导轮装置和具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜的制作方法

本实用新型涉及冶金、石化系统中回收转炉煤气的设备，特别涉及一种导轮装置和具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜。

背景技术：

橡胶膜密封煤气柜广泛应用在冶金、石化系统。在冶金工厂里的转炉煤气回收系统中，橡胶膜密封煤气柜更是不可缺少的设施。通过橡胶膜密封煤气柜把间断产生的转炉煤气转变成稳定的煤气量，连续供应煤气用户。橡胶膜密封煤气柜具有吞吐量大、日常维护及检修工作量少、使用寿命长、密封性能好等特点。

其中，干式橡胶膜密封煤气柜是一种不使用水和油脂等液体及半液体的全干式煤气柜，其密封性能好，适用于含尘量大、湿度高、有毒气体成分多的转炉煤气储存。干式橡胶膜密封煤气柜按照其活塞密封形式的不同可以分为单段式橡胶膜密封煤气柜和两段式橡胶膜密封煤气柜。

单段式橡胶膜密封煤气柜：由侧板、支柱、屋顶、柜底板、活塞、活塞支架、密封橡胶膜、活塞调平装置、防风桁架、走廊及梯子平台等部件组成。单段式橡胶膜密封煤气柜的外壳是由侧板、支柱、屋顶、柜底板构成的一个固定圆柱形几何体。其内部有一个可活动的活塞，活塞安装在活塞支架上，侧板与活塞之间的密封采用密封橡胶膜，从而使气柜成为一个单段式密封的气柜。

单段式橡胶膜密封煤气柜的工作原理如下：在气柜内未储存煤气时，活塞坐落在柜底板上，当气柜逐步进气时，且达到一定的压力，活塞便开始上升，密封橡胶膜开始向上卷动，随着气体的不断进入，活塞上升至最高位置时，密封橡胶膜被向上拉直，活塞已不能上升，气柜便达到了最大储气量。当气柜向外送气时，其过程与上述过程相反。

两段式橡胶膜密封煤气柜：由侧板、支柱、屋顶、柜底板、活塞、活塞支架、T形挡板、T形挡板支架、密封橡胶膜、活塞调平装置、防风桁架、走廊及梯子平台等部件组成。两段式橡胶膜密封煤气柜的外壳是由侧板、支柱、屋顶、柜底板构成的一个固定圆柱形几何体。其内部有一个可活动的活塞，侧板与活塞之间的密封采用密封橡胶膜密封。在活塞的外侧与侧板之间设置一个中间段——称为T形挡板。T形挡板安装在T形挡板支架上，T形挡板前后设置有两圈密封橡胶膜，其中，外圈密封橡胶膜连接于侧板和T形挡板之间，内圈密封橡胶膜连接于T形挡板和活塞之间，从而使煤气柜成为一个两段式密封的气柜。

两段式橡胶膜密封煤气柜的工作原理如下：在气柜内未储存煤气时，活塞坐落在柜底板上，T形挡板坐落在T形挡板支架上，当气柜逐步进气时，且达到一定的压力，活塞便开始上升，内圈密封橡胶膜开始向上卷动，这时，T形挡板及外圈密封橡胶膜都不动作，随着气体的不断进入，活塞上升至防风桁架顶部碰到T形挡板上部桁架顶板时，内圈密封橡胶膜被向上拉直，活塞已不能单独上升，当煤气继续进入，达到第二段压力时，活塞将与T形挡板同时上升，这时，外圈密封橡胶膜开始向上卷动，最后活塞及T形挡板上升到最高位置，外圈密封橡胶膜也被向上拉直，气柜便达到了最大储气量。当气柜向外送气时，其过程与上述过程相反。

上述两种橡胶膜密封煤气柜均具有一个不可克服的缺点，在活塞上下移动的过程中，活塞容易发生漂移或倾斜，并使得支撑活塞或T形挡板与侧板内壁发生撞击，不但影响活塞的正常移动，还容易引起侧板内壁、活塞或T形挡板的损坏。

现有技术有中，虽然陆续有针对上述缺陷的改进，但其并不能完全克服上述缺陷。以两段式橡胶膜密封煤气柜为例，在T形挡板支架顶部和底部各有一个导辊，顶部导辊和底部导辊外圈粘结有橡胶层，其中，顶部导辊的外圈粘结氯丁橡胶(防老化)，底部导辊的外圈粘结有腈基丁二烯橡胶(耐煤气腐蚀)。当T形挡板在升降时由于倾斜而与侧板内壁发生接触时，T形挡板支架其顶部导辊和底部导辊可以防止T形挡板与侧板内壁的发生严重撞击，进而保护T形挡板和侧板内壁。但是为了避免顶部导辊、底部导辊与运行中的密封橡胶膜的位置产生干涉，顶部导辊和底部导辊只能安装在T形挡板支架的顶部和底部位置，且顶部导辊和底部导辊在运行过程中与侧板内壁之间具有间隔，并不是贴合的，不能彻底的改变活塞或T形挡板在升降时的漂移和倾斜。

由此可以看出，上述橡胶膜密封煤气柜其活塞和T形挡板的结构存在缺陷，因此，有必要对橡胶膜密封煤气柜的结构进行进一步的完善和改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种导轮装置，用于橡胶膜密封煤气柜，能够减少活塞或T形挡板在升降时发生的倾斜和漂移，防止活塞或T形挡板与侧板内壁之间发生撞击，保证活塞的平稳运行。

本实用新型的另一目的是提出一种具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，在其活塞支架和T形板支架上安装有导轮装置，防止活塞或T形挡板与侧板内壁之间发生撞击，保证活塞能够平稳运行。

为达到上述目的，本实用新型提出一种导轮装置，其中，所述导轮装置包括导轮框架、导轮支架和导轮，所述导轮框架具有能容纳所述导轮支架和所述导轮的收纳槽，所述导轮支架的一端安装在所述收纳槽内，所述导轮支架的另一端能从所述收纳槽内朝向所述收纳槽外伸出和缩回，所述导轮能转动地安装在所述导轮支架能伸缩的另一端，所述导轮的转动轴线为水平线。

如上所述的导轮装置，其中，所述收纳槽的截面为矩形，所述导轮支架沿竖直方向设置在所述收纳槽内，所述导轮支架的一端与一驱动轴固定连接，所述驱动轴沿水平方向设置，所述驱动轴两端分别枢接在所述收纳槽的两相对侧壁上，所述驱动轴能沿自身轴线转动并带动所述导轮支架绕所述驱动轴摆动至呈水平设置，所述导轮支架的另一端安装有所述导轮。

如上所述的导轮装置，其中，所述导轮支架呈倒U形，所述导轮支架的一端为封闭端，所述封闭端与所述驱动轴固定连接，所述导轮支架的另一端为开口端，所述导轮通过安装轴安装在所述开口端，所述安装轴贯穿过所述导轮，所述安装轴的两端分别枢接在所述导轮支架的两侧壁上。

如上所述的导轮装置，其中，所述驱动轴的一端伸出所述导轮框架形成输入端，所述输入端通过联轴器与一电机连接。

如上所述的导轮装置，其中，所述电机与激光柜距仪电连接并接受所述激光柜距仪的电信号启动或关闭。

本实用新型还提出一种具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其中，所述橡胶膜密封煤气柜至少包括壳体和设置于所述壳体内部能上下活动的活塞，所述活塞外侧设置有活塞支架和/或T形挡板支架，与所述壳体的侧板内壁相邻的的活塞支架或T形挡板支架上安装有如上所述的导轮装置，所述导轮装置通过所述导轮框架固设在所述活塞支架或所述T形板支架上，所述导轮框架的所述收纳槽的开口朝向所述侧板内壁，所述导轮支架朝向所述侧板内壁能摆动地伸出和缩回，所述导轮能转动地安装在所述导轮支架上，伸出所述收纳槽后的所述导轮与所述侧板内壁滚动接触。

如上所述的具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其中，所述活塞支架上或所述T形挡板支架上安装有两个以上的所述导轮装置，两个以上的所述导轮装置沿竖直方向均布。

如上所述的具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其中，安装有所述导轮装置的所述活塞支架或所述T形挡板支架沿所述橡胶膜密封柜的周向均布。

如上所述的具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其中，与所述侧板内壁相邻的每个所述活塞支架上或每个所述T形挡板支架上均安装有所述导轮装置。

如上所述的具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其中，所述导轮装置与所述橡胶膜密封煤气柜的立柱对应配合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的导轮装置和具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其导轮装置通过导轮框架安装在活塞支架或T形挡板支架上，并且导轮装置的导轮支架和导轮均可以隐藏在导轮框架的收纳槽内，在活塞上下移动的过程中，当导轮支架和导轮的高度与密封橡胶膜高度相同时，可以将导轮支架和导轮收到导轮框架内，就不会对密封橡胶膜的运动过程产生干涉，当导轮支架和导轮的高于密封橡胶膜时，使导轮支架和导轮伸出导轮框架，导轮支撑在煤气柜的侧板内壁上并与该侧板内壁贴合，导轮支架和导轮能够对活塞起到导向和支撑的作用，避免活塞在上下运行过程中受到储气压力的波动或者进气气流的扰动造成的漂移，能更好的保持活塞运行的平稳性。

本实用新型提出的导轮装置和具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜，其导轮装置的导轮支架和导轮均可以隐藏在导轮框架的收纳槽内，这样，导轮装置就可以安装在活塞支架或T形挡板支架竖直方向的任意位置，每个活塞支架或T形挡板支架上也可以安装多个导轮装置，使得活塞能够获得足够的导向和支撑，以更好的保持活塞运行的平稳性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的导轮装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的导轮装置的侧视图；

图3为本实用新型提出的导轮装置的工作过程示意图；

图4为本实用新型的导轮装置的另一实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型提出的具有导轮装置的密封膜煤气柜的结构示意图之一；

图6为本实用新型提出的具有导轮装置的密封膜煤气柜的结构示意图之二；

图7为本实用新型提出的具有导轮装置的密封膜煤气柜的结构示意图之三；

图8为本实用新型提出的具有导轮装置的密封膜煤气柜的结构示意图之四；

图9为图5中A处的局部放大图；

图10为图5中B处的局部放大图；

图11为图6中C处的局部放大图；

图12为图7中D处的局部放大图。

附图标记说明：

100 导轮装置； 110 导轮框架；

111 收纳槽； 112 侧壁；

120 导轮支架； 121 上端；

122 下端； 123 侧壁；

130 导轮； 131 安装轴；

140 驱动轴； 150 电机；

151 联轴器； 200 煤气柜；

210 活塞； 220 活塞支架；

230 T形挡板支架； 240 侧板内壁；

250 密封橡胶膜。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

请参考图1至图12，如图1至图3所示，本实用新型提出的导轮装置100包括导轮框架110、导轮支架120和导轮130，如图1至图3所示，导轮框架110安装在橡胶膜密封煤气柜的活塞支架220或T形挡板支架230上，如图2所示，导轮框架110具有能容纳导轮支架120和导轮130的收纳槽111，导轮支架120的一端安装在收纳槽内111，导轮支架120的另一端能从收纳槽111内朝向侧板内壁240伸出和缩回，导轮130能转动地安装在导轮支架120能伸缩的另一端，导轮130的转动轴线为水平线。

同时，如图5至图12所示，本实用新型还提出一种具有导向装置的橡胶膜密封煤气柜200，煤气柜200至少包括壳体和设置在壳体内能上下移动的活塞210，活塞210的外侧设置有活塞支架220和/或T形挡板支架，活塞210和壳体的侧板内壁240之间通过密封橡胶膜250密封，与侧板内壁240相邻的活塞支架220或T形挡板支架上安装有导轮装置100。其中，导轮框架110的收纳槽111的开口朝向侧板内壁240，导轮支架120能朝向侧板内壁240摆动地伸出和缩回，导轮130能转动地安装在导轮支架120上，伸出收纳槽后的导轮130与侧板内壁240贴合并滚动接触。当橡胶膜密封煤气柜200为单段式橡胶膜密封煤气柜时，导轮装置100安装在活塞支架220上，导轮支架120伸出后，导轮支架120和导轮130支撑在活塞支架220和侧板内壁240之间；当橡胶膜密封煤气柜200为两段式橡胶膜密封煤气柜时，导轮装置100安装在T形挡板支架上，导轮支架120伸出后，导轮支架120和导轮130支撑在T形挡板支架230和侧板内壁之间。当橡胶膜密封煤气柜200为两段式橡胶膜密封煤气柜时，导轮装置100安装在T形挡板支架上即可，活塞支架上不需要安装导轮装置100。

如图1至图12所示，导轮装置100通过导轮框架110安装在活塞支架或T形挡板支架上，并且导轮装置100的导轮支架120和导轮130均可以隐藏在导轮框架110的收纳槽111内。在活塞210上下移动的过程中，当导轮装置100的高度与密封橡胶膜250高度相同时，可以将导轮支架120和导轮130收回到导轮框架110内，这样导轮装置100就不会对密封橡胶膜250的运动过程产生干涉；而当导轮装置100的位置高于密封橡胶膜250时，可以使导轮支架120和导轮130伸出导轮框架110，导轮130与煤气柜200的侧板内壁240贴合并支撑在侧板内壁240上，由于导轮支架120和导轮130能够对活塞支架220和T形挡板支架230起到导向和支撑的作用，可以防止T形挡板或活塞210在上下运行过程中因受到储气压力的波动或者进气气流的扰动造成漂移或倾斜，同时也避免了T形挡板或活塞210与侧板内壁240的撞击，能更好的保持活塞210运行的平稳性。

此外，由于导轮装置100的导轮支架120和导轮130均可以隐藏在导轮框架110的收纳槽111内，这样，导轮装置100就可以安装在活塞支架220或T形挡板支架230竖直方向上的任意位置，在每个活塞支架220或T形挡板支架230上也可以安装有多个导轮装置100，这样的结构可以使得活塞210能够获得足够广度的导向范围，以及以足够广度和足够强度的支撑，能够更好的保持活塞210运行的平稳性。

在本实用新型一个可选的例子中，如图2所示，收纳槽111的截面为矩形，导轮支架120沿竖直方向设置在收纳槽111内，导轮支架120的上端121与一驱动轴140固定连接，驱动轴140沿水平方向设置，驱动轴140的两端分别通过轴承枢接在收纳槽111的两相对的侧壁112上，驱动轴140能沿自身轴线转动并能带动导轮支架120由其呈竖直设置摆动至呈水平设置，导轮130能转动地安装在导轮支架120的下端122，导轮支架120摆动至呈水平设置后，导轮130与橡胶膜密封煤气柜200的侧板内壁240滚动接触。当然，如图4所示，导轮装置100的结构也可以为导轮支架120的下端通过驱动轴140安装在导轮框架110上，导轮130能转动地安装在导轮支架120的上端。导轮框架110的结构简单，例如，导轮框架110可以是一个矩形的框架，能够满足结构的强度要求即可，矩形的导轮框架110能够和活塞支架220或T形挡板支架230相连接构成一个整体结构。

如图5至图12所示，当导轮装置100的高度与密封橡胶膜250高度相同时，导轮支架120沿竖直方向设置在收纳槽111内，不会对密封橡胶膜250的运动过程产生干涉；而当导轮装置100的位置高于密封橡胶膜250时，使驱动轴140沿其自身轴线转动90度，导轮支架120在驱动轴140的带动下由沿竖直方向设置摆动90度至指向侧板内壁240并沿水平方向设置，从而使安装在导轮支架120的导轮130和侧板内壁240贴合；当需要将导轮支架120和导轮130收回时，使驱动轴140沿自身轴线反向旋转90度，导轮支架120便相应地摆动至沿竖直方向设置，安装在导轮支架120上的导轮130与侧板内壁240相脱离。

在本实用新型一个可选的例子中，如图2、图3所示，导轮支架120呈倒U形，导轮支架120的上端121为封闭端，导轮支架120的下端122为开口端，导轮130通过安装轴131安装在导轮支架120其下端122的开口处，安装轴131沿导轮130的转动轴线贯穿导轮130，安装轴131的两端分别枢接在导轮支架120的两侧壁123上。

在本实用新型一个可选的例子中，如图2所示，驱动轴140的一端伸出导轮框架110(即驱动轴140的一端贯穿侧壁112)形成输入端，该输入端通过联轴器151与一电机150连接。在电机150的驱动下，驱动轴140能够沿自身轴线沿顺时针方向或沿逆时针方向旋转，进而使导轮130从导轮框架110的垂直方向转动到指向侧板内壁240的水平方向或者使导轮130从指向侧板内壁240的水平方向转动到导轮框架110的垂直方向，最终实现使导轮130与侧板内壁240贴合或者脱离。

在本实用新型一个可选的例子中，电机150与安装在橡胶膜密封煤气柜200顶端的激光柜距仪电连接并接受该激光柜距仪的信号启动或关闭。

由于导轮装置100是通过导轮框架110安装在活塞支架220或T形挡板支架230上的，使得导轮装置100能够随活塞210上下移动，也就是说导轮装置100所处的高度与活塞210的运行高度一致。而柜容是和活塞210的运行高度连锁的，也就是说活塞210的运行高度是可以通过安装在橡胶密封煤气柜200柜顶上的激光柜距仪来测量的。通过激光柜距仪得到的关于活塞210运行高度的电信号可以用来控制导轮装置100的电机150的启停动作，实现导轮装置100其电机150的启动停止动作和活塞210运行高度(也是该导轮装置100自身的高度)连锁控制。

在本实用新型一个可选的例子中，如图5至图8所示，在一个活塞支架220(或一个T形挡板支架)上安装有两个以上的导轮装置100，两个以上的导轮装置100沿竖直方向均布。如图5所示，在活塞支架220上安装有两个导轮装置100，两个导轮装置100分别安装在活塞支架220的上部和下部。当然，在活塞支架220上也可以安装有三个或更多个导轮装置100，这些导轮装置100沿竖直方向均布在活塞支架220上，以更好的保持活塞210运行的平稳性。

在本实用新型一个可选的例子中，安装有导轮装置100的活塞支架220或T形挡板支架230沿煤气柜200的周向均布，使得活塞210能够在其圆周方向上获得均衡的导向和支撑，进一步保持活塞210运行的平稳性。

在一个可选的例子中，具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜200中与侧板内壁240相邻的每个活塞支架220上或每个T形挡板支架230上均安装有导轮装置100。

在一个可选的例子中，安装有导轮装置100的活塞支架220或T形挡板支架230是间隔排列的，或者也可以是隔几个活塞支架220或T形挡板支架230对称安装多个导轮装置100。当导轮装置100是多个对称布置时，同样能够达到更好的保持活塞210运行的平稳性的效果。

在本实用新型一个可选的例子中，导轮装置100与煤气柜200的立柱对应配合，即导轮装置100的安装位置与煤气柜200其柜外的柜体立柱的位置是一一对应的关系，这样导轮130在与侧板内壁240贴合时能够获得更好的支撑。

如图5至图12所示，现以单段式橡胶膜密封煤气柜为例，详细说明本实用新型提出的导轮装置100和具有导轮装置的橡胶膜密封煤气柜200的工作原理和过程：

如图5、图9、图10所示，开始往煤气柜200内进气时，导轮装置100中的导轮支架120和导轮130均收纳于导轮框架110内，密封橡胶膜250开始贴着活塞210外侧的波纹板向上卷动；如图6、图11所示，随着气体的不断进入活塞210不断的上升，当煤气柜200的活塞210运行高度为其最大高度的约25％时，安装在活塞支架220上部导轮装置100在其电机的带动下使导轮支架120从垂直方向转动到指向侧板内壁240的水平方向，其导轮130与侧板内壁240贴合，导轮130和导轮支架120为活塞提供导向和支撑；随着煤气柜200的活塞210继续上升，如图7、图12所示，当煤气柜200活塞210运行高度约为其最大高度的75％时，安装在活塞支架220下部的导轮装置100在其电机的带动下使导轮支架120从垂直方向转动到指向侧板内壁240的水平方向，其导轮130与侧板内壁240贴合，导轮130和导轮支架120为活塞210提供导向和支撑；如图8所示，当活塞210上升至最高位置时，密封橡胶膜250被向上拉直，活塞210已不能上升，煤气柜200便达到了最大储气量。

当煤气柜200向外送气时，其过程与上述过程相反，安装在活塞支架220下部和上部的两个导轮装置100依次在电机的带动下使导轮支架120从指向侧板内壁240的水平方向转动到垂直方向，导轮130与侧板内壁240脱离，导轮130和导轮支架120隐藏到导轮框架110内。这样，在煤气柜200进气和送气的过程中，即保证了导轮装置100能够对活塞210提供足够的导向和支撑，又保证了导轮装置100不会对密封橡胶膜250的运行产生影响和干扰。

虽然上述工作原理和工作过程是以单段式橡胶膜密封煤气柜来举例，但其对于装备有T形挡板的两段式橡胶膜密封煤气柜同样适用。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。