CN103586242A - 机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器，包括有气动控制系统、气动马达、气缸、齿轮箱、托架、主轴、支架、探视器探头，气源通过气动控制系统向气动马达和气缸供气，并控制气动马达和气缸的转速和转向，所述的探视器探头包括固定板、防爆摄像头、防爆灯、喷头，所述防爆摄像头、防爆灯、喷头用螺栓固定于固定板上，结构简单，操作方便，在机械清洗作业中能对储油罐内部大部分角度进行观察的三维旋转探视器。

Description

机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器

技术领域

    本发明涉及储油罐清洗设备技术领域，具体涉及一种机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器。

背景技术

近年来，油罐机械清洗已经在我国逐步普及，基本代替了以往的人工清洗方式。油罐机械清洗系统主要由回收装置、清洗装置、清洗机、制氮机或锅炉等组成。大型原油储罐一般为外浮顶形式，根据清洗机的射程和浮顶上支柱分布情况，进行机械清洗作业时，一般均匀分布地在支柱套管上安装10到30台清洗机。清洗作业开始前需由制氮机或锅炉产生氮气或燃油尾气由管路从罐顶注入油罐内，置换出罐内的可燃气体，使可燃气体的浓度下降到不足以引发火灾或爆炸的安全范围内。清洗作业开始后，由布置在地面的清洗装置向布置在浮顶的清洗机提供一定压力的清洁原油，再由清洗机的喷嘴形成射流冲击罐底、罐顶及侧面的罐壁，将凝固原油块击碎、溶解、稀释，由回收装置抽出罐外，移送到另外的油罐中。最后水洗作业时，由清洗装置向清洗机提供热水，清洗机喷嘴喷出的水射流冲刷壁面，将壁面清洗干净。

但是，在机械清洗作业的整个过程中，罐内为相对封闭的环境，工作人员无法观察到罐内的情况，诸如清洗机喷嘴的工作情况、罐内液位的变化、哪些位置油污较多、哪些位置存在死角等。以往液位的情况只能通过检尺进行测量，清洗得是否干净，存在死角的位置只有当清洗作业完成后，打开侧壁人孔通风，满足进人的条件后，由工作人员进入罐内能观察到，但这为时已晚，只能通过人工进一步将清理和擦拭干净了，但如果需要清理和擦拭的面积比较大的话将耗费大量的人力、物力，而且可能拖延工期，其中人工擦拭工作也是整个清罐作业中最辛苦的。基于以上情况，本发明就是针对性地解决目前机械清洗作业中存在的上述问题，设计一种装置布置在浮顶的人孔上，使防爆灯及防爆摄像头伸入油罐内部，并安装喷头清洁灯和摄像头的镜头，由防爆灯、防爆摄像头、喷头和固定板组成的探头，可以在气动力的驱动下进行水平和垂直方向的三维旋转，使工作人员能通过摄像头传回的视频观察到罐内大部分的角度的情况。这样在清洗作业过程中就可以及时了解罐内的情况，有针对性的调整清洗作业计划，使机械清洗作业结束后能达到更为令人满意的清洗效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，操作方便，在机械清洗作业中能对储油罐内部大部分角度进行观察的三维旋转探视器。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器，包括有气动控制系统、气动马达、气缸、齿轮箱、托架、主轴、支架、探视器探头，气源通过气动控制系统向气动马达和气缸供气，并控制气动马达和气缸的转速和转向，所述的探视器探头包括固定板、防爆摄像头、防爆灯、喷头，所述防爆摄像头、防爆灯、喷头用螺栓固定于固定板上，固定板的一端通过销子与气缸的活塞伸出端相连接，另一端通过销子与支架相连，气缸的另一端通过销子与支架相连，当气缸的下腔进气时活塞将收缩回气缸内，所述支架固定在主轴上，主轴通过轴承安装于托架内，齿轮箱固定在托架上，主轴从齿轮箱内穿过，通过滑动轴承与齿轮箱配合，气动马达带动减速机和齿轮传动系统旋转，由齿轮传动系统带动主轴旋转，则带动与主轴固定的支架、气缸、固定板、防爆灯和防爆摄像头、喷头一起绕主轴在水平方向旋转。

所述气动控制系统由包括有进气阀、方向控制阀、限位阀、速度调节阀、节流阀、空压诱导止回阀组成。

   探头可以三维旋转，水平方向旋转范围360°（0°～ 360°～ 0°），垂直方向旋转125°（45°～ 125°～ 45°），可以自动地同时在水平和垂直方向摆动，亦可一个方向位置不变，另一个方向连续摆动，还可以手动地停止在旋转角度范围内的任意位置。

    探视器水平方向旋转由气动马达驱动，气动马达带动减速机、传动系统、主轴旋转，使得固定在主轴上的支架、气缸、探头都在水平方向旋转，由两个限位阀控制旋转的范围，在0°和360°自动切换气动马达的转向；

探视器垂直方向摆动由气缸驱动，气缸一端用销连接在支架上，另一端用销连接在固定板上，当气缸下腔进气时，活塞收缩，带动固定板向角度增大的方向旋转，当气缸上腔进气时，活塞伸长，带动固定板向角度减小的方向旋转，由两个限位阀控制摆动的范围，在45°和 125°时切换气缸的进气方向。

气动控制系统由主要由进气阀、方向控制阀、限位阀、速度调节阀、节流阀、空压诱导止回阀等组成。

本发明的有益效果是：本发明通过分别由气动马达驱动探头水平方向旋转和由气缸驱动探头垂直方向摆动，并且气动控制系统控制摆动的范围和速度，可以使防爆摄像头、防爆灯探视到油罐内部的大部分区域，并配置的清洗喷头使镜头保持清洁，可以实现在油罐机械清洗作业时，对油罐内部清洗机运转及壁面清洗效果等情况的视频探测。

附图说明

图1为本发明原理及结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器，包括有气动控制系统、气动马达6、气缸13、齿轮箱8、托架9、主轴11、支架12、探视器探头，气源通过气动控制系统向气动马达6和气缸13供气，并控制气动马达6和气缸13的转速和转向，所述的探视器探头包括固定板14、防爆摄像头16、防爆灯、喷头17，所述防爆摄像头、防爆灯、喷头用螺栓固定于固定板14上，固定板14的一端通过销子与气缸13的活塞伸出端相连接，另一端通过销子与支架12相连，气缸13的另一端通过销子与支架相连，当气缸的下腔进气时活塞将收缩回气缸内，支架12固定在主轴11上，主轴11通过轴承安装于托架9内，齿轮箱8固定在托架9上，主轴从齿轮箱内穿过，通过滑动轴承与齿轮箱配合，气动马达带动减速机和齿轮传动系统旋转，由齿轮传动系统带动主轴旋转，则带动与主轴固定的支架、气缸、固定板、防爆灯和防爆摄像头、喷头一起绕主轴在水平方向旋转。

探视器探头由固定板14、防爆灯和防爆摄像头16、喷头17组成，固定板的一端通过销子与气缸13的活塞伸出端相连接，另一端通过销子与支架12相连，气缸13的另一端通过销子与支架相连。当气缸13的下腔进气时活塞将收缩回气缸内，这里探头将绕与支架连接的销轴顺时针旋转。探头观测到的角度由罐底的45°旋转到观测罐顶的125°这是摄像头轴线转过的角度范围，而摄像头都是具有广角范围的，因此实际基本上能观测到垂直方向上大部分的区域。

支架12固定在主轴11上，主轴11通过轴承10与托架9相连接，齿轮箱8固定在托架9上，主轴11从齿轮箱8内穿过，通过滑动轴承与齿轮箱8配合。气动马达6带动减速机7和齿轮传动系统旋转，由齿轮传动系统带动主轴11旋转，则带动与主轴11固定的支架12、气缸13、固定板14、防爆灯和防爆摄像头16、喷头17等一起绕主轴在水平方向旋转。

控制气动马达6的气动控制系统由一个进气阀1、一个速度调节阀2、一个方向控制阀4、两个机械切换阀3组成。调节速度调节阀2可以调节气动马达6的转速，即探头水平方向旋转的转速。当探头处于水平方向0°和360°时两个机械切换阀3分别动作，通过方向控制阀4使气动马达6的进排气方向切换，气动马达6的转向切换。使马达在0°～ 360°之间来回摆动。可以在任意位置关闭进气阀1使探头停留在某一位置不动，打开进气阀时探头继续旋转。

控制气缸13的气动控制系统由一个进气阀1、一个方向控制阀4、两个机械切换阀3、两个节流阀15、一个空压诱导止回阀5组成。分别调节两个节流阀15可以调节气缸13的上腔和下腔的排气流量，从而调节探头向下或向上摆动时的速度。当探头在垂直方向处于与主轴轴线成45°和125°的位置时，两个机械切换阀3分别动作，通过方向控制阀4使气缸13的进排气方向切换，使探头在垂直方向上45°～ 125°之间来回摆动。空压诱导止回阀5可以使气缸在没有进气时进行保压，使活塞可以在关闭进气阀时，停留在任意位置。

当防爆摄像头和防爆灯16的镜头需要清洗时，打开喷头17的进水阀门，则喷头17喷出的射流冲到镜头上清洁油污。

由以上对本发明所述的机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器原理和结构的分析可以看出，本发明可以实现探头在水平0°～ 360°和垂直45°～ 125°方向来回自动地摆动，亦可通过人工控制使探头停留在任意位置上，实现了在油罐机械清洗作业中对油罐内部大部分角度范围的视频观测的目的。

    以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器，包括有气动控制系统、气动马达、气缸、齿轮箱、托架、主轴、支架、探视器探头，其特征在于：气源通过气动控制系统向气动马达和气缸供气，并控制气动马达和气缸的转速和转向，所述的探视器探头包括固定板、防爆摄像头、防爆灯、喷头，所述防爆摄像头、防爆灯、喷头用螺栓固定于固定板上，固定板的一端通过销子与气缸的活塞伸出端相连接，另一端通过销子与支架相连，气缸的另一端通过销子与支架相连，当气缸的下腔进气时活塞将收缩回气缸内，所述支架固定在主轴上，主轴通过轴承安装于托架内，齿轮箱固定在托架上，主轴从齿轮箱内穿过，通过滑动轴承与齿轮箱配合，气动马达带动减速机和齿轮传动系统旋转，由齿轮传动系统带动主轴旋转，则带动与主轴固定的支架、气缸、固定板、防爆灯和防爆摄像头、喷头一起绕主轴在水平方向旋转。

2.根据权利要求1所述的机械清洗作业中油罐内部三维旋转探视器，其特征在于，所述气动控制系统由包括有进气阀、方向控制阀、限位阀、速度调节阀、节流阀、空压诱导止回阀组成。

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