专利名称：板式弹簧机械密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油罐密封装置，特别是一种板式弹簧机械密封装置。
背景技术：
目前大型储油罐的顶盖多是采用浮盘，此种顶盖飘浮在油面上，可随油面升降，以减小油气挥发空间。对于大型储油罐(直径可达80-100M)浮盘与罐壁之间留有约200mm到250mm的间隙。为防止油气由该间隙中挥发，于浮盘和油罐之间设有密封装置。现有的密封装置大致为两种，一种是软囊式密封装置(泡沫密封和充液密封)，另一种是机械密封装置(动臂式机械密封和板式弹簧机械密封)。
现有的板式弹簧机械密封装置是由密封靴板1，靴臂3，悬架臂4，靴板连接架5，悬架臂连接架2，板式弹簧9和连续密封带8等主要部件构成(请参阅图1、2所示)。其中密封靴板1通常为1.5mm厚热镀锌板，储存特殊介质时将采用不锈钢或铝合金。密封靴板1的下端至少应浸入油品液位100mm以下。而上端则需高出浮盘边缘板约300mm。从而使机械密封成为浸液式形态，并保证密封靴板1与储罐内壁10有足够的接触面积(高度)，有效的遏制油气挥发路径。密封靴板1的宽度约2.4-2.5m，高度随浮盘高度而异，密封靴板1在储罐内壁100上彼此搭接成圆周。密封靴板1上下均有折边，使得靴板贴着罐壁升降时可以平滑移动，不被横向焊缝和焊瘤阻隔。密封靴板1上所有安装其他部件(靴板连接架，连续密封带)的开孔均冲压出凹槽，将连接螺栓的头部嵌入，确保同罐壁接触的靴板面没有任何突起物。
每片密封靴板1安装有两组剪刀联结机构和板式弹簧9、10。该剪刀联结机构是由靴臂3，悬架臂4，靴板连接架5，悬架臂连接架2组成。其中，靴板连接架5以螺栓螺母固定在密封靴板1上。靴臂3和悬架臂4分别用轴销枢设于靴板连接架5和悬架臂连接架2上，靴臂3和悬架臂4的中部位置再用轴销将二者铰接而构成剪刀联接机构，安装有两组剪刀联结机构的密封靴板以悬架臂连接架2上部的安装孔固定于浮盘200的边缘板上，再用板式弹簧9、10抵压于浮盘边缘板200的侧壁与密封靴板1之间而将密封靴板1抵压于储罐内壁100上。该板式弹簧9为八字形，其中部螺固于悬架臂连接架2上，八字的两腿将密封靴板1抵压于储罐内壁100上，板式弹簧10是弧形板簧，其一端固定在浮盘边缘板上，另一端将密封靴板1抵压于储罐内壁100上。
于密封靴板1和浮盘200的侧壁边缘板上用槽型压板6将连续密封带8密封于密封靴板1和浮盘200之间(如图3、4所示)。
该密封装置固定在浮盘边缘板上，机械密封的整体结构随浮盘升降而上下运动。靴臂与罐壁之间油品液面挥发的油气被连续密封带有效地阻隔封存，唯一可能泄漏油气的地方是浸入油品液位以下的靴板1同储罐内壁100之间狭小缝隙的挥发表面，浮顶罐除了一次密封(机械密封或其他种类密封)外大多还安装二次密封，因此可以极大程度上减少油气损失。板式弹簧机械密封属于浸液式密封。
现有的板式弹簧机械密封装置存在以下不足1、通常的机械密封在安装时需要预先在浮盘边缘板上焊接固定件400作为杠杆支点用于支撑板式弹簧10(如图5所示)，由于板式弹簧9、10是分别安装于U型悬架臂连接架2的上下部位，因此，只有在剪刀机构安装完成后才能安装板式弹簧，上述所有作业均在8 5 0-1000mm深，200-250mm宽的狭小环形间距内实施，机械密封下部的安装需安装者潜入储罐内，在1800mm以上的上述狭小空间作业。这会带来两个问题(1)作业空间狭小，功效底，影响质量，易出人身事故。
(2)对于已经储存有油品的储罐，无法在浮盘底下(即罐内)实施作业。
2、连续密封带是阻隔封闭环形间距内油气的重要部件，其两侧安装方式、安装附件的结构是能否形成有效密封的关键。而最需注意的是在密封靴板上端的安装。因为密封靴板表面有一排凸起的凹槽(反面)，需用槽型压板(如图3、4所示)；但是钢制的槽型压板不可能弯成弧形与圆形储罐内壁吻合，槽型压板在密封靴板的圆周上是连续的折线(弦)，这条弦和所交接的圆周的弧之间缝隙较大，连续密封带与密封靴板之间无法实现有效的密封。
3、靴板连接架是带动靴板上下运动的连接件，由于靴板的自重(每张靴板重约32公斤)并与罐壁紧贴摩擦，连接架与靴板之间须有足够的结合力，原有的类似连接机构只有两组靴板连接架5用4个螺栓螺母同密封靴板连接(见图6，每个靴板连接架5用2个螺栓螺母)，当靴板同罐壁摩擦力增大(环形间距变小时板式弹簧压紧)或在罐壁遇到较大阻力时，1.5mm的密封靴板与连接架的接合部会被拉裂或形变，将使机械密封性能和寿命明显降低甚至导致事故。
4、现有的连续密封带8为尼龙编织两面涂覆合成橡胶(丁睛橡胶)，防火性能差，一旦遇火，涂覆合成橡胶的尼龙编织连续密封带将很快燃烧，进一步造成内部油气燃烧，酿成火灾。
5、由于密封靴板是在储罐内壁的圆周上彼此搭接的，当浮盘处在不同高度(会有不同的储罐直径)或因热胀冷缩，该搭接处会有一定的相对位移。在搭接处槽型压板也会有一定的相对位移，不能确保搭接处连续密封带的压紧，此处容易发生油气泄漏。
6、现有的板式弹簧为“八”字型板式弹簧，由于“八”字顶部折边处应力集中，反复运动会使弹性减退乃至断裂，此外每个弹簧只用一组螺栓螺母固定，容易转动。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，提供一种可预先组装成为完整的独立单元，便于安装施工、密封可靠、阻燃性能好、使用寿命长的板式弹簧机械密封装置。
本实用新型所提供的板式弹簧机械密封装置是由如下技术方案来实现的。
一种板式弹簧机械密封装置，用于浮盘与罐壁之间的密封，包括多个密封靴板，多个连接密封靴板并由靴臂、悬架臂、靴板连接架、悬架臂连接架所组成的剪刀联结机构，多个固定于浮盘将密封靴板压抵于罐壁的板式弹簧，连续密封带，其中每片密封靴板通过靴板连接架与两组剪刀联结机构联接，各密封靴板之间彼此搭接，于密封靴板和浮盘的侧壁边缘板上用槽型压板将连续密封带密封于密封靴板和浮盘之间，其特征是该悬架臂连接架是一长条板，其上部设有安装孔，于安装孔的下面，板的两侧立设有支架，于支架上设有销孔，于支架的下面设有弹簧安装孔；将板式弹簧安装于悬架臂连接架的弹簧安装孔中并与悬架臂-靴臂-靴板组装成一整体部件。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该悬架臂连接架的支架的下面设有二组弹簧安装孔。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于悬架臂连接架的支架上设有三个销孔。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该悬架臂连接架的长条板的截面为U型。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是密封连续密封的槽型压板是柔性槽型压板，该柔性槽型压板是采用薄不锈钢板制成的、截面为两侧外敞的U字形。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该密封靴板上设有两组靴板连接架安装孔，每组4孔；每个靴板连接架上设有相对应的4个安装孔，两组靴板连接架用8组螺栓螺母连接固定所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该续密封带是防火型连续密封带。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于搭接靴板处相邻二槽型压板之间设有膨胀弯，该膨胀弯两端固定在两侧的柔性槽型压板螺栓螺母上，膨胀弯内填充橡胶块。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于该悬架臂连接架上装有一片上下两点固定的板式弹簧或两个彼此平行的板式弹簧。
所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该板式弹簧是拱形板式弹簧，并在垂直方向上设有二安装孔，每块拱形板式弹簧用两组螺栓螺母固定于悬架臂连接架上。
本实用新型的优点在于1、本实用新型由于采用长条状的悬架臂连接架，板式弹簧的固定不需在浮盘边缘板焊接任何支撑件，每一组密封靴板及其包括板式弹簧在内的全部连接机构可以预先组装成为完整的独立单元，将这个整体单元逐次放入环形间距内固定在浮盘边缘板上。既解决了施工困难，节省了工时，又可以在已经储存有油品的储罐上施工。
2、板式弹簧机械密封采用自行研制的不锈钢柔性槽型压板，有效地解决了现有刚性槽型压板在密封靴板的圆周上是呈连续的折线，无法实现有效密封的问题。
3、将靴板连接架与密封靴板上的安装孔由两个改为四个，每张密封靴板用四块连接板8组螺栓螺母连接固定，使密封靴板与连接架的结合力增大了一倍，有效解决了密封靴板与连接架的接合部结合强度，避免会安装孔被拉裂或形变，使机械密封性能和寿命明显提高。
4、本实用新型采用防火型连续密封带，当环形间距空间的油气因某种原因起火后，由于连续密封带的防火性能，使得火焰不能烧穿防火型的连续密封带，从而很快烧耗掉氧气而在极短时间内自行熄灭。这对于储存油品的浮顶罐是极为重要的安全措施。
5、在柔性槽型压板之间设有膨胀弯，确保密封靴板搭接部位的连续性和密封性能。
6、将“八”字型板式弹簧改为“拱形”板式弹簧，没有应力集中的折边，明显提高了弹簧的可靠性，弹性稳定，寿命长，为“八字”弹簧的两倍到三倍，在垂直方向上用两组螺栓螺母固定，不会出现转动，进一步提高了可靠性。
为对本实用新型的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下
图1是现有板式弹簧机械密封装置的俯视示意图。
图2是图1板式弹簧机械密封装置的a-a剖视示意图。
图3是图2的B部局部放大图。
图4是图2的C部局部放大图。
图5是现有板式弹簧机械密封装置的安装示意图。
图6是本实用新型的板式弹簧机械密封装置的俯视示意图。
图7是本实用新型的板式弹簧机械密封装置的横剖视示意图。
图8是本实用新型板式弹簧机械密封装置的悬架臂连接架的示意图。
图9是本实用新型板式弹簧机械密封装置的密封靴板-剪刀/弹簧联结机构的组装成一整体部件图。
图10是本实用新型板式弹簧机械密封装置的柔性槽型压板的截面图。
图11是本实用新型板式弹簧机械密封装置的膨胀弯的示意图。
具体实施方式
图6、7所示是本实用新型的板式弹簧机械密封装置的俯视图和横剖视图。该板式弹簧机械密封装置用于浮盘200与罐壁100之间的密封，包括多个密封靴板11，多个连接密封靴板11并由靴臂3、悬架臂4、靴板连接架50、悬架臂连接架20所组成的剪刀联结机构，多个固定于浮盘将密封靴板压抵于罐壁的板式弹簧90，连续密封带8，其中每片密封靴板11通过靴板连接架50与两组剪刀联结机构联接，各密封靴板11之间彼此搭接，于密封靴板11和浮盘20的侧壁边缘板上用槽型压板60将连续密封带8密封于密封靴板11和浮盘200之间。
为解决在安装时需要预先在浮盘200的边缘板上焊接固定件400，以支撑剪刀机构的悬架臂连接架和板式弹簧所带来的作业空间狭小，易出人身事故以及无法在已经储存有油品的储罐内实施作业的问题。本实用新型将悬架臂连接架20设计成长条板状(如图8所示)，其上部设有安装孔21，于安装孔21的下面，板的两侧立设有支架22，于支架22上设有销孔23，于支架22的下面设有弹簧安装孔24；安装时可将板式弹簧90先安装于悬架臂连接架20的弹簧安装孔24中即构成剪刀/弹簧联结机构，并与密封靴板组装成一整体部件(如图9)所示。安装时，用人工放入罐体100与浮盘200之间，用螺钉穿过浮盘200边缘板上的安装孔与悬架臂连接架20上的安装孔21，再用螺母将其紧固。
为使所安装的板式弹簧与悬架臂连接架结合得更为稳固，该悬架臂连接架20的支架22的下面设有二组弹簧安装孔24，而采用具有二安装孔的宽板式弹簧90，也可于该悬架臂连接架上装有两个彼此平行的板式弹簧。于支架上设有三个销孔23，用于调整剪刀机构和密封靴板的安装高度。
为有效地解决了现有刚性槽型压板6在密封靴板的圆周上是呈连续的折线，无法实现有效密封的问题。本实用新型的密封连续密封带的槽型压板是采用柔性槽型压板，该柔性槽型压板60的截面形状如图10所示，是呈两侧外敞的U字形，并采用柔形较好的薄钢板弯制而成，最好用薄不锈钢板。
本实用新型的密封靴板11上设有两组靴板连接架安装孔12，每组4孔；每组靴板连接架上设有相对应的4个安装孔，两组靴板连接架用8组螺栓螺母连接固定。如此设计使密封靴板与连接架的结合力增大了一倍，有效解决了密封靴板与连接架的接合部结合强度，避免会安装孔被拉裂或形变，使机械密封性能和寿命明显提高。
本实用新型的连续密封带80是采用防火型的连续密封带，当罐体100与浮动盖板之间的环形间距空间的油气因某种原因起火后，该连续密封带80的防火性能，将使得火焰不能烧穿防火型的连续密封带，从而很快烧耗掉氧气而在极短时间内自行熄灭。这对于储存油品的浮顶罐是极为重要的安全措施。
于相邻二槽型压板60之间设有膨胀弯61，该膨胀弯61的外形如图11所示，是中间为Ω型的长条板，以适应热涨冷缩的需要，两端固定在两侧的柔性槽型压板螺栓螺母上，膨胀弯内填充橡胶块62，以确保密封靴板搭接部位的连续性和密封性能。
为解决现有的“八”字型板式弹簧顶部折边处应力集中，使弹性减退乃至断裂的问题，本实用新型将“八”字型板式弹簧9改为“拱形”板式弹簧90(如图6所示)。“拱形”板式弹簧90没有应力集中的折边，明显提高了弹簧的可靠性，弹性稳、定寿命长；且将拱形板式弹簧90的宽度设计成“八字”弹簧的两倍到三倍，在垂直方向上用两组螺栓螺母固定，不会出现转动，进一步提高了可靠性。
以上所述仅是本实用新型具体实施例，凡是熟悉此项技艺人士极易据此而做出各种修饰或变更，因此，凡种种不脱离本实用新型权利要求精神所作的等效替换，均应包括于本专利保护范围中。
权利要求1.一种板式弹簧机械密封装置，用于浮盘与罐壁之间的密封，包括多个密封靴板，多个连接密封靴板并由靴臂、悬架臂、靴板连接架、悬架臂连接架所组成的剪刀联结机构，多个固定于浮盘将密封靴板压抵于罐壁的板式弹簧，连续密封带，其中每片密封靴板通过靴板连接架与两组剪刀联结机构联接，各密封靴板之间彼此搭接，于密封靴板和浮盘的侧壁边缘板上用槽型压板将连续密封带密封于密封靴板和浮盘之间，其特征是该悬架臂连接架是一长条板，其上部设有安装孔，于安装孔的下面，板的两侧立设有支架，于支架上设有销孔，于支架的下面设有弹簧安装孔；将板式弹簧安装于悬架臂连接架的弹簧安装孔中并与悬架臂-靴臂-靴板组装成一整体部件。
2.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该悬架臂连接架的支架的下面设有二组弹簧安装孔。
3.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于悬架臂连接架的支架上设有三个销孔。
4.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该悬架臂连接架的长条板的截面为U型。
5.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是密封连续密封的槽型压板是柔性槽型压板，该柔性槽型压板是采用薄钢板、或薄不锈钢板制成的截面为两侧外敞的U字形。
6.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该密封靴板上设有两组靴板连接架安装孔，每组4孔；每个靴板连接架上设有相对应的4个安装孔，两组靴板连接架用8组螺栓螺母连接固定
7.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该续密封带是防火型连续密封带。
8.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于相邻二槽型压板之间设有膨胀弯，该膨胀弯两端固定在两侧的柔性槽型压板螺栓螺母上，膨胀弯内填充橡胶块。
9.根据权利要求1所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是于该悬架臂连接架上装有一片上下两点固定的板式弹簧，或两个彼此平行的板式弹簧。
10.根据权利要求1或9所述的板式弹簧机械密封装置，其特征是该板式弹簧是拱形板式弹簧，并在垂直方向上设有二安装孔，每块拱形板式弹簧用两组螺栓螺母固定于悬架臂连接架上。
专利摘要一种板式弹簧机械密封装置，由多个密封靴板、多个连接密封靴板并由靴臂、悬架臂、靴板连接架、悬架臂连接架所组成的剪刀联结机构、多个固定于浮盘将密封靴板压抵于罐壁的板式弹簧、连续密封带组成，密封靴板通过靴板连接架与两组剪刀联结机构联接，各密封靴板之间彼此搭接，于密封靴板和浮盘的侧壁边缘板上用槽型压板将连续密封带密封于密封靴板和浮盘之间，其特征是该悬架臂连接架是一长条板，其上部设有安装孔，安装孔的下面立设有支架，支架上设有销孔，支架的下面设有弹簧安装孔；板式弹簧安装于悬架臂连接架的弹簧安装孔中并与悬架臂－靴臂－靴板组装成一整体部件。解决了施工困难，节省了工时，可在已储存有油品的储罐上施工。
文档编号B65D90/00GK2728988SQ20042009273
公开日2005年9月28日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者杨春辉, 李中全, 张志 申请人:杨春辉, 陈吉宇