基本信息
- 项目名称：
- 碟簧——液压顶紧器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 焦炭塔是石化行业延迟焦化装置的重要设备, 内部温度高，操作条件苛刻、劳动强度大。采用自动卸盖装置实现焦炭塔底盖的自动开闭，可以降低工人的劳动强度、改善工作环境。研制一种由碟簧和液压油缸组成的液压顶紧器，应用于对焦炭塔塔身和底盖连接处密封件的加载。液压顶紧器中的碟簧对密封件实现机械力加载，通过液压系统的油压控制碟簧加载和卸载，实现了底盖的自动拆卸。
- 详细介绍：
- 焦炭塔是石化行业延迟焦化装置的重要设备。目前，国内的延迟焦化装置焦炭塔顶盖、底盖普遍采用螺栓法兰连接，用风动扳手装卸的方式。由于塔内部温度高，操作条件苛刻、劳动强度大。特别是在卸底盖时，可能会因残留热水喷出或焦炭塌方造成人身伤害。 底盖自动装卸的技术研发，对焦化装置实现机械化和自动化水平的提高，保证安全生产，改善工人劳动环境和降低劳动强度，缩短装卸时间、提高装置处理能力具有重大意义。 实现焦炭塔底盖自动装卸，选择塔身与底盖之间的密封加载形式至关重要。关系到密封可靠、安全操作，保证自动底盖机的正常合闭。 国内使用的卡扎里螺纹套筒密封结构 其密封垫的压紧力是用专用的预紧螺栓实现的。这种结构直接用于高温、高压且频繁开闭的设备中存在压紧力难于控制，操作不便、工作环境恶劣等问题。 本设计的液压顶紧器基于卡扎里的密封结构基础，提出了一种新型的替代卡扎里结构中预紧螺栓的装置。它即可以产生压紧力加载在密封上，又能远距离控制， 安全可靠的对高温、高压、大直径的密封装置进行操纵。可以应用于石化企业要求快速开闭机构中密封装置的密封施力。 工作原理：液压顶紧器通过其上侧的外螺纹，与塔底盖连接在一起。当在密封状态时，液压系统泄压，弹簧伸长，碟簧力通过活塞杆上端面压紧压环，压环压紧密封垫实现密封。打开密封装置时，液压系统高压油进入液压缸上腔，碟簧组压缩，顶紧器内的活塞向下移动，活塞杆上端面离开压环，从而松开密封垫，解除密封。 液压顶紧器简化了机构设计，实现了密封合理，降低了密封处在开/关过程的位置精度要求及相关零部件的加工精度要求，提高了设备的可靠性。实现了密封面之间在粘结情况下的可靠开启。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 为解决焦碳塔底盖机研制过程中遇到密封加载力问题，设计一种新型的密封加载装置：碟簧——液压顶紧器。创新点：开闭盖与密封加卸载的动作分别进行；碟簧对密封件施加机械力，行程小，顶紧力大；液压远程控制，实现底盖机自动开闭。技术关键：多片碟簧叠合，多个顶紧器同步工作，以获得均匀，可靠的密封力。 技术指标：最大密封力 12t；最大工作行程 8mm;液压系统额定压力27MPa
科学性、先进性
- 碟簧——液压顶紧器应用于焦碳塔自动底盖机，设计中充分发挥碟簧组合载荷行程大，液压远程控制的优点，将碟簧安装在液压缸有杆腔内。关盖时油缸卸压碟簧伸长施加密封力；开盖时油缸进油，碟簧压缩卸盖。用液压油控制碟簧加载，实现焦碳塔底盖自动开闭。碟簧——液压顶紧器替代了传统的用螺栓预紧力压紧密封件的加载结构和采用风动扳手人工开闭塔底盖的方式。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物，图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 碟簧——液压顶紧器具有先密封加载后关盖，行程小顶，紧力大，密封可靠，操作简单，可远程控制等特点。该装置应用焦碳塔底盖机，通过液压控制对焦碳塔底盖密封件自动加卸载。从而改变了国内人工开闭塔底盖的现状。实现了焦碳塔底盖机开合的机械化和自动化。对于保证安全生产，改善焦化工人作业环境和降低劳动强度，提高生产效率有着重要意义。在焦化装置上推广使用，具有很好的工业化前景。
同类课题研究水平概述
- 国内大多数焦化装置法兰底盖采用螺栓法兰连接。焦炭塔底盖的螺栓由人工拆装，在拆卸过程中存在安全风险，国内焦化装置曾发生过此类安全事故。随着对焦化装置大型化、自动化和安全环保要求的提高，研发应用焦炭塔全密闭型自动底盖机的课题受国内外科技界及企业的重视。 近期文献中报道了广州石化和洛阳工程公司、洛阳涧光设备公司联合开发新型焦炭塔平板阀自动底盖机，顺利完成了首个周期的运行通过鉴定。沧州炼化、SEI、襄樊航生设备公司共同研发焦炭塔底自动扇形阀。新设备的问世，旧设备的改造从根本上解决了人工拆卸焦炭塔底盖的重体力劳动和安全隐患。有效缩短了清除焦碳的时间，提高了焦炭塔的生产能力，具有良好的经济效益和社会效益，达到了国际同类产品的先进水平。
