CN102320546B

CN102320546B - 一种悬臂式全自动装卸小鹤管

Info

Publication number: CN102320546B
Application number: CN 201110250309
Authority: CN
Inventors: 刘国良; 王清朝; 陈方; 李红伟; 盖振海; 张长轩; 张敬博
Original assignee: Luoyang Xinpu Petrochemical Equipment Co Ltd
Current assignee: Luoyang source and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2031-08-29
Also published as: CN102320546A

Abstract

本发明公开一种悬臂式全自动装卸小鹤管，其包括有立柱、液相鹤管和垂直管，液相鹤管由连接在一起的内臂和外臂组成，内臂首端与立柱相连，外臂尾端与垂直管连接，外臂外侧安装有弹簧缸平衡装置；内臂上部在水平方向上安装有控制外臂水平方向旋转的水平伸缩气缸、控制内臂水平方向旋转的双向气缸，水平伸缩气缸一端通过转向组件与内臂连接，另一端的活塞杆与外臂连接或通过弹簧缸平衡装置与外臂连接，双向气缸的活塞杆A端通过传动机构与转向组件连接，双向气缸的活塞杆B端通过传动机构与安装在内臂上部的导向组件连接；弹簧缸平衡装置上安装有控制外臂竖直方向运动的升降气缸。本发明实现了鹤管与罐车罐口自动对位，大大提高了工作效率。

Description

一种悬臂式全自动装卸小鹤管

技术领域

本发明属于铁路罐车装卸流体物质技术领域，尤其是涉及一种悬臂式全自动装卸小鹤管，用于铁路罐车装卸易燃易爆液体。

背景技术

鹤管是石油化工行业液体装卸过程的主要设备。目前，鹤管主要是由立柱、水平管、垂直管、旋转接头和力矩平衡装置组成一支液相鹤管，而带有油气回收功能的鹤管是在上述液相鹤管结构基础上增加一支结构基本相同的气相鹤管。在现有技术中，大多采用手动方式操纵鹤管使之对准罐车的罐口，采用这种方式，操作人员劳动强度大，需要操作者登上罐车进行作业，因此存在极大的安全隐患。

随着科学技术的飞速发展，出现了利用机器设备代替手动方式操纵鹤管对准罐车的罐口。中国专利号94204828.8公开一种气动鹤管，它是利用气动马达作为驱动机构，并利用蜗轮和蜗杆的传动结构，从而实现鹤管对准罐车罐口，这种结构替代人工操作，在技术运用上具有一定的先进性，但是，在工作过程中蜗轮与蜗杆之间的传动易产生火花，因此，这种气动鹤管不适用于易燃易爆区的工作，而且，气动马达容易发生故障以及噪音很大，不但严重威胁石化企业的安全生产，而且也影响装车人员的身体健康。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种悬臂式全自动装卸小鹤管，利用气缸结构实现了鹤管与罐车罐口对位的自动化，安全可靠，适用于易燃易爆液体的全自动装卸，大大提高了工作效率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种悬臂式全自动装卸小鹤管，其包括有立柱、液相鹤管和垂直管，液相鹤管由通过第二水平旋转接头、第一上下旋转接头连接在一起的内臂和外臂组成，内臂首端通过第一水平旋转接头与立柱相连，外臂尾端通过第二上下旋转接头与垂直管连接，外臂外侧安装有弹簧缸平衡装置；所述内臂上部在水平方向上安装有控制液相鹤管的外臂水平方向旋转的水平伸缩气缸、控制液相鹤管的内臂水平方向旋转的双向气缸，水平伸缩气缸一端通过转向组件与内臂连接，另一端的活塞杆与外臂连接或通过弹簧缸平衡装置与外臂连接，双向气缸的活塞杆A端通过传动机构与转向组件连接，双向气缸的活塞杆B端通过传动机构与安装在内臂上部的导向组件连接；所述弹簧缸平衡装置上安装有控制液相鹤管的外臂竖直方向运动的升降气缸。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其液相鹤管上方设置有一支撑管，支撑管首端分别通过第三水平旋转接头、转向组件与立柱、液相鹤管的内臂相连，双向气缸、导向组件上部与支撑管连接，支撑管尾端悬空。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其还包括有气相鹤管，气相鹤管由作为气相内臂的支撑管和气相外臂组成，气相内臂与气相外臂通过第四水平旋转接头、第三上下旋转接头连接，气相外臂尾端通过第四上下旋转接头、导气管与垂直管连接。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其转向组件由转向轴和安装在转向轴上的转向轮组成，转向轮上下部均开设有槽。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其导向组件由导向轴和安装在导向轴上的导向轮组成，导向轮上下部均开设有槽。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其传动机构为钢丝绳传动机构，包括钢丝绳A、钢丝绳B和钢丝绳C，钢丝绳A一端与双向气缸的活塞杆A端连接，另一端固定连接在转向组件的转向轮上部，钢丝绳B一端与双向气缸的活塞杆B端连接，另一端固定连接在导向组件的导向轮上部，钢丝绳C两端分别与转向轮、导向轮下部连接。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其钢丝绳传动机构中的钢丝绳A、钢丝绳B和钢丝绳C上均设置有钢丝绳调节器。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其垂直管内部悬吊有一伸缩管，伸缩管中安装有控制伸缩管垂直方向运动的垂直伸缩气缸，垂直伸缩气缸的缸体与外臂连接，垂直伸缩气缸的活塞杆与伸缩管下端连接。

所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其垂直管外部安装有与罐车罐口密封连接的内球形密封盖，内球形密封盖由凸球面以及设置在凸球面外部的上压盖和下压密封盖组成，凸球面安装在垂直管外壁上。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

该悬臂式全自动装卸小鹤管，其采用气缸作为动力，不产生火花，能够在易燃易爆区作业，而且无噪音、故障少，能够保证安全生产，保证装车人员的身体健康；将气缸的直线运动转变为鹤管内、外臂的圆周运动，在水平伸缩气缸、双向气缸、升降气缸、垂直伸缩气缸的组合作用下使悬臂式小鹤管运动，能够实现悬臂式小鹤管与罐车罐口自动对位，代替人工作业，大大提高了工作效率；垂直管外部安装的内球形密封盖能够随罐车罐口角度自动调正，保证了内球形密封盖与罐车的良好密封效果；内球形密封盖与罐车罐口的密封是依靠垂直伸缩气缸活塞杆上的推力实现，压紧密封效果好；垂直管随液相鹤管的外臂做升降运动，伸缩管由垂直伸缩气缸带动做升降运动，在将液体装入罐车时，能够保证伸缩管伸入罐车中的液体内，保证液下装车。

附图说明

图1是本发明实施例之一的结构示意图；

图2是本发明实施例之二的结构示意图；

图3是本发明实施例之三的结构示意图；

图中：1－立柱；2－第三水平旋转接头；3－钢丝绳A；4－钢丝绳C；5－钢丝绳调节器；6－支撑管；7－双向气缸；8－钢丝绳B；9－导向组件；10－连接板A；11－弹簧缸；12－第四水平旋转接头；13－第三上下旋转接头；14－连接板B；15－气相外臂；16－第四上下旋转接头；17－导气管；18－第二上下旋转接头；19－上压盖；20－下压密封盖；21－凸球面；22－垂直伸缩气缸；23－伸缩管；24－垂直管；25－升降气缸；26－外臂；27－第一上下旋转接头；28－第二水平旋转接头；29－法兰；30－水平伸缩气缸；31－内臂；32－第一水平旋转接头；33－转向组件。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，但是，本发明并不局限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，该悬臂式全自动装卸小鹤管，其包括有立柱1、液相鹤管、气相鹤管和垂直管24，所述液相鹤管由通过法兰29、弯管、第二水平旋转接头28、第一上下旋转接头27连接在一起的内臂31和外臂26组成，内臂31首端通过第一水平旋转接头32与立柱1相连，外臂26尾端通过第二上下旋转接头18与垂直管24连接，外臂外侧安装有弹簧缸平衡装置；所述弹簧缸平衡装置包括连接板A 10、连接板B 14和弹簧缸11，连接板A 10下端连接在第一上下旋转接头上，连接板B 14下端连接在外臂26上，连接板A与连接板B在竖直方向平行，弹簧缸11设置在连接板A与连接板B之间，弹簧缸一端连接在连接板B上端，另一端的活塞杆连接在连接板A上；所述气相鹤管由作为气相内臂的支撑管6和气相外臂15通过法兰、第四水平旋转接头12、第三上下旋转接头13连接，作为气相内臂的支撑管6首端上部通过第三水平旋转接头2与立柱1相连，支撑管首端下部通过转向组件33与液相鹤管的内臂31相连，气相外臂15尾端通过第四上下旋转接头16、导气管17、法兰、弯管与垂直管24连接；所述的液相鹤管中，内臂31上部在水平方向上安装有控制液相鹤管的外臂26水平方向运动的水平伸缩气缸30、控制液相鹤管的内臂31水平方向运动的双向气缸7，水平伸缩气缸30一端通过转向组件33与内臂31连接，另一端的活塞杆与弹簧缸平衡装置的连接板B 14连接，双向气缸7的活塞杆A端通过传动机构与转向组件33连接，双向气缸7的活塞杆B端通过传动机构与安装在内臂31上部的导向组件9连接，双向气缸7、导向组件9上部与气相鹤管的支撑管6连接；所述弹簧缸平衡装置上安装有控制液相鹤管的外臂26竖直方向运动的升降气缸25，升降气缸25位于弹簧缸11下方，升降气缸一端与连接板B 14连接，另一端的活塞杆与连接板A 10连接。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述转向组件33由转向轴和安装在转向轴上的转向轮组成，转向轮上下部均开设有槽，转向轴与液相鹤管的内臂、气相鹤管的气相内臂通过键连接。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述导向组件9由导向轴和安装在导向轴上的导向轮组成，导向轮上下部均开设有槽。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述传动机构为钢丝绳传动机构，包括钢丝绳A 3、钢丝绳B 8和钢丝绳C 4，钢丝绳A 3一端与双向气缸7的活塞杆A端连接，另一端固定连接在转向组件33的转向轮上部槽处，钢丝绳B 8一端与双向气缸7的活塞杆B端连接，另一端固定连接在导向组件9的导向轮上部槽处，钢丝绳C 4两端分别连接在转向轮下部槽处、导向轮下部槽处；钢丝绳A 3、钢丝绳B 8和钢丝绳C 4上均设置有钢丝绳调节器5。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述垂直管24内部悬吊有一伸缩管23，垂直管与伸缩管之间设置有定位导向套，伸缩管中安装有控制伸缩管垂直方向运动的垂直伸缩气缸22，垂直伸缩气缸的缸体与外臂26连接，垂直伸缩气缸的活塞杆与伸缩管24下端连接。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述垂直管24外部安装有与罐车罐口密封连接的内球形密封盖，内球形密封盖由凸球面21以及设置在凸球面外部的上压盖19和下压密封盖20组成，凸球面21安装在垂直管24外壁上，上压盖与下压密封盖通过螺钉连接，下压密封盖内侧的凹面与凸球面相对应，通过上压盖使凸球面紧固在垂直管外壁上。

下面详细说明本发明悬臂式全自动装卸小鹤管的工作过程。

使用过程：当双向气缸7工作时，双向气缸两端的活塞杆A、活塞杆B运动，带动传动机构的钢丝绳A 3、钢丝绳B 8和钢丝绳C 4运动，由上述钢丝绳的运动带动转向组件33的转向轮、导向组件9的导向轮运动，进而使液相鹤管的内臂31、气相鹤管的气相内臂（即支撑管）在水平面内以第三水平旋转接头2、第一水平旋转接头32为圆心作圆周运动，同时，液相鹤管的内臂31带动外臂26、垂直管24在水平面内作圆周运动；当水平伸缩气缸30工作时，水平伸缩气缸的活塞杆伸出或缩回，带动液相鹤管的外臂26在水平面内作圆周运动，使外臂在水平面内实现展开或折叠；当升降气缸25工作时，升降气缸的活塞杆伸出或缩回，带动弹簧缸平衡装置的连接板A 10在竖直面内运动，连接板A带动液相鹤管的外臂26在竖直面内以第一上下旋转接头27为圆心作圆周运动，使垂直管24在竖直面作升降运动；当垂直伸缩气缸22工作时，垂直伸缩气缸的活塞杆伸出或缩回，带动伸缩管23在垂直管24中伸出或缩回，保证伸缩管伸入罐车中的液体内，实现液下装车；在液体装车过程中，垂直管24外部安装的内球形密封盖用于封堵罐车罐口，随垂直管上升、下降过程中内球形密封盖始终与罐车罐口紧密贴合，内球形密封盖的下压密封盖20与罐口接触角度不同时，能够自动调正角度，保证良好的密封效果，防止液体挥发产生的气体进入外界空气中；在液体装车过程中，液体挥发产生的气体通过垂直管24进入气相鹤管中，经由弯管、法兰、导气管17、第四上下旋转接头16、气相外臂、第三上下旋转接头13、第四水平旋转接头12、弯管、法兰进入支撑管6中，通过支撑管排出并采用一气体回收装置收集。

在本实施例中，悬臂式全自动装卸小鹤管适用于石油、化工企业对汽油、石脑油、柴油、煤油、酒精、苯、酸碱等易挥发石油、化工产品的罐装。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其气相鹤管的气相外臂外侧也可安装有一弹簧缸平衡装置，此弹簧缸平衡装置与液相鹤管外臂外侧安装的弹簧缸平衡装置结构相同。

所述的液相鹤管、气相鹤管上安装的弹簧缸平衡装置中，升降气缸也可设置在弹簧缸上方，二者互相平行。

实施例二

如图2所示，该悬臂式全自动装卸小鹤管，其包括有立柱1、液相鹤管和垂直管24，所述液相鹤管由通过法兰29、弯管、第二水平旋转接头28、第一上下旋转接头27连接在一起的内臂31和外臂26组成，内臂31首端通过第一水平旋转接头32与立柱1相连，外臂26尾端通过第二上下旋转接头18与垂直管24连接，外臂外侧安装有弹簧缸平衡装置；所述弹簧缸平衡装置包括连接板A 10、连接板B 14和弹簧缸11，连接板A 10下端连接在第一上下旋转接头上，连接板B 14下端连接在外臂26上，连接板A与连接板B在竖直方向平行，弹簧缸11设置在连接板A与连接板B之间，弹簧缸一端连接在连接板B上端，另一端的活塞杆连接在连接板A上；所述的液相鹤管中，内臂31上部在水平方向上安装有控制液相鹤管的外臂26水平方向运动的水平伸缩气缸30、控制液相鹤管的内臂31水平方向运动的双向气缸7，水平伸缩气缸30一端通过转向组件33与内臂31连接，另一端的活塞杆与弹簧缸平衡装置的连接板B 14连接，双向气缸7的活塞杆A端通过传动机构与转向组件33连接，双向气缸7的活塞杆B端通过传动机构与安装在内臂31上部的导向组件9连接；所述液相鹤管上方设置有支撑管6，支撑管首端上部通过第三水平旋转接头2与立柱1相连，支撑管首端下部通过转向组件33与液相鹤管的内臂31相连，双向气缸7、导向组件9上部与支撑管6连接，支撑管尾端悬空；所述弹簧缸平衡装置上安装有控制液相鹤管的外臂26竖直方向运动的升降气缸25，升降气缸25位于弹簧缸11下方，升降气缸一端与连接板B 14连接，另一端的活塞杆与连接板A 10连接。

上述的悬臂式全自动装卸小鹤管中，所述转向组件33、导向组件9、传动机构，以及垂直管24内部设置伸缩管23和垂直伸缩气缸22的结构与实施例一中各部件的结构相同，故不再进行结构描述。

本实施例的悬臂式全自动装卸小鹤管的工作过程与实施例一中液相鹤管的工作过程相同。

在本实施例中，悬臂式全自动装卸小鹤管适用于液体生产企业对双氧水、盐水、不挥发以及对环境无污染的液体的罐装。

实施例三

如图3所示，该悬臂式全自动装卸小鹤管的结构与实施例二中的小鹤管结构基本相同，区别仅在于垂直管24内部未设置有伸缩管、控制伸缩管垂直方向运动的垂直伸缩气缸。

本实施例的悬臂式全自动装卸小鹤管的工作过程与实施例一中由双向气缸、水平伸缩气缸、升降气缸控制液相鹤管工作的操作过程相同。

在本实施例中，悬臂式全自动装卸小鹤管适用于石油、化工企业对原油、渣油、沥清等密度大、不易挥发和对环境无污染的液体的罐装。

上述三个实施例中，所述各个气缸动力均为工业风，每个气缸均与风动控制器连接，由人工操作风动开关以实现各个气缸的动作；在风动控制器上加装电磁阀，电磁阀通过与PLC、单片机或计算机连接，即可实现全自动控制。

Claims

1.一种悬臂式全自动装卸小鹤管，其包括有立柱（1）、液相鹤管和垂直管（24），液相鹤管由通过第二水平旋转接头、第一上下旋转接头连接在一起的内臂（31）和外臂（26）组成，内臂首端通过第一水平旋转接头与立柱相连，外臂尾端通过第二上下旋转接头与垂直管连接，外臂外侧安装有弹簧缸平衡装置；其特征是：所述内臂（31）上部在水平方向上安装有控制液相鹤管的外臂（26）水平方向旋转的水平伸缩气缸（30）、控制液相鹤管的内臂水平方向旋转的双向气缸（7），水平伸缩气缸（30）一端通过转向组件（33）与内臂（31）连接，另一端的活塞杆与外臂（26）连接或通过所述弹簧缸平衡装置与外臂连接，双向气缸（7）的活塞杆A端通过传动机构与转向组件（33）连接，双向气缸的活塞杆B端通过传动机构与安装在内臂上部的导向组件（9）连接；所述弹簧缸平衡装置上安装有控制液相鹤管的外臂（26）竖直方向运动的升降气缸（25）。

2.根据权利要求1所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其液相鹤管上方设置有一支撑管（6），支撑管首端分别通过第三水平旋转接头（2）、转向组件（33）与立柱（1）、液相鹤管的内臂（31）相连，双向气缸（7）、导向组件（9）上部与支撑管连接，支撑管尾端悬空。

3.根据权利要求2所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其还包括有气相鹤管，气相鹤管由作为气相内臂的支撑管（6）和气相外臂（15）组成，气相内臂与气相外臂通过第四水平旋转接头（12）、第三上下旋转接头（13）连接，气相外臂（15）尾端通过第四上下旋转接头（16）、导气管（17）与垂直管（24）连接。

4.根据权利要求1所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其转向组件（33）由转向轴和安装在转向轴上的转向轮组成，转向轮上下部均开设有槽。

5.根据权利要求1所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其导向组件（9）由导向轴和安装在导向轴上的导向轮组成，导向轮上下部均开设有槽。

6.根据权利要求1所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其传动机构为钢丝绳传动机构，包括钢丝绳A、钢丝绳B和钢丝绳C，钢丝绳A（3）一端与双向气缸（7）的活塞杆A端连接，另一端固定连接在转向组件（33）的转向轮上部，钢丝绳B（8）一端与双向气缸的活塞杆B端连接，另一端固定连接在导向组件（9）的导向轮上部，钢丝绳C（4）两端分别与转向轮、导向轮下部连接。

7.根据权利要求6所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其钢丝绳传动机构中的钢丝绳A（3）、钢丝绳B（8）和钢丝绳C（4）上均设置有钢丝绳调节器（5）。

8.根据权利要求1或3所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其垂直管（24）内部悬吊有一伸缩管（23），伸缩管中安装有控制伸缩管垂直方向运动的垂直伸缩气缸（22），垂直伸缩气缸的缸体与外臂（26）连接，垂直伸缩气缸的活塞杆与伸缩管下端连接。

9.根据权利要求3所述的悬臂式全自动装卸小鹤管，其特征是：其垂直管（24）外部安装有与罐车罐口密封连接的内球形密封盖，内球形密封盖由凸球面（21）以及设置在凸球面外部的上压盖（19）和下压密封盖（20）组成，凸球面安装在垂直管外壁上。