專利名稱：一種橡膠膜輔助提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及干式煤氣柜領(lǐng)域，尤其涉及一種橡膠膜輔助提升裝置。
背景技術(shù)：
橡膠膜密封煤氣柜廣泛應(yīng)用于冶金、化工、能源開采、市政民用等領(lǐng)域，因為其具有制作安裝難度小、運行維護方便、升降速度快、介質(zhì)適應(yīng)性廣等優(yōu)點，越來越受到廣大用戶的青睞，大有取代稀油密封干式柜的之勢。 橡膠膜是橡膠膜密封煤氣柜主要關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是盛裝及密封煤氣。目前該型式的煤氣柜由于受橡膠膜高度、厚度的限制，其大型化或采用單段密封等應(yīng)用企圖均受制于此，進(jìn)展緩慢。一般典型兩段密封煤氣柜的橡膠膜的運行狀態(tài)見附圖I。煤氣柜未充氣時橡膠膜因自重懸垂，自重產(chǎn)生的拉力通過傳遞作用，最底部拉伸最小，越向上拉力越大，上部固定端附近受到的拉力最大。由于橡膠膜是彈性體，其彈性變形也沿高度逐步增加，當(dāng)在某一高度出現(xiàn)彈性失效時，則在此高度以上均會產(chǎn)生不可恢復(fù)變形，橡膠膜出現(xiàn)被拉長現(xiàn)象。同時在此高度以上截面處厚度被依次減薄。假如重量足夠大，某處甚至被拉斷。即使不被拉斷，懸掛密封處因密封膜因拉伸而減薄，從而出現(xiàn)間隙，煤氣滲漏量增加。另外，厚重的橡膠膜因自重導(dǎo)致不可逆的拉伸變形，運行翻轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生反復(fù)褶皺的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致橡膠膜破損漏氣，造成泄漏事故。實際上，為使之不被拉斷，橡膠膜生產(chǎn)商會根據(jù)橡膠膜高度及自重進(jìn)行了核算調(diào)整，通過增加橡膠膜厚度及增加內(nèi)夾簾線強度來抵抗拉伸變形。但厚度越大，重量也越大，即使強度足夠，拉伸變形不可避免。為避免橡膠膜高度過高，通常還可以采用增加密封段數(shù)的方法，比如，15萬m3煤氣柜采用3段密封。見《橡膠膜型干式煤氣柜》(谷中秀著)。顧名思義，3段密封煤氣柜的密封橡膠膜有3段，分別為內(nèi)橡膠膜、中橡膠膜及外橡膠膜。對應(yīng)的支撐橡膠膜的鋼結(jié)構(gòu)從內(nèi)至外分別為活塞擋板、內(nèi)T擋板、外T擋板。多段密封有效降低了單個橡膠膜的有效高度，也降低了煤氣柜外筒的總高度，但造成煤氣壓力多個級別，不利于壓力穩(wěn)定，同時給每級擋板調(diào)平對中及操作維護增加了難度，并且由于增加T擋板托架等，單位容積耗鋼量不一定節(jié)省O目前已運行的橡膠膜煤氣柜運行壓力一般為2.5 3. 2kPa。煤氣柜橡膠膜有效高度 11. 5米在以下，其國內(nèi)產(chǎn)品性能基本成熟可靠，通常厚度為3+(0. 3^0. 6) _。橡膠膜性能表
試驗項目I技術(shù)指標(biāo)
蒼度mm_3+(Q. 3~Q. 6)_
扯斷強度(豎直方向)KN/3cm■多I
斷伸長率 ％30^40%
屈撓性能(常溫X 500次/分，自由狀態(tài))iT萬次無異?，F(xiàn)象
單位面積重量_4. 7 5. 2kg/m2_[0011]注以上表格中取值為一區(qū)間范圍，具體由專業(yè)生產(chǎn)廠根據(jù)橡膠膜的高度和壓力等因素確定。在常用的兩段式密封煤氣柜中，橡膠膜有兩個一內(nèi)密封橡膠膜和外密封橡膠膜，其工作原理見附圖I。在起升狀態(tài)時，內(nèi)橡膠膜上端固定在T擋板下部內(nèi)側(cè)，下端固定在活塞擋板下部外側(cè)。外密封橡膠膜上端固定在氣柜壁的密封角鋼上，高度位于T擋板上部稍偏下處，下端固定在T擋板下部外側(cè)。在煤氣柜充氣后，首先活塞浮升，內(nèi)密封橡膠膜開始翻轉(zhuǎn)，到活塞支架頂住T擋板時，活塞帶動T擋板開始浮升，同時外橡膠膜開始翻轉(zhuǎn)，直至到最高位氣柜滿柜容為止。未充氣時固定在上下兩端的橡膠膜由于其簾布高度大于兩固定端的直線間距，因此橡膠膜處于懸吊狀態(tài)，見附圖2。橡膠膜受到自重拉伸，由于是彈性體，在上固定端受到最大拉力。充氣后，橡膠膜上端鼓起，整個簾布側(cè)面在氣體作用下向側(cè)壁(或側(cè)壁波紋板)貼緊，形成一個充氣的筒壁。筒壁受上端鼓圓部分的向上拉伸力及自重產(chǎn)生的下垂力，同時在筒壁外側(cè)因內(nèi)壓力產(chǎn)生摩擦力。摩擦力方向取決與橡膠膜的運行趨勢，而運動趨勢取決與上拉力與下垂力的對比，當(dāng)上拉伸力大于下垂力時，摩擦力方向向下，而上拉伸力小于下垂力時則相反。當(dāng)兩力相當(dāng)時摩擦力為O。摩擦力大小等于氣體壓力與摩擦系數(shù)的乘積。對于低壓煤氣柜，橡膠膜密度為4. 77kg/m2,若T擋板起升壓力為3kPa，則上端連接點處受到的氣體拉伸力由兩側(cè)簾布承受，每邊截面承力各一半，為Fy = RXWX 3000 + 2 = 1500Rff(N)W——橡膠膜寬度(筒壁周長)，m。R——橡膠膜鼓起半徑，一般為O. 37m則Fy = 555 W(N)未充氣時自重對上端連接點處的拉伸力 Fz = WXHX4. 77kg/m2X9. 8 = 46. 75WH(N)H—橡膠膜高度(兩連接點間筒壁長度)，m當(dāng)以上兩力相等時，意味著未充氣時自重和充氣運行時氣體拉力對上連接點的拉伸作用相當(dāng)。通過等式計算得H= 1500X0. 37 + 46. 75 = 11. 87m則Fz = 555 W(N)國內(nèi)目前生產(chǎn)的橡膠膜用于承壓3kPa煤氣柜的運行已經(jīng)沒有問題，說明等效
11.87m高度以下可以接受。以上計算基于橡膠膜厚度均勻的情況，如果考慮簾副之間重疊粘接的情況，實際上高度 11. 5米以下是可以接受的。當(dāng)高度超過 11. 5m后，橡膠膜吊裝或停氣檢修階段的自重拉力超過充氣投運的煤氣壓力產(chǎn)生的拉伸。相應(yīng)簾布性能需要相應(yīng)提高。波紋板或柜壁最大靜摩擦力Fm = WX (Η_0· 37X π ) X 3000 X O. I (橡膠對鋼摩擦系數(shù))=(300Η-348· 7) W(N)當(dāng)H= 11. 87m 時，F(xiàn)m = 3212. 3W(N) >Fy 及 Fz向上拉力及自重分別可以拉動上、下部的一部分高度橡膠膜通過等式555W = (300H-348. 7) W 解得H=3m ；[0033]說明兩力雖均不能克服整段橡膠膜的最大靜摩擦力，但可以拉動3m高度的橡膠膜(彈性拉伸)。壓力產(chǎn)生的向上拉力不會向下傳遞至下端固定處，自重產(chǎn)生的下滑力在充氣運行時也不會向上傳遞至上端固定處。基于以上技術(shù)背景，本實用新型針對高度在11. 5米以上的橡膠膜，該裝置在吊裝或停氣階段對橡膠膜提供保護，避免過重的膜懸垂拉伸，解決了橡膠膜因高度增加而導(dǎo)致的橡膠膜拉伸問題，使橡膠膜密封煤氣柜的應(yīng)用發(fā)展不再受外橡膠膜高度的限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種在煤氣柜吊裝或停氣階段對橡膠膜提供保護，避免過重的膜懸垂拉伸，解決了橡膠膜因高度增加 而導(dǎo)致的橡膠膜拉伸問題的橡膠膜輔助提升裝置。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案—種橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，其包括卷揚機、平衡錘、鋼絲繩、定滑輪，其中，卷揚機的端繩掛鉤與平衡錘下端的掛環(huán)拆解式連接，定滑輪安裝在煤氣柜的T擋板的一側(cè)，膠合在橡膠膜的空氣接觸面中部的吊耳設(shè)置在定滑輪固定的同一徑向位置，鋼絲繩與滑輪配合使用，其一端與吊耳連接，另一端與平衡錘的上端連接，平衡錘掛環(huán)與同側(cè)的定滑輪的切線方向及掛鉤端繩均在一鉛垂線上。作為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，設(shè)置在煤氣柜中橡膠膜輔助提升裝置是煤氣柜立柱數(shù)量的2倍。作為本實用新型的另一個優(yōu)選實施例，卷揚機是手動的，具有手柄與防倒轉(zhuǎn)裝置。作為本實用新型的又一個優(yōu)選實施例，鋼絲繩具有保護膠套。作為本實用新型的還一個優(yōu)選實施例，吊耳與膠合到橡膠膜中部的連接段是整體制作的，材質(zhì)為氯丁橡膠，強度同橡膠膜本體。本實用新型提供的橡膠膜輔助提升裝置，提升位置在橡膠膜高度的中部，使未充氣時自重對上部固定點處的拉伸力減小一半，這使得普通性能的低壓煤氣柜橡膠膜可以用于大容積兩段密封煤氣柜或高度較大的單段密封橡膠膜煤氣柜，使低壓煤氣柜的發(fā)展可以不受橡膠膜有效高度的制約。另外，橡膠膜上端固定點拉力減小后，更有利于該處的煤氣密封，因為橡膠膜拉力增大會導(dǎo)致橡膠膜在該處減薄，從而導(dǎo)致煤氣泄漏。

圖I :兩段式橡膠膜密封煤氣柜工作原理半剖面圖；圖2 :傳統(tǒng)密封橡膠膜未充氣狀態(tài)半剖面圖；圖3 :安裝橡膠膜輔助提升裝置后未充氣狀態(tài)半剖面圖；圖4 :橡膠膜充氣起升時輔助提升裝置工作狀態(tài)半剖面圖；圖5 :橡膠膜中部反轉(zhuǎn)時輔助提升裝置工作狀態(tài)半剖面圖；圖6 :橡膠膜運行至高位時輔助提升裝置工作狀態(tài)半剖面圖；圖7 :中部膠合吊耳的橡膠膜詳圖。附圖標(biāo)記說明1為橡膠膜導(dǎo)向環(huán)；2為密封角鋼；3為外密封橡膠膜；4為導(dǎo)向板；5>5/為定滑輪；6為中部提升吊耳；7為鋼絲繩；8為平衡錘；9為掛環(huán)；10為掛鉤；11為手動卷揚機。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖所示，橡膠膜輔助提升裝置包括卷揚機11、平衡錘8、鋼絲繩7、定滑輪5、5'，其中，卷揚機11的端繩掛鉤10與平衡錘8下端的掛環(huán)9拆解式連接，定滑輪5、5'安裝在煤氣柜的T擋板的一側(cè)，膠合在橡膠膜3的空氣接觸面中部的吊耳6設(shè)置在定滑輪5固定的同一徑向位置，鋼絲繩7與滑輪5、5'配合使用，其一端與吊耳6連接，另一端與平衡錘的上端8連接，平衡錘掛環(huán)9與同側(cè)的定滑輪5'的切線方向及掛鉤10端繩均在一鉛垂線上。如圖3所示，在煤氣柜未充氣時，手動卷揚機11端繩掛鉤10鉤住平衡錘8下端的掛環(huán)9，然后人工轉(zhuǎn)動卷揚機11手柄，鋼絲繩7通過滑輪5傳力將橡膠膜下半部分輕輕吊 起，轉(zhuǎn)動時觀察吊點前的橡膠膜，使其在吊點處呈弧狀即可，不可過度拉伸下部橡膠膜。此時手動卷揚機11處于防倒轉(zhuǎn)位置，輔助提升過程即完成。如圖4所示，當(dāng)煤氣柜需要充氣調(diào)試或正常投運時，松開卷揚機11的防倒轉(zhuǎn)裝置，將掛鉤10與平衡錘8下端的掛環(huán)9脫開，平衡錘8處于可自由升降狀態(tài)。煤氣柜正常運行時，橡膠膜處于正常工作狀態(tài)，中部吊耳隨橡膠膜運動位置發(fā)生改變，帶動鋼絲繩及平衡錘8運動。平衡錘8僅起到拉直鋼絲繩的作用，不會限制橡膠膜的運動。圖5為橡膠膜中部反轉(zhuǎn)時本實用新型裝置的運行狀態(tài)，圖6為橡膠膜運行至高位時本實用新型裝置的運行狀態(tài)。到氣柜停氣時，再回到附圖3所示狀態(tài)。為防止橡膠膜輔助提升時發(fā)生扭轉(zhuǎn)，吊耳6設(shè)置點同橡膠膜端部固定螺孔一樣要精確定位，一一對應(yīng)，吊耳6應(yīng)設(shè)置在定滑輪固定的同一徑向位置，而定滑輪5、5'安裝在T擋板一側(cè)。平衡錘掛環(huán)9保持與內(nèi)側(cè)定滑輪5'及手動卷揚機11的掛鉤10端繩的切線方向均在一鉛垂線上。如見圖7所示，橡膠膜3制作時，吊耳6與膠合到橡膠膜中部的連接段須整體制作，材質(zhì)為氯丁橡膠，強度同橡膠膜本體。作為本實用新型的一優(yōu)選實施例，吊點數(shù)量為煤氣柜立柱數(shù)量的2倍，與吊點對應(yīng)的橡膠膜輔助提升裝置數(shù)量也為煤氣柜立柱數(shù)量的2倍，如36根立柱煤氣柜，則本裝置需要72套。作為本實用新型的一優(yōu)選實施例，鋼絲繩需要有保護膠套。總之，本實用新型提供的橡膠膜輔助提升裝置，提升位置在橡膠膜高度的中部，使未充氣時自重對上部固定點處的拉伸力減小一半，這使得普通性能的低壓煤氣柜橡膠膜可以用于大容積兩段密封煤氣柜或高度較大的單段密封橡膠膜煤氣柜，使低壓煤氣柜的發(fā)展可以不受橡膠膜有效高度的制約。另外，橡膠膜上端固定點拉力減小后，更有利于該處的煤氣密封，因為橡膠膜拉力增大會導(dǎo)致橡膠膜在該處減薄，從而導(dǎo)致煤氣泄漏。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；如果不脫離本實用新型的精神和范圍，對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，其包括卷揚機(11)、平衡錘(8)、鋼絲繩(7)、定滑輪(5、5')，其中，所述卷揚機(11)的端繩掛鉤(10)與所述平衡錘(8)下端的掛環(huán)(9)拆解式連接，所述定滑輪(5、5')安裝在煤氣柜的T擋板的一側(cè)，膠合在橡膠膜(3)的空氣接觸面中部的吊耳(6)設(shè)置在所述定滑輪(5)固定的同一徑向位置，所述鋼絲繩(7)與所述滑輪(5、5')配合使用，其一端與所述吊耳(6)連接，另一端與所述平衡錘的上端(8)連接，所述平衡錘掛環(huán)(9)與同側(cè)的定滑輪(5')的切線方向及所述掛鉤(10)端繩均在一鉛垂線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，設(shè)置在煤氣柜中橡膠膜輔助提升裝置是煤氣柜立柱數(shù)量的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，所述卷揚機是手動的，具有手柄與防倒轉(zhuǎn)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，鋼絲繩具有保護膠套。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的橡膠膜輔助提升裝置，其特征在于，所述吊耳(6)與膠合到橡膠膜(3)中部的連接段是整體制作的，材質(zhì)為氯丁橡膠，強度同橡膠膜(3)本體。
專利摘要本實用新型公開了一種橡膠膜輔助提升裝置包括卷揚機、平衡錘、鋼絲繩、定滑輪，其中，卷揚機的端繩掛鉤與平衡錘下端的掛環(huán)拆解式連接，定滑輪安裝在煤氣柜的T擋板的一側(cè)，膠合在橡膠膜的空氣接觸面中部的吊耳設(shè)置在定滑輪固定的同一徑向位置，鋼絲繩與滑輪配合使用，其一端與吊耳連接，另一端與平衡錘的上端連接，平衡錘掛環(huán)與同側(cè)的定滑輪的切線方向及掛鉤端繩均在一鉛垂線上，由于提升位置在橡膠膜高度的中部，使未充氣時自重對上部固定點處的拉伸力減小一半，這使得普通性能的低壓煤氣柜橡膠膜可以用于大容積兩段密封煤氣柜或高度較大的單段密封橡膠膜煤氣柜，使低壓煤氣柜的發(fā)展可以不受橡膠膜有效高度的制約。
文檔編號F17B1/02GK202361066SQ201120454300
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者付重重, 劉斌奇, 夏志煌, 邵同平, 黃永紅 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司