本實用新型涉及一種導向系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在沼氣工程建設(shè)中，經(jīng)常需要用到存儲沼氣的儲氣設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中，柔性儲氣囊是一種用于存儲沼氣的方式。例如，如圖1所示，其采用了多個疊置在一起的柔性儲氣囊10來存儲沼氣，在儲氣囊的頂部設(shè)置有其上放置有配重塊的配重盤20以獲得沼氣的輸出壓力，該配重盤20通常與導向裝置(未示出)連接以實現(xiàn)升降。

然而，在柔性儲氣囊充氣和放氣的過程中，配重盤易于擺動和旋轉(zhuǎn)，從而影響儲氣設(shè)備運行的平穩(wěn)性和安全性。為了糾正和限制配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中采用了一種套筒式導向裝置，然而，這種導向方式中套筒與導向柱在運動過程中的摩擦主要是滑動摩擦，這大大降低了導向的牽引作用，并且容易導致導向被卡死。

此外，還有一種滾輪與鋼管組合的導向裝置，該導向裝置用一根鋼管21 做立柱，即導向軸，配重盤22四角各有一個帶圓弧槽的滾輪23騎在鋼管21 上，參見圖2a和圖2b的右側(cè)所示?；蚋饔袃蓚€帶圓弧槽的滾輪24組成一個環(huán)形空間套在鋼管25上，參見圖2a和圖2b的左側(cè)所示。滾輪只能在鋼管面上滾動，從而限制了配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，只能垂直上下運動。滾輪與立柱之間采用間隙配合。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是立柱采用同一外徑的圓柱，可以直接選用合適截面的鍍鋅鋼管，避免加工，較為經(jīng)濟合理且便于施工安裝。而且，這樣的立柱在施工時能夠更快達到垂直度的要求。

然而，在這種結(jié)構(gòu)中，鋼管一般不在圓弧槽的最深處與滾輪接觸，而是與滾輪圓弧槽的較高處的側(cè)邊接觸，滾輪圓弧面和鋼管表面接觸處有明顯的磨損。

滾輪與導軌接觸面產(chǎn)生磨損的根本原因是接觸面間存在摩擦力。導向裝置受的摩擦力分滾動摩擦力和滑動摩擦力。

配重盤運動過程中會不可避免的傾斜，加上立柱制造、安裝的誤差影響，滾輪與鋼管會有接觸，而接觸部位存在一定的彈性變形，因而接觸部位不可能是理論上的一個點，而是一個微小的面，如圖3a中的b-c-d所示。滾輪以旋轉(zhuǎn)中心O為基點，某一瞬間基點速度為V，方向向上，滾輪的角速度為ω，順時針旋轉(zhuǎn)，則速度瞬心a點的瞬時線速度為V_a＝ω×R，接觸面上其他各點旋轉(zhuǎn)半徑與a點不一致，因此這些點與靜止的鋼管間存在相對滑動，形成滑動摩擦，導致滾輪與鋼管的接觸面磨損。

因此，滾輪與鋼管的運動并不是理想中的滾動，而經(jīng)常是滑動?；瑒幽Σ亮^滾動摩擦力要大很多。這就決定了即使配重盤運動過程中的傾斜度仍在允許范圍之內(nèi)時，接觸面的滑動摩擦力也會增大使摩擦力大于氣囊內(nèi)氣體上升的牽引力，嚴重時滾輪與鋼管之間停止運動，致使導向被卡死，裝置出現(xiàn)故障。因此，這種導向機構(gòu)僅適用于儲氣量較小的裝置(例如V<5m³)，在大型沼氣工程中無法得到推廣。

因此，需要提供一種更理想的導向系統(tǒng)，其應(yīng)能限制或糾正配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，減少動應(yīng)力以提高儲氣裝置運行的平穩(wěn)性和安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的導向裝置的缺陷，本實用新型公開了一種導向系統(tǒng)，包括四個導向裝置和配重盤，所述四個導向裝置都與所述配重盤連接，其中每個所述導向裝置都包括立柱和限位導向機構(gòu)，其中限位導向機構(gòu)還包括第一L形導桿、第二L形導桿、第一導向輪和第二導向輪，所述立柱為H型鋼，所述第一導向輪和第二導向輪可抵靠在所述H型鋼的內(nèi)表面上滾動，所述第一和第二L形導桿的一端分別與所述第一導向輪和第二導向輪連接，所述第一和第二L形導桿的另一端與所述配重盤連接，所述第一導向輪和第二導向輪是軸承。

作為一種改進，所述第一L形導桿和第二L形導桿的所述另一端通過套筒與底板連接，所述底板與所述配重盤旋轉(zhuǎn)連接，所述導向裝置還包括與所述第一L形導桿和所述第二L形導桿連接的夾板，在所述第一L形導桿和所述第二L形導桿上設(shè)置有彈簧，所述彈簧位于所述底板的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或者內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

作為一種改進，所述限位導向機構(gòu)還包括角鋼和第三導向輪，所述角鋼安裝在所述H型鋼的外側(cè)面上，所述第三導向輪設(shè)置在連接所述第一L形導桿和所述第二L形導桿的連桿上，所述第三導向輪具有內(nèi)凹角，該內(nèi)凹角的輪廓與所述角鋼的輪廓相對應(yīng)，從而使得所述第三導向輪能抵靠在所述角鋼上滾動。

作為一種改進，所述限位導向機構(gòu)還包括能抵靠在所述H型鋼的外表面上滾動的第三導向輪，其設(shè)置在連接所述第一L形導桿和所述第二L形導桿的連桿上，從而使得該第三導向輪所述第一導向輪和所述第二導向輪“品”字形抱住所述立柱。

作為一種改進，所述第一L形導桿和所述第二L形導桿前段與所述立柱內(nèi)側(cè)之間的間距a₁小于所述第一L形導桿和所述第二L形導桿的彎曲處與所述立柱之間的間距a₂。

本實用新型公開了一種導向系統(tǒng)，包括四個導向裝置和配重盤，所述四個導向裝置都與所述配重盤連接，其中每個所述導向裝置都包括立柱和限位導向機構(gòu)，其中限位導向機構(gòu)還包括T形導桿、第一導向輪和第二導向輪，所述立柱為C型鋼，所述第一導向輪和第二導向輪可抵靠在所述C型鋼的兩個卷邊的內(nèi)表面上滾動，所述T形導桿的第一端和第二端分別與所述第一導向輪和第二導向輪連接，所述T形導桿的第三端與所述配重盤連接，所述第一導向輪和第二導向輪是軸承。

作為一種改進，所述T形導桿所述第三端與底板連接，所述底板與所述配重盤旋轉(zhuǎn)連接，在所述T形導桿上設(shè)置有彈簧，所述彈簧位于所述底板的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或者內(nèi)側(cè)和外側(cè)。

作為一種改進，所述限位導向機構(gòu)還包括設(shè)置在所述T形導桿中部的限位銷釘，該限位銷釘穿過所述底板上的套筒上的具有限定長度的導槽。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：本實用新型通過兩個L形導桿以及兩個導向輪相互連接，并使導向輪抵靠在H型鋼的內(nèi)表面上滾動，或者通過T形導桿和兩個導向輪相互連接，并使導向輪抵靠在C型鋼的卷邊的內(nèi)表面上滾動，從而能夠限制或糾正配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，并減少動應(yīng)力以提高儲氣裝置運行的平穩(wěn)性和安全性。

附圖說明

圖1是一種用于存儲沼氣的柔性儲氣囊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a是一種滾輪與鋼管組合的導向裝置的側(cè)視示意圖。

圖2b是圖2a的滾輪與鋼管組合的導向裝置的俯視示意圖

圖3a是滾輪與鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3b是圖3a的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。

圖4a示意性的顯示了本實用新型的導向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4b是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6a是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6b是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是根據(jù)一種示例性實施方式的本實用新型的導向系統(tǒng)的所采用的一種導向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖具體描述本實用新型的具體實施方式。在下文所描述的本實用新型的測量方法和測量裝置的具體實施方式中，為了能更好地理解本實用新型而描述了一些很具體的技術(shù)特征，但是，很顯然的是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，并不是所有的這些技術(shù)特征都是實現(xiàn)本實用新型的必要技術(shù)特征。下文所描述的本實用新型的具體實施方式只是一種示例性的具體實施方式，其不應(yīng)被視為對本實用新型的限制。

圖4a示意性的顯示了本實用新型的導向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4a所示，本實用新型的系統(tǒng)總體包括四個導向裝置410、420、430和440以及配重盤 450，其中每個所述導向裝置都包括立柱和限位導向機構(gòu)，下文將對導向裝置結(jié)構(gòu)進行具體描述，所述四個導向裝置都與所述配重盤連接，從而使得配重盤在所述四個導向裝置的引導下移動。

圖4b示意了本實用新型的一種示例性的導向裝置40的局部示意圖。本實用新型的導向裝置40包括立柱和限位導向機構(gòu)。在一種實施方式中，H型鋼 41作為立柱，H型鋼41的內(nèi)表面為滾動作用面。該立柱既是導向柱又是支撐儲氣設(shè)備的框架。該限位導向機構(gòu)包括兩個導桿和兩個導向輪，在一種實施方式中，兩根類似“L”形狀的導桿42的靠近H型鋼的一端與兩個導向輪43分別連接，兩個導向輪43能夠抵靠在H型鋼41的內(nèi)表面上進行滾動。該兩個導桿42的另一端分別與配重盤(未示出)連接。本實用新型的該導向裝置以導向輪與立柱的組合代替滾輪與鋼管組合，將運動過程中滾輪與立柱間摩擦由滑動摩擦改為滾動摩擦，減少摩擦力，由滾動摩擦產(chǎn)生的磨損也非常小。而且這種接觸即導向輪與立柱的接觸可以簡化為點-點接觸，上下運動時為一條線，因此導向具備更大的靈活性和自由度。并且，該導向裝置也能夠限制或糾正配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，減少動應(yīng)力以提高儲氣裝置運行的平穩(wěn)性和安全性。在一種實施方式中，該導向輪為軸承，當然也可以是其它合適的部件。

此外，圖5示意了本實用新型的另一種示例性的導向裝置50的局部示意圖。該導向裝置50也包括立柱和限位導向機構(gòu)。該導向裝置50用卷邊C型鋼51作為立柱，C型鋼的兩條卷邊511、512的內(nèi)側(cè)表面作為滾動作用面。立柱同樣既是導向柱又是支撐儲氣設(shè)備的框架。該限位導向機構(gòu)包括單個導桿和兩個導向輪。在一種實施方式中，導桿52采用例如T形導桿(例如T形鋼管) 代替圖4中的兩根類似“L”形的導桿，大大減少了零件加工次數(shù)，使得這種組合方式能更方便的應(yīng)用到小型氣柜中。T形導桿的位于C型鋼內(nèi)的兩端與導向輪53連接，導向輪53能夠抵靠在兩條卷邊511、512的內(nèi)側(cè)表面上進行滾動。導桿52的第三端與配重盤(未示出)連接。圖5中示例的該導向裝置也是以導向輪(例如可以是軸承)與立柱的組合代替滾輪與鋼管組合，將運動過程中滾輪與立柱間摩擦由滑動摩擦改為滾動摩擦，減少摩擦力，由滾動摩擦產(chǎn)生的磨損也非常小。而且這種接觸即軸承與立柱的接觸也可以簡化為點-點接觸，上下運動時為一條線，因此導向具備更大的靈活性和自由度。并且，該導向裝置也能夠限制或糾正配重盤的擺動和旋轉(zhuǎn)，減少動應(yīng)力以提高儲氣裝置運行的平穩(wěn)性和安全性。

在一種優(yōu)選的實施方式中，導桿與配重盤采用可伸縮可旋轉(zhuǎn)式的連接方式，從而能夠使得導桿與配重盤之間的連接更加靈活，防止導向輪與導桿之間卡死的問題。在這種連接方式中，參見圖6a和6b，配重盤與導向裝置的底板 61通過中心軸62連接，中心軸的設(shè)置目的是糾正由于施工造成的立柱63(即圖6a-6b中的H型鋼)的中心線與導向裝置中心線不重合的情況。兩個導桿 64通過底板61上的套筒65配合，如圖6a所示，在底板的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈簧66 用于調(diào)整立柱63的安裝誤差引發(fā)的間距變化。兩根導桿64通過夾板67相連防止翻轉(zhuǎn)，如圖6a所示，夾板67的兩端分別于兩根導桿64連接。

導向機構(gòu)可分為內(nèi)置彈簧和外置彈簧兩種類型，其中內(nèi)置彈簧是指彈簧設(shè)置在底板6的內(nèi)側(cè)(見圖6a)，而外置彈簧是指彈簧設(shè)置在底板6的外側(cè)，如圖6b中的彈簧68所示。彈簧的設(shè)置是為了使導向裝置成為可調(diào)式，保證儲氣裝置在升降時配重盤與立柱間距可以左右自行調(diào)整。當配重盤沿某一對角線傾斜時，該對角線兩端配重盤與立柱間就會一側(cè)間距變大，另一側(cè)間距變小，彈簧的兩種布置方式正是為了調(diào)整間距的變化。在間距變大的一側(cè)布置拉簧阻止間距增大，在間距變小的一側(cè)布置壓簧阻止間距減小，彈簧具備的彈性勢能可以使配重盤具有回到平衡狀態(tài)的回復力，從而達到緩解配重盤傾斜的作用，有利于儲氣裝置的穩(wěn)定運行。

此外，在另一種實施方式中，可以在每個導桿上配置兩個彈簧，其分別位于所述底板的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，如圖7中的彈簧71、72和73、74所示，從而能夠更好地穩(wěn)定配重盤的位置。在另一種實施方式中，除了原來的2個作為導向輪的軸承以外，還可以再增設(shè)一個導向輪75(例如如圖7所示)，該導向輪也可以是軸承，使該軸承75與另外2個軸承成“品”字形抱住立柱，保證無論配重盤朝那個方向傾斜總有軸承起牽引滾動作用，從而能更好地防止軸承傾斜，以防止軸承偏離軌道面，而失去作用。此外，如圖7所示，在一種實施方式中，導向裝置導桿前段與立柱內(nèi)側(cè)間距a₁小于導向機構(gòu)彎曲處與立柱間距 a₂，從而能降低立柱與導向機構(gòu)導桿摩擦的可能性。

圖8示意了另一種示例性的實施方式，如圖8所示，除了設(shè)置在H型鋼內(nèi)的兩個導向輪81和82以外，還可以在H型鋼80的外部增設(shè)導向輪83。該導向輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在連接在導桿85、86之間的連桿87上。在該導向輪中部位置處設(shè)置有內(nèi)凹角88，該內(nèi)凹角抵靠在角鋼89上，并且該內(nèi)凹角的輪廓與該角鋼的輪廓相對應(yīng)，該角鋼86安裝在H型鋼的外側(cè)面上。由此，該對導向輪83能夠更加穩(wěn)定地沿著角鋼滾動，從而使得該導向裝置的導向更加平穩(wěn)可靠。

軸承與C型鋼組合組成的導向機構(gòu)運行良好，人力推動配重盤時可以觀察到彈簧的調(diào)節(jié)作用，導向機構(gòu)能自動找到最理想的平衡狀態(tài)，保證安全可靠的運行。減小滑動摩擦也能有效的減少導向機構(gòu)的磨損，延長它的使用壽命。軸承磨損后可以更換，費用較低。此外，軸承在使用前應(yīng)涂抹黃油，避免雨水侵入產(chǎn)生銹蝕。

在一種實施方式中，為了強化配重盤的穩(wěn)定性，可以采用導向裝置與配重盤限制性伸縮配合方式。例如，如圖8所示，把底板81與配重盤(未示出) 之間的中心可旋轉(zhuǎn)連接改成雙溝可調(diào)節(jié)連接，從而保障在安裝位置上可以調(diào)節(jié)，更好地適應(yīng)安裝的誤差，如圖8所示，其示出了在底板81上具有兩個一定長度的溝槽82和83，通過該溝槽將底板與下方的配重盤連接。在另一種實施方式中，可以將夾板防止翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)修改為銷釘導槽式防翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，即在導桿 84中部設(shè)有一根限位銷釘85，該限位銷釘85穿過底板81上的套筒86，套筒 86上銑出限定長度導槽，該限位銷釘85穿過該套筒86上的導槽。該方式保留彈簧作為調(diào)節(jié)手段的基礎(chǔ)上大大減少了零件加工次數(shù)，以一根限位銷釘代替中心轉(zhuǎn)動軸，同樣起到防止導向裝置發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)的可能性。而且，由于導槽的限定長度，將彈簧自由度與導桿滑動自由度分開，使自由度限制在一定范圍。

以上結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的具體實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出各種變化。