CN103144643B - 一种液化气体铁路罐车底部装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于液化气体铁路罐车装卸技术领域，具体涉及一种液化气体罐车的底部装卸系统。底部装卸系统包括液压控制系统和装卸管路系统两大部分。所述液压控制系统是将液压控制泵、液压阀、液压阀开闭指示器用液压油管连接起来组成的装置。所述装卸管路系统包括气相装卸管路和液相装卸管路。本发明的有益效果是采用下装下泄的方式实现液化气体罐车的装卸功能，增大了罐体直径和容积，液压阀可以自动快速关闭，操作者可以通过指示器看到液压阀的开闭状态。底部装卸的罐车相比顶部装卸的罐车在容积、安全性等方面具有很大优势。

Description

一种液化气体铁路罐车底部装卸系统

技术领域

本发明涉及一种下装下卸形式的液化气体铁路罐车底部装卸系统。

背景技术

液化气体铁路罐车主要用于装运液化石油气和液氨等介质。我国国内现阶段的液化气体罐车采用的是上装上卸式的顶部装卸系统，罐体顶部中心处有一个人孔，装卸阀门、液压泵、安全附件等集中布置在人孔盖上，从罐体顶部进行上装上卸式装卸操作。为了方便和保护操作者工作，在罐体上安装了侧梯和车顶走板等附件。

由于铁路车辆在外形轮廓上不能超出国家规定的限界，我国现阶段的液化气体罐车的侧梯和车顶走板会占用罐车上部和侧部空间，使罐体直径受到限制，从而影响到罐体容积。

现阶段的液化气体罐车在进行装卸工作时，如果发生溜车，则会造成地面接收管道和罐车脱离，罐体中的液体和气体会在高压下迅速泄漏，对人员及环境造成危害，我国现阶段的液化气体罐车采用的是手动切断装置，具有反应时间长、可靠性低等缺点，存在巨大的安全隐患。

现阶段的液化气体罐车阀门是否正常工作，操作人员不能直观看到，容易发生误操作，如果阀门失效而操作人员不知道，则会形成巨大的安全隐患。

发明内容

基于上述内容，发明人在长期从事本领域生产实践的过程中，发现如果将装卸系统放到底部，取消侧梯和车顶走板等附件，就使得罐体直径变大成为现实，上部限界空间将充分得到利用，这将带来巨大的经济效益。通过发明一种带有自动切断阀门功能的液压泵，让罐体发生溜车时立即自动关闭阀门。通过发明一种阀门开关指示器，可以直观地显示阀门所处的工作状态。这两种装置可以提高装卸操作过程的安全性和可靠性，使操作人员和周围环境得到保护。

本发明提供一种液化气体铁路罐车底部装卸系统，用以解决现有液化气体罐车的容积小、装卸过程有安全隐患等缺点。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种液化气体铁路罐车底部装卸系统，包括液压控制系统和装卸管路系统两大部分；

所述装卸管路系统包括气相装卸管路和液相装卸管路，所述气相装卸管路包括气相管、气相装卸管道和气相管道接口，气相管一端位于罐体内顶部，另一端通过固定于罐体底部的第一液压阀与气相装卸管道连接，气相装卸管道上设有气相管道接口；所述液相装卸管路包括液相装卸管道和液相管道接口，液相装卸管道通过固定在罐体底部的第二液压阀与罐体底部接通，液相装卸管道上设有液相管道接口。

所述液压控制系统包括液压控制泵、第一液压阀和第二液压阀；第一液压阀包括依次固定连接的弹簧复位阀门、介质通道和单活塞杆双作用缸，单活塞杆双作用缸通过液压油管与液压控制泵连接；液压控制泵包括箱体以及箱体内的油槽、液压泵、二位二通换向阀、内部通油管路；油槽、液压泵、二位二通换向阀通过内部通油管路形成回路，液压油管连接在液压泵、二位二通换向阀之间的内部通油管路上；第二液压阀也包括依次固定连接的弹簧复位阀门、介质通道和单活塞杆双作用缸，单活塞杆双作用缸通过液压油管与液压控制泵连接。所述第一液压阀和第二液压阀从上至下由弹簧复位阀、介质通道、单活塞杆双作用缸组成，相邻两部分之间可以用螺栓连接，弹簧复位阀门在单活塞杆双作用缸的液压推力和弹簧推力共同作用下实现开闭功能，液压推力使弹簧复位阀门打开，弹簧推力使弹簧复位阀门关闭。

所述二位二通换向阀通过弹簧和杠杆与钢丝绳连接。二位二通换向阀两个档位流向相反，档位转换由杠杆和弹簧控制，杠杆靠钢丝绳的拉紧和放松来控制，当钢丝绳拉紧时，二位二通换向阀滑到回油档位。

钢丝绳固定在地面上。

所述液压控制系统还包括两个液压阀开闭指示器，两个液压阀开闭指示器分别与第一液压阀、第二液压阀的单活塞杆双作用缸连接。液压阀开闭指示器是带弹簧复位的单活塞杆缸，通过液压油管与液压阀的单活塞杆双作用缸的上部阀室相连，单活塞杆双作用缸上部阀室和液压油管中预先充满液压油，这样阀的开闭会带动活塞杆的活动，从而实现液压阀开闭指示功能。

所述液压泵的进油口或\和出油口上设有单向阀。如果液压泵进油口和出油口各串联一个单向阀，在出油口端与二位二通换向阀并联，两条线路的尾部都连接油槽；两个单向阀朝向一致，使油槽中的油能被吸走不能返回。

所述内部通油管路上设有过滤器，吸油的单向阀与油槽之间安装过滤器。

所述第一液压阀通过第一液压阀安装座固定在罐体底部，所述第二液压阀通过第二液压阀安装座固定在罐体底部。

所述气相装卸管道上设有截止阀。

所述液相装卸管道上设有截止阀。

所述第一液压阀安装座可以与罐体焊接，将气相管焊接在第一液压阀安装座上，将第一液压阀用螺栓紧固在第一液压阀安装座上，将气相装卸管路连接在第一液压阀上，在气相装卸管路的两侧各安装一个截止阀，并在截止阀外侧分别安装法兰或螺纹形式的气相管道接口，以上装置组成气相装卸管路系统。

液相装卸管路系统没有内部气相管，并将气相管路接口换成液相管路接口，其余构造和气相装卸管路系统一致。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明所述的底部装卸系统，可以充分利用铁路限界上部空间，使罐体直径增大，在罐体长度同等的条件下，容积增大至少20%，大幅提高了经济效益。

2、本发明所述的底部装卸系统，具有自动快速切断液压阀的功能，在正常工作情况下能快速关闭，在溜车等紧急状况下可以自动关闭液压阀，阻止罐内危险化学品的泄漏。

3、本发明所述的底部装卸系统，具有指示液压阀开闭状态的功能，可以直观地看到阀门打开或关闭状态，可以有效预防操作失误，预防危险发生。

附图说明

图1为现有顶部装卸方式和本发明底部装卸方式的罐车轮廓比较图。

图2为本发明的底部装卸系统在罐车上的布局图。

图3为气相装卸管路组成的构造图。

图4为液相装卸管路组成的构造图。

图5为本发明的液压控制系统原理图。

图中：1、气相装卸管路，2、液相装卸管路，3、液压控制系统，4、气相管，5、第一液压阀安装座，5’，第二液压阀安装座，6、第一液压阀，6’、第二液压阀，6.1、弹簧复位阀门，6.2、介质通道，6.3、单活塞杆双作用缸，7、气相装卸管道，7’、夜相装卸管道，8、第一截止阀，8’、第二截止阀，9、气相管道接口，10、液相管道接口，11、液压油管，12、第一液压阀开闭指示器，12’、第二液压阀开闭指示器，13、液压控制泵，13.1、箱体，13.2、第一单向阀，13.3、液压泵，13.4、过滤器，13.5、油槽，13.6二位二通换向阀，13.7、钢丝绳，13.8、内部通油管路，13.9、第二单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1中，顶部装卸式液化气体罐车和底部装卸式液化气体罐车罐体直径的对比。经计算得出：底部装卸式罐体横截面积至少比顶部装卸式大20%，所以在同等罐体长度条件下，容积也将至少大20%。

如图2和图3所示，本发明的气相装卸管路1、液相装卸管路2、液压控制系统3都位于罐体底部。液压控制系统3控制第一液压阀6和第二液压阀6’的开闭。

气相装卸管路1中，第一液压阀6通过第一液压阀安装座5安装在罐体底部，罐体上部的气体通过气相管4、第一液压阀6的介质通道6.2、气相装卸管道7、第一截止阀8、气相管道接口9与地面的装备连通，气相管4下部封闭，上部接近罐体内壁最高点，可以保证液体不易进入气相装卸管路1中，从而实现地面装备对罐体内部压力的控制。

液相装卸管路2中，第二液压阀6’通过第二液压阀安装座5’安装在罐体底部，罐体下部的液体通过第二液压阀6’、液相装卸管道7’、第二截止阀8’、液相管道接口10与地面的装备连通，将阀门的开口设置在罐体最底部，可以实现液体的装载和排空。

气相装卸管路1和液相装卸管路2分别在车体两侧设置接口，通过控制第一截止阀8或第二截止阀8’的开闭来完成任意一侧的装卸操作。

第一液压阀6实现阀门开启的过程为：首先拉紧钢丝绳13.7，将绳端固定在地面上，通过杠杆作用使二位二通换向阀13.6的单向阀档位和内部通油管路13.8联通；然后启动液压控制泵13，箱体13.1内的油槽13.5中的液压油在液压泵13.3的驱动下通过内部通油管路13.8从过滤器13.4、第一单向阀13.2、液压泵13.3、第二单向阀13.9、液压油管11中依次流过，进入单活塞杆双作用缸6.3的下部，随着液压油压力的增大，作用在活塞上的力也不断增大，当液压力增大到一定程度时，活塞杆被推动向上移动，从而将弹簧复位阀门6.1打开；活塞杆向上移动的同时，单活塞杆双作用缸6.3上部的液压油受到挤压，进入液压阀开闭指示器12，液压阀开闭指示器12是带弹簧复位的单活塞杆缸，液体进入活塞缸会将指示杆顶起来，从而可以观察出阀门开闭的情况，并且能根据升起的高度判断阀门打开的程度；在此状态下单向阀将液压油的回路堵死，因此单活塞杆双作用缸6.3中的液压油不能自动减压，从而可以保持在开启状态。

第一液压阀6可以在正常工作状态和发生溜车的紧急状态两种情况下实现快速关闭。正常工作状态下，松开拉紧的钢丝绳13.7，二位二通换向阀13.6在弹簧作用下回复到常开档位，此时液压油在弹簧复位阀门6.1上弹簧压力及其他力共同作用下返回油槽13.5中，同时液压指示器中的液压油也在弹簧作用下返回单活塞杆双作用缸中，整个关闭过程一般在2s内完成。在发生溜车的紧急状态下，钢丝绳13.7会瞬间拉断，同样使第一液压阀6关闭。这种装置可以实现溜车时自动关闭功能。

第二液压阀6’、第二液压阀开闭指示器12’分别与第一液压阀6、第一液压阀开闭指示器12的结构相同，用以控制液相装卸管路2，在此不再赘述。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种液化气体铁路罐车底部装卸系统，包括液压控制系统和装卸管路系统两大部分；其特征是，所述装卸管路系统包括气相装卸管路和液相装卸管路，所述气相装卸管路包括气相管、气相装卸管道和气相管道接口，气相管一端位于罐体内顶部，另一端通过固定于罐体底部的第一液压阀与气相装卸管道连接，气相装卸管道上设有气相管道接口；所述液相装卸管路包括液相装卸管道和液相管道接口，液相装卸管道通过固定在罐体底部的第二液压阀与罐体底部接通，液相装卸管道上设有液相管道接口；

所述液压控制系统包括液压控制泵、第一液压阀和第二液压阀，第一液压阀包括依次固定连接的弹簧复位阀门、介质通道和单活塞杆双作用缸，单活塞杆双作用缸通过液压油管与液压控制泵连接；液压控制泵包括箱体以及箱体内的油槽、液压泵、二位二通换向阀、内部通油管路；油槽、液压泵、二位二通换向阀通过内部通油管路形成回路，液压油管连接在液压泵、二位二通换向阀之间的内部通油管路上；第二液压阀也包括依次固定连接的弹簧复位阀门、介质通道和单活塞杆双作用缸，单活塞杆双作用缸通过液压油管与液压控制泵连接。

2.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述二位二通换向阀通过弹簧和杠杆与钢丝绳连接，二位二通换向阀两个档位流向相反，档位转换由杠杆和弹簧控制，杠杆靠钢丝绳的拉紧和放松来控制。

3.如权利要求2所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述钢丝绳固定在地面上。

4.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述液压控制系统还包括两个液压阀开闭指示器，两个液压阀开闭指示器分别与第一液压阀、第二液压阀的单活塞杆双作用缸连接。

5.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述液压泵的进油口或\和出油口上设有单向阀。

6.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述内部通油管路上设有过滤器。

7.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述第一液压阀通过第一液压阀安装座固定在罐体底部，所述第二液压阀通过第二液压阀安装座固定在罐体底部。

8.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述气相装卸管道上设有截止阀。

9.如权利要求1所述的液化气体铁路罐车底部装卸系统，其特征是，所述液相装卸管道上设有截止阀。