塞支架的顶部与侧板的密封角钢之间形成较大的气囊，气囊不仅影响活塞的上升，还可能在活塞上升过程中被活塞支架划破造成橡胶膜失效，因此，活塞位于行程的最底端时，活塞支架必须具备一定的高度，防止形成气囊。 [0004] 综上所述，由于现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜的活塞支架高度固定不变且必须具有一定的高度，所以其无效容积大、高度高、浪费的空间多、所需耗材多。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜，该煤气柜无效容积小，高度低、浪费的空间少、所需耗材少。 [0006] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是： [0007] 一种活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞、带动活塞上下运动的活塞支架、固定在活塞底部的活塞板，其特征在于：活塞支架可以在一定范围内伸缩，当活塞支架上升至行程的最顶端时，活塞支架缩至最短，当活塞支架下降至行程的最底端时，活塞支架伸至最长。 [0008] 进一步地，活塞支架的伸缩控制方法是，以活塞上下运动时所经过的某一位置为界线，以活塞支架的底面为基准线，当基准线高于界线时，活塞支架开始缩短，其缩短速度与活塞运动速度正相关，当活塞支架上升至行程的最顶端时，活塞支架缩至最短；当基准线低于界线时，活塞支架开始伸长，其伸长速度与活塞运动速度正相关，当活塞支架下降至行程的最底端时，活塞支架伸至最长。 [0009] 进一步地，活塞支架包括固定在活塞板上的卷扬机、若干个在竖直方向上依次首尾相连的伸缩节、弹簧和钢绳，伸缩节为中空的筒状且可以在一定范围内自由伸缩，最底端的伸缩节固定在活塞上，最顶端的伸缩节顶部封闭，弹簧位于所有伸缩节围成的空腔之中且始终处于压缩状态，钢绳穿过弹簧，钢绳的一端固定在最顶端的伸缩节上、另一端与卷扬机连接。 [0010] 进一步地，伸缩节由套在一起的上伸缩节和下伸缩节组成，上伸缩节上固定有螺栓，下伸缩节上设有竖向的伸缩节导槽，螺栓位于伸缩节导槽内。 [0011] 进一步地，钢绳的沿线穿过若干个定滑轮，钢绳穿过第一个定滑轮之前与伸缩节同向。 [0012] 进一步地，伸缩节外侧固定有若干个在竖直方向上依次首尾连接的波纹板，波纹板呈中空的筒状且可以在一定范围内自由伸缩，波纹板可以将所有伸缩节的外侧完全包围，波纹板的伸缩范围与伸缩节相同。 [0013] 进一步地，波纹板由套在一起的上波纹板和下波纹板组成，上波纹板上设有竖向的波纹板导槽，下波纹板上固定有螺栓，螺栓位于波纹板导槽内。 [0014] 本发明的有益效果是： [0015] 1.当活塞支架上升至行程的最顶端时，活塞支架缩至最短，大大减小了单段式橡胶膜密封干式煤气柜的无效容积，与传统的单段柜相比，柜体高度明显降低-以常见的10万立方米的单段柜为例，采用压缩比为1∶2的可伸缩的活塞支架，可以使气柜整体高度降低约8米，按侧壁厚度为6mm计算，仅侧壁这一项就可以节省约75吨钢材，加上取消的回廊、走梯等还会更多，如果采用更高的压缩比(比如1∶3)等，节省的钢材还能更多。当活塞支架下降至行程的最底端时，活塞支架伸至最长防止橡胶膜内的剩余气体形成气囊，保证了正常工作的进行。 [0016] 2.控制活塞支架收缩或伸长时，引入界线这一固定坐标和基准线这一移动坐标，当基准线和界线重合时即触发活塞支架工作，根据基准线与界线的相对位置，控制活塞支架不同的工作状态，使活塞支架的伸长、缩短速度与活塞运动速度正相关，保证了不管活塞在何种工作速度，活塞支架都能伸长或缩短到位。 [0017] 3.弹簧对伸缩节始终施加回复力，卷扬机拉动钢绳，伸缩节在钢绳的带动下克服回复力开始缩短，卷扬机释放钢绳，伸缩节在弹簧的回复力作用下开始伸长。 [0018] 4.伸缩节导槽限定螺栓运动方向，对上伸缩节进行导向，伸缩节导槽还起到了限位的作用-伸缩节导槽的长度即为伸缩节可以自由伸长和缩短的范围，通过限定伸缩节导槽的起点和终点，即可以控制伸缩节的最低高度、最高高度以及伸缩比。 [0019] 5.定滑轮起到了转向的作用，钢绳穿过第一个定滑轮之前与伸缩节同向，保证了钢绳拉动伸缩节时没有水平分力。 [0021] 图1是现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜的示意图。 [0022] 图2是本发明实施例的结构示意图。 [0023] 图3是现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜与本发明的无效容积的示意图。 [0024] 图4是本发明实施例中活塞支架完全伸长和缩短时的示意图(为防止遮挡，省去了波纹板)。 [0025] 图5是本发明实施例中钢绳通过定滑轮与卷扬机连接的示意图。 [0026] 图6是本发明实施例中伸缩节完全伸长和缩短时的示意图。 [0027] 图7是本发明实施例中波纹板完全伸长和缩短时的示意图。 [0028] 图中：1-气柜基础；2-柜底板；3-回廊；4-侧板；5-柜容指示器；6-密封角钢；7-走梯；8-橡胶膜；9a-现有的活塞支架；9b-可伸缩的活塞支架；10-活塞板；11-波纹板；12-柜顶板；13-通风气楼；14-卷扬机；15-伸缩节；16-活塞；17-弹簧；18-钢绳；19-定滑轮；20-上伸缩节；21-下伸缩节；22-螺栓；23-伸缩节导槽；24-上波纹板；25-下波纹板；26-波纹板导槽。 具体实施方式[0029] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 [0030] 图1是现有的单段式橡胶膜密封干式煤气柜的示意图，这种柜型的煤气柜由柜体(包括柜底板2、侧板4、柜顶板12)和活塞16，活塞16由活塞支架9a带动上下移动，活塞16的底部固定有活塞板10，在煤气柜的运行过程中，通过活塞16的上下移动来实现煤气的出入。 [0031] 如图2所示，一种活塞支架可伸缩的单段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体(包括柜底板2、侧板4、柜顶板12)、活塞16、带动活塞16上下运动的活塞支架9b、固定在活塞16底部的活塞板10；活塞支架9b可以在一定范围内伸缩，当活塞支架9b上升至行程的最顶端时，活塞支架9b缩至最短，当活塞支架9b下降至行程的最底端时，活塞支架9b伸至最长。如图3所示，当活塞支架9b上升至行程的最顶端时，活塞支架9b缩至最短，大大减小了单段式橡胶膜密封干式煤气柜的无效容积(活塞板10升到最高位置的时候，活塞板10上部、柜顶板12下部和侧板4内侧围成的区域即为无效容积)，与传统的单段柜相比，柜体高度明显降低-以常见的10万立方米的单段柜为例，采用压缩比为1∶2的可伸缩的活塞支架9b，可以使气柜整体高度降低约8米，按侧壁厚度为6mm计算，仅侧壁这一项就可以节省约75吨钢材，加上取消的回廊3、走梯7等还会更多，如果采用更高的压缩比(比如1∶3)等，节省的钢材还能更多。 当活塞支架9b下降至行程的最底端时，活塞支架9b伸至最长防止橡胶膜内的剩余气体形成气囊，保证了正常工作的进行。 [0032] 活塞支架9b的伸缩控制方法是：以活塞16上下运动时所经过的某一位置(例如，密封角钢6的安装位置)为界线，以活塞支架9b的底面为基准线，当基准线高于界线时，活塞支架9b开始缩短，其缩短速度与活塞16运动速度正相关，当活塞支架9b上升至行程的最顶端时，活塞支架9b缩至最短；当基准线低于界线时，活塞支架9b开始伸长，其伸长速度与活塞16运动速度正相关，当活塞支架9b下降至行程的最底端时，活塞支架9b伸至最长。控制活塞支架9b收缩或伸长时，引入界线这一固定坐标和基准线这一移动坐标，当基准线和界线重合时即触发活塞支架9b工作，根据基准线与界线的相对位置，控制活塞支架9b不同的工作状态，使活塞支架9b的伸长、缩短速度与活塞16运动速度正相关，保证了不管活塞16在何种工作速度，活塞支架9b都能伸长或缩短到位。 [0033] 如图4所示，在本实施例中，活塞支架9b包括固定在活塞板10上的卷扬机14、若干个在竖直方向上依次首尾相连的伸缩节15、弹簧17和钢绳18，伸缩节15为中空的筒状且可以在一定范围内自由伸缩，最底端的伸缩节15固定在活塞16上，最顶端的伸缩节15顶部封闭，弹簧17位于所有伸缩节15围成的空腔之中且始终处于压缩状态，钢绳18穿过弹簧17，钢绳18的一端固定在最顶端的伸缩节15上、另一端与卷扬机14连接。弹簧17对伸缩节15始终施加回复力，卷扬机14拉动钢绳18，伸缩节15在钢绳18的带动下克服回复力开始缩短，卷扬机14释放钢绳18，伸缩节15在弹簧17的回复力作用下开始伸长。 [0034] 如图6所示，在本实施例中，伸缩节15由套在一起的上伸缩节20和下伸缩节21组成，上伸缩节20上固定有螺栓22，下伸缩节21上设有竖向的伸缩节导槽23，螺栓22位于伸缩节导槽23内。伸缩节导槽23限定螺栓22运动方向，对上伸缩节20进行导向，伸缩节导槽23还起到了限位的作用-伸缩节导槽23的长度即为伸缩节15可以自由伸长和缩短的范围，通过限定伸缩节导槽23的起点和终点，即可以控制伸缩节15的最低高度、最高高度以及伸缩比。 [0035] 如图5所示，在本实施例中，钢绳18的沿线穿过若干个定滑轮19，钢绳18穿过第一个定滑轮19之前与伸缩节15同向。定滑轮19起到了转向的作用，钢绳18穿过第一个定滑轮19之前与伸缩节15同向，保证了钢绳18拉动伸缩节15时没有水平分力。 [0036] 如图2所示，在本实施例中，伸缩节15外侧固定有若干个在竖直方向上依次首尾连接的波纹板11，波纹板11呈中空的筒状且可以在一定范围内自由伸缩，波纹板11可以将所有伸缩节15的外侧完全包围，波纹板11的伸缩范围与伸缩节15相同。波纹板11可以防湿、防锈，起到了进一步保护弹簧17、钢绳18等关键零部件的作用。 [0037] 如图7所示，在本实施例中，波纹板11由套在一起的上波纹板24和下波纹板25组成，上波纹板24上设有竖向的波纹板导槽26，下波纹板25上固定有螺栓22，螺栓22位于波纹板导槽26内。 |
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