本实用新型涉及一种导向系统。
背景技术：
在沼气工程建设中，经常需要用到存储沼气的储气设备。在现有技术中，柔性储气囊是一种用于存储沼气的方式。例如，如图1所示，其采用了多个叠置在一起的柔性储气囊10来存储沼气，在储气囊的顶部设置有其上放置有配重块的配重盘20以获得沼气的输出压力，该配重盘20通常与导向装置(未示出)连接以实现升降。
然而，在柔性储气囊充气和放气的过程中，配重盘易于摆动和旋转，从而影响储气设备运行的平稳性和安全性。为了纠正和限制配重盘的摆动和旋转，现有技术中采用了一种套筒式导向装置，然而，这种导向方式中套筒与导向柱在运动过程中的摩擦主要是滑动摩擦，这大大降低了导向的牵引作用，并且容易导致导向被卡死。
此外，还有一种滚轮与钢管组合的导向装置，该导向装置用一根钢管21 做立柱，即导向轴，配重盘22四角各有一个带圆弧槽的滚轮23骑在钢管21 上，参见图2a和图2b的右侧所示。或各有两个带圆弧槽的滚轮24组成一个环形空间套在钢管25上，参见图2a和图2b的左侧所示。滚轮只能在钢管面上滚动，从而限制了配重盘的摆动和旋转，只能垂直上下运动。滚轮与立柱之间采用间隙配合。
这种结构的优点是立柱采用同一外径的圆柱，可以直接选用合适截面的镀锌钢管，避免加工，较为经济合理且便于施工安装。而且，这样的立柱在施工时能够更快达到垂直度的要求。
然而，在这种结构中，钢管一般不在圆弧槽的最深处与滚轮接触，而是与滚轮圆弧槽的较高处的侧边接触，滚轮圆弧面和钢管表面接触处有明显的磨损。
滚轮与导轨接触面产生磨损的根本原因是接触面间存在摩擦力。导向装置受的摩擦力分滚动摩擦力和滑动摩擦力。
配重盘运动过程中会不可避免的倾斜，加上立柱制造、安装的误差影响，滚轮与钢管会有接触，而接触部位存在一定的弹性变形，因而接触部位不可能是理论上的一个点，而是一个微小的面，如图3a中的b-c-d所示。滚轮以旋转中心O为基点，某一瞬间基点速度为V，方向向上，滚轮的角速度为ω，顺时针旋转，则速度瞬心a点的瞬时线速度为Va＝ω×R，接触面上其他各点旋转半径与a点不一致，因此这些点与静止的钢管间存在相对滑动，形成滑动摩擦，导致滚轮与钢管的接触面磨损。
因此，滚轮与钢管的运动并不是理想中的滚动，而经常是滑动。滑动摩擦力较滚动摩擦力要大很多。这就决定了即使配重盘运动过程中的倾斜度仍在允许范围之内时，接触面的滑动摩擦力也会增大使摩擦力大于气囊内气体上升的牵引力，严重时滚轮与钢管之间停止运动，致使导向被卡死，装置出现故障。因此，这种导向机构仅适用于储气量较小的装置(例如V<5m3)，在大型沼气工程中无法得到推广。
因此，需要提供一种更理想的导向系统，其应能限制或纠正配重盘的摆动和旋转，减少动应力以提高储气装置运行的平稳性和安全性。
技术实现要素：
为了克服现有技术中的导向装置的缺陷，本实用新型公开了一种导向系统，包括四个导向装置和配重盘，所述四个导向装置都与所述配重盘连接，其中每个所述导向装置都包括立柱和限位导向机构，其中限位导向机构还包括第一L形导杆、第二L形导杆、第一导向轮和第二导向轮，所述立柱为H型钢，所述第一导向轮和第二导向轮可抵靠在所述H型钢的内表面上滚动，所述第一和第二L形导杆的一端分别与所述第一导向轮和第二导向轮连接，所述第一和第二L形导杆的另一端与所述配重盘连接，所述第一导向轮和第二导向轮是轴承。
作为一种改进，所述第一L形导杆和第二L形导杆的所述另一端通过套筒与底板连接，所述底板与所述配重盘旋转连接，所述导向装置还包括与所述第一L形导杆和所述第二L形导杆连接的夹板，在所述第一L形导杆和所述第二L形导杆上设置有弹簧，所述弹簧位于所述底板的内侧、外侧或者内侧和外侧。
作为一种改进，所述限位导向机构还包括角钢和第三导向轮，所述角钢安装在所述H型钢的外侧面上，所述第三导向轮设置在连接所述第一L形导杆和所述第二L形导杆的连杆上，所述第三导向轮具有内凹角，该内凹角的轮廓与所述角钢的轮廓相对应，从而使得所述第三导向轮能抵靠在所述角钢上滚动。
作为一种改进，所述限位导向机构还包括能抵靠在所述H型钢的外表面上滚动的第三导向轮，其设置在连接所述第一L形导杆和所述第二L形导杆的连杆上，从而使得该第三导向轮所述第一导向轮和所述第二导向轮“品”字形抱住所述立柱。
作为一种改进，所述第一L形导杆和所述第二L形导杆前段与所述立柱内侧之间的间距a1小于所述第一L形导杆和所述第二L形导杆的弯曲处与所述立柱之间的间距a2。
本实用新型公开了一种导向系统，包括四个导向装置和配重盘，所述四个导向装置都与所述配重盘连接，其中每个所述导向装置都包括立柱和限位导向机构，其中限位导向机构还包括T形导杆、第一导向轮和第二导向轮，所述立柱为C型钢，所述第一导向轮和第二导向轮可抵靠在所述C型钢的两个卷边的内表面上滚动，所述T形导杆的第一端和第二端分别与所述第一导向轮和第二导向轮连接，所述T形导杆的第三端与所述配重盘连接，所述第一导向轮和第二导向轮是轴承。
作为一种改进，所述T形导杆所述第三端与底板连接，所述底板与所述配重盘旋转连接，在所述T形导杆上设置有弹簧，所述弹簧位于所述底板的内侧、外侧或者内侧和外侧。
作为一种改进，所述限位导向机构还包括设置在所述T形导杆中部的限位销钉，该限位销钉穿过所述底板上的套筒上的具有限定长度的导槽。
综上所述，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过两个L形导杆以及两个导向轮相互连接，并使导向轮抵靠在H型钢的内表面上滚动，或者通过T形导杆和两个导向轮相互连接，并使导向轮抵靠在C型钢的卷边的内表面上滚动，从而能够限制或纠正配重盘的摆动和旋转，并减少动应力以提高储气装置运行的平稳性和安全性。
附图说明
图1是一种用于存储沼气的柔性储气囊结构示意图。
图2a是一种滚轮与钢管组合的导向装置的侧视示意图。
图2b是图2a的滚轮与钢管组合的导向装置的俯视示意图
图3a是滚轮与钢管的结构示意图。
图3b是图3a的结构的俯视示意图。
图4a示意性的显示了本实用新型的导向系统的结构示意图
图4b是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图5是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图6a是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图6b是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图7是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图8是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
图9是根据一种示例性实施方式的本实用新型的导向系统的所采用的一种导向装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体描述本实用新型的具体实施方式。在下文所描述的本实用新型的测量方法和测量装置的具体实施方式中，为了能更好地理解本实用新型而描述了一些很具体的技术特征，但是，很显然的是，对于本领域的技术人员来说，并不是所有的这些技术特征都是实现本实用新型的必要技术特征。下文所描述的本实用新型的具体实施方式只是一种示例性的具体实施方式，其不应被视为对本实用新型的限制。
图4a示意性的显示了本实用新型的导向系统的结构示意图，如图4a所示，本实用新型的系统总体包括四个导向装置410、420、430和440以及配重盘 450，其中每个所述导向装置都包括立柱和限位导向机构，下文将对导向装置结构进行具体描述，所述四个导向装置都与所述配重盘连接，从而使得配重盘在所述四个导向装置的引导下移动。
图4b示意了本实用新型的一种示例性的导向装置40的局部示意图。本实用新型的导向装置40包括立柱和限位导向机构。在一种实施方式中，H型钢 41作为立柱，H型钢41的内表面为滚动作用面。该立柱既是导向柱又是支撑储气设备的框架。该限位导向机构包括两个导杆和两个导向轮，在一种实施方式中，两根类似“L”形状的导杆42的靠近H型钢的一端与两个导向轮43分别连接，两个导向轮43能够抵靠在H型钢41的内表面上进行滚动。该两个导杆42的另一端分别与配重盘(未示出)连接。本实用新型的该导向装置以导向轮与立柱的组合代替滚轮与钢管组合，将运动过程中滚轮与立柱间摩擦由滑动摩擦改为滚动摩擦，减少摩擦力，由滚动摩擦产生的磨损也非常小。而且这种接触即导向轮与立柱的接触可以简化为点-点接触，上下运动时为一条线，因此导向具备更大的灵活性和自由度。并且，该导向装置也能够限制或纠正配重盘的摆动和旋转，减少动应力以提高储气装置运行的平稳性和安全性。在一种实施方式中，该导向轮为轴承，当然也可以是其它合适的部件。
此外，图5示意了本实用新型的另一种示例性的导向装置50的局部示意图。该导向装置50也包括立柱和限位导向机构。该导向装置50用卷边C型钢51作为立柱，C型钢的两条卷边511、512的内侧表面作为滚动作用面。立柱同样既是导向柱又是支撑储气设备的框架。该限位导向机构包括单个导杆和两个导向轮。在一种实施方式中，导杆52采用例如T形导杆(例如T形钢管) 代替图4中的两根类似“L”形的导杆，大大减少了零件加工次数，使得这种组合方式能更方便的应用到小型气柜中。T形导杆的位于C型钢内的两端与导向轮53连接，导向轮53能够抵靠在两条卷边511、512的内侧表面上进行滚动。导杆52的第三端与配重盘(未示出)连接。图5中示例的该导向装置也是以导向轮(例如可以是轴承)与立柱的组合代替滚轮与钢管组合，将运动过程中滚轮与立柱间摩擦由滑动摩擦改为滚动摩擦，减少摩擦力，由滚动摩擦产生的磨损也非常小。而且这种接触即轴承与立柱的接触也可以简化为点-点接触，上下运动时为一条线，因此导向具备更大的灵活性和自由度。并且，该导向装置也能够限制或纠正配重盘的摆动和旋转，减少动应力以提高储气装置运行的平稳性和安全性。
在一种优选的实施方式中，导杆与配重盘采用可伸缩可旋转式的连接方式，从而能够使得导杆与配重盘之间的连接更加灵活，防止导向轮与导杆之间卡死的问题。在这种连接方式中，参见图6a和6b，配重盘与导向装置的底板 61通过中心轴62连接，中心轴的设置目的是纠正由于施工造成的立柱63(即图6a-6b中的H型钢)的中心线与导向装置中心线不重合的情况。两个导杆 64通过底板61上的套筒65配合，如图6a所示，在底板的内侧设置有弹簧66 用于调整立柱63的安装误差引发的间距变化。两根导杆64通过夹板67相连防止翻转，如图6a所示，夹板67的两端分别于两根导杆64连接。
导向机构可分为内置弹簧和外置弹簧两种类型，其中内置弹簧是指弹簧设置在底板6的内侧(见图6a)，而外置弹簧是指弹簧设置在底板6的外侧，如图6b中的弹簧68所示。弹簧的设置是为了使导向装置成为可调式，保证储气装置在升降时配重盘与立柱间距可以左右自行调整。当配重盘沿某一对角线倾斜时，该对角线两端配重盘与立柱间就会一侧间距变大，另一侧间距变小，弹簧的两种布置方式正是为了调整间距的变化。在间距变大的一侧布置拉簧阻止间距增大，在间距变小的一侧布置压簧阻止间距减小，弹簧具备的弹性势能可以使配重盘具有回到平衡状态的回复力，从而达到缓解配重盘倾斜的作用，有利于储气装置的稳定运行。
此外，在另一种实施方式中，可以在每个导杆上配置两个弹簧，其分别位于所述底板的内侧和外侧，如图7中的弹簧71、72和73、74所示，从而能够更好地稳定配重盘的位置。在另一种实施方式中，除了原来的2个作为导向轮的轴承以外，还可以再增设一个导向轮75(例如如图7所示)，该导向轮也可以是轴承，使该轴承75与另外2个轴承成“品”字形抱住立柱，保证无论配重盘朝那个方向倾斜总有轴承起牵引滚动作用，从而能更好地防止轴承倾斜，以防止轴承偏离轨道面，而失去作用。此外，如图7所示，在一种实施方式中，导向装置导杆前段与立柱内侧间距a1小于导向机构弯曲处与立柱间距 a2，从而能降低立柱与导向机构导杆摩擦的可能性。
图8示意了另一种示例性的实施方式，如图8所示，除了设置在H型钢内的两个导向轮81和82以外，还可以在H型钢80的外部增设导向轮83。该导向轮可旋转地安装在连接在导杆85、86之间的连杆87上。在该导向轮中部位置处设置有内凹角88，该内凹角抵靠在角钢89上，并且该内凹角的轮廓与该角钢的轮廓相对应，该角钢86安装在H型钢的外侧面上。由此，该对导向轮83能够更加稳定地沿着角钢滚动，从而使得该导向装置的导向更加平稳可靠。
轴承与C型钢组合组成的导向机构运行良好，人力推动配重盘时可以观察到弹簧的调节作用，导向机构能自动找到最理想的平衡状态，保证安全可靠的运行。减小滑动摩擦也能有效的减少导向机构的磨损，延长它的使用寿命。轴承磨损后可以更换，费用较低。此外，轴承在使用前应涂抹黄油，避免雨水侵入产生锈蚀。
在一种实施方式中，为了强化配重盘的稳定性，可以采用导向装置与配重盘限制性伸缩配合方式。例如，如图8所示，把底板81与配重盘(未示出) 之间的中心可旋转连接改成双沟可调节连接，从而保障在安装位置上可以调节，更好地适应安装的误差，如图8所示，其示出了在底板81上具有两个一定长度的沟槽82和83，通过该沟槽将底板与下方的配重盘连接。在另一种实施方式中，可以将夹板防止翻转结构修改为销钉导槽式防翻转结构，即在导杆 84中部设有一根限位销钉85，该限位销钉85穿过底板81上的套筒86，套筒 86上铣出限定长度导槽，该限位销钉85穿过该套筒86上的导槽。该方式保留弹簧作为调节手段的基础上大大减少了零件加工次数，以一根限位销钉代替中心转动轴，同样起到防止导向装置发生上下偏转的可能性。而且，由于导槽的限定长度，将弹簧自由度与导杆滑动自由度分开，使自由度限制在一定范围。
以上结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下做出各种变化。