CN106006529A - 全自动液压鹤管 - Google Patents

Abstract

一种全自动液压鹤管，包括立柱、内臂、外臂和垂管，内臂和外臂之间通过弯管相接，在立柱与内臂之间安装有内臂水平旋转接头，在内臂水平旋转接头外侧设有驱动内臂水平旋转的内臂水平旋转驱动装置；在内臂与弯管之间安装有外臂水平旋转接头，在外臂水平旋转接头的外侧设有驱动外臂水平旋转的外臂水平旋转驱动装置；在弯管与外臂之间安装有外臂垂直旋转接头，在弯管与外臂外侧设有驱动外臂上下摆动的驱动油缸。本发明自动化程度高、节省时间、减轻了操作人员的劳动强度、提高了生产效率、缩短了装车时间，同时减轻装车介质对操作人员的污染，具有结构简单、使用方便、性能可靠、安全节能、装车快速及时等优点，适用于石油化工液体装车。

Description

全自动液压鹤管

技术领域

本发明涉及一种鹤管，特别是一种全自动液压鹤管。

背景技术

石油化工企业，随着工业自动化技术的发展及作业区域环保要求的提高，现有装车鹤管的操作方式，越来越不能满足作业要求。虽然有的在鹤管上配置了电动、气动机构，减轻了劳动强度，但结构变得复杂，可靠性不佳，控制精度不高，很难推广普及使用。用气马达驱动机构，如果现场气动装置出现故障，鹤管无法手动驱动，气马达工作时噪音很大，会给现场带来噪音污染。现有的槽罐车罐口高度高达4.7米左右，操作人员需要通过操作平台的过渡踏板到达槽车罐口装车区域，这样给操作人员带来很大的安全隐患，另外人员需要手拉着鹤管到达罐口装车区域，对于工作人员来说劳动强度很大。在装卸一些易挥发的介质时，如汽油、甲醇、苯等，在罐口区域有很高浓度的挥发气体，严重影响工作人员的身体健康。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种设计合理，操作方便、简单、可靠，可保证操作人员身体健康的全自动液压鹤管

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种全自动液压鹤管，包括立柱、内臂、外臂和垂管，内臂和外臂之间通过弯管相接，在内臂与外臂之间安装有弹簧缸平衡装置，其特点是：在立柱与内臂之间安装有内臂水平旋转接头，内臂水平旋转接头包括与立柱固定相接内圈Ⅰ和与内圈Ⅰ相对转动的外圈Ⅰ，外圈Ⅰ与内臂固定相接，在内臂水平旋转接头外侧设有驱动内臂水平旋转的内臂水平旋转驱动装置，内臂水平旋转驱动装置包括控制内臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅰ，双作用单活塞液压油缸Ⅰ的缸体通过支架Ⅰ与内圈Ⅰ固定相接，在支架Ⅰ与双作用单活塞液压油缸Ⅰ之间设有带动外圈Ⅰ转动的绳轮组件Ⅰ；在内臂与弯管之间安装有外臂水平旋转接头，外臂水平旋转接头包括与内臂固定相接的内圈Ⅱ和与内圈Ⅱ相对转动的外圈Ⅱ，外圈Ⅱ与弯管固定相接，在外臂水平旋转接头的外侧设有驱动外臂水平旋转的外臂水平旋转驱动装置，外臂水平旋转驱动装置包括控制外臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅱ，双作用单活塞液压油缸Ⅱ的缸体通过支架Ⅱ与内圈Ⅱ固定相接，在支架Ⅱ与双作用单活塞液压油缸Ⅱ的活塞杆之间设有带动外圈Ⅱ转动的绳轮组件Ⅱ；在弯管与外臂之间安装有外臂垂直旋转接头，在弯管与外臂外侧设有驱动外臂上下摆动的驱动油缸。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述绳轮组件Ⅰ包括安装在支架Ⅰ上的定压绳轮Ⅰ、安装在双作用单活塞液压油缸Ⅰ活塞杆端部的动压绳轮Ⅰ，以及缠绕在定压绳轮Ⅰ与动压绳轮Ⅰ之间带动外圈Ⅰ转动的钢丝绳Ⅰ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述绳轮组件Ⅱ包括安装在支架Ⅱ上的定压绳轮Ⅱ和定滑轮，以及安装在双作用单活塞液压油缸Ⅱ活塞杆端部的动压绳轮Ⅱ，定压绳轮Ⅱ和定滑轮分别设置在动压绳轮Ⅱ的两侧，在定压绳轮Ⅱ上缠绕有钢丝绳Ⅱ，钢丝绳Ⅱ的另一端依次缠绕通过定滑轮、外圈Ⅱ与动压绳轮Ⅱ相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在垂管上设有与槽车罐口对接的囊式密封帽，囊式密封帽上设有油气收集口，在立柱上设有集油气管，集油气管通过油气回收管与油气收集口相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在外臂和垂管之间安装有垂管旋转接头。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，还包括液压控制装置，所述液压控制装置通过液压管路分别与双作用单活塞液压油缸Ⅰ、双作用单活塞液压油缸Ⅱ和驱动油缸相接。

与现有技术相比，本发明自动化程度高、节省时间、减轻了操作人员的劳动强度、提高了生产效率、缩短了装车时间，同时减轻装车介质对操作人员的污染，具有结构简单、使用方便、性能可靠、安全节能、装车快速及时等优点，适用于石油化工液体装车。本发明所有动作均有液压油缸驱动，操作人员只要控制液压换向阀的操作手柄，实现鹤管的内外臂回转、外臂上仰下俯，即可满足垂直管与槽车口对位，装车时在液体的冲击力作用下，伸缩垂管可以到达槽车底部，实现槽车底部密闭液下装车。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为绳轮组件Ⅰ的结构示意图；

图4为绳轮组件Ⅱ的结构示意图；

图5为驱动油缸的结构示意图。

具体实施方式

一种全自动液压鹤管，包括立柱2、内臂4、外臂6和垂管，内臂4和外臂6之间通过弯管相接，在内臂4与外臂6之间安装有弹簧缸平衡装置11，在立柱2与内臂4之间安装有内臂水平旋转接头3，内臂水平旋转接头3包括与立柱固定相接内圈Ⅰ和与内圈Ⅰ相对转动的外圈Ⅰ，外圈Ⅰ与内臂固定相接，在内臂水平旋转接头外侧设有驱动内臂水平旋转的内臂水平旋转驱动装置9，内臂水平旋转驱动装置9包括控制内臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅰ14，双作用单活塞液压油缸Ⅰ14的缸体通过支架Ⅰ与内圈Ⅰ固定相接，在支架Ⅰ与双作用单活塞液压油缸Ⅰ之间设有带动外圈Ⅰ转动的绳轮组件Ⅰ；在内臂与弯管之间安装有外臂水平旋转接头21，外臂水平旋转接头21包括与内臂固定相接的内圈Ⅱ和与内圈Ⅱ相对转动的外圈Ⅱ，外圈Ⅱ与弯管固定相接，在外臂水平旋转接头的外侧设有驱动外臂水平旋转的外臂水平旋转驱动装置8，外臂水平旋转驱动装置8包括控制外臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅱ19，双作用单活塞液压油缸Ⅱ19的缸体通过支架Ⅱ与内圈Ⅱ固定相接，在支架Ⅱ与双作用单活塞液压油缸Ⅱ的活塞杆之间设有带动外圈Ⅱ转动的绳轮组件Ⅱ；在弯管与外臂之间安装有外臂垂直旋转接头，在弯管与外臂外侧设有驱动外臂上下摆动的驱动油缸10。所述外臂6上设有向外伸出的固定臂23，在弯管上设有与固定臂同侧设置的连接臂22，所述驱动油缸10分别与固定臂23、连接臂22相接 ，从而驱动外臂上下摆动。

所述立柱：用于承担整个设备的重量及倾覆力矩，可以减少接口组件的受力，延长各个旋转接头的使用寿命；所述内臂：是与入口组件相连接的鹤管的主要部分，可在水平面上回转，可以根据油罐车车辆的停靠位置，调整装车距离的远近，并且支撑鹤管外臂及垂管的重量；所述外臂：是与内臂及垂管构成鹤管的主要部分，可以实现水平方向，垂直方向范围的回转，可在工作范围内自由回转，轻松实现与罐车对接，并且支撑鹤管垂管的重量；所述弹簧缸平衡装置11：用于平衡鹤管的外臂及垂管的重量，减轻操作人员工作强度，达到省力的效果；所述垂管：与槽车罐口对接，可根据装车要求调整垂管长度，满足液下装车；所述囊式密封帽：火车鹤管密封装置采用一体成型的氟橡胶密封体，安装在密封帽的骨架上，密封体内填充聚氨酯软泡沫橡胶，密封体氟橡胶层厚度为5mm。该密封装置具有耐用及富有弹性优点。鹤管工作时，在外臂上仰下俯的油缸驱动下，密封装置紧紧的压在火车罐口上，使罐内的油气压力高达4000P，具有优良的密封效果。满足国家标准《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）标准规定要求，保证装车过程中油气能顺利回收至油气回收系统。

所述内臂水平旋转驱动装置9为内臂水平旋转提供动力。双作用单活塞液压油缸Ⅰ14通过支架Ⅰ固定在内臂水平旋转接头3的内圈上，钢丝绳组件安装在内臂水平旋转接头3外圈，通过液压换向阀的操作手柄来控制双作用单活塞液压油缸Ⅰ14的双向运动，以改变双作用单活塞液压油缸Ⅰ14两端的钢丝绳长度，带动内臂水平旋转接头3旋转，达到控制内臂水平的正转反转。采用双作用单活塞液压油缸Ⅰ14的优点是双向速度相等，这样内臂水平的正转反转速度相等。

所述外臂水平旋转驱动装置8：为外臂水平旋转提供动力。由双作用单活塞液压油缸Ⅱ19和定滑轮16通过支架Ⅱ固定在内臂的管道上，钢丝绳安装在外臂水平旋转接头外圈，通过液压换向阀的操作手柄来控制双作用单活塞液压油缸Ⅱ19的双向运动，以改变双作用单活塞液压油缸Ⅱ19两端的钢丝绳长度，带动外臂水平旋转接头旋转，达到控制外臂水平的正转反转。采用该双作用单活塞液压油缸Ⅱ19的优点是双向速度相等，这样内臂水平的正转反转速度相等。所述驱动油缸10为外臂上仰下俯旋转提供动力，通过液压换向阀的操作手柄来控制驱动油缸10的双向运动，达到控制外臂的上仰及下俯，利用单活塞杆油缸，由于两个方向活塞受压面积不同，下俯的受压面积较大，这样为外臂下俯提供更大的作用力，以满足油气回收装车要求。

所述绳轮组件Ⅰ包括安装在支架Ⅰ上的定压绳轮Ⅰ15、安装在双作用单活塞液压油缸Ⅰ14活塞杆端部的动压绳轮Ⅰ12，以及缠绕在定压绳轮Ⅰ与动压绳轮Ⅰ之间带动外圈Ⅰ转动的钢丝绳Ⅰ13，所述钢丝绳Ⅰ13一端缠绕经过定压绳轮Ⅰ与支架Ⅰ固定相接，钢丝绳Ⅰ13的另一端经外圈Ⅰ、缠绕动压绳轮Ⅰ12后与支架Ⅰ固定相接。所述绳轮组件Ⅱ包括安装在支架Ⅱ上的定压绳轮Ⅱ20和定滑轮16，以及安装在双作用单活塞液压油缸Ⅱ19活塞杆端部的动压绳轮Ⅱ18，定压绳轮Ⅱ20和定滑轮16分别设置在动压绳轮Ⅱ18的两侧，在定压绳轮Ⅱ上缠绕有钢丝绳Ⅱ17，钢丝绳Ⅱ17的另一端依次缠绕通过定滑轮16、外圈Ⅱ与动压绳轮Ⅱ18相接，所述钢丝绳Ⅱ17一端缠绕经过定压绳轮Ⅱ20与支架Ⅱ固定相接，钢丝绳Ⅱ17的另一端缠绕通过定滑轮16、外圈Ⅱ与动压绳轮Ⅱ18后与支架Ⅱ固定相接。

在垂管上设有与槽车罐口对接的囊式密封帽7，囊式密封帽7上设有油气收集口，在立柱上设有集油气管，集油气管通过油气回收管5与油气收集口相接，所述外臂上设有若干支撑油气回收管5的支撑架，油气回收管5回收介质挥发的气体，减少对现场的空气污染，在囊式密封帽7上可配有液位报警器并能与气动阀联动，可控制槽车内液面高度，保证液体不溢出，提高了装车的安全性，减少了资源损耗及环境污染。在外臂和垂管之间安装有垂管旋转接头，这样，可始终保证垂管处于竖直状态，方便与油罐车对接。还包括液压控制装置1，所述液压控制装置1通过液压管路分别与双作用单活塞液压油缸Ⅰ、双作用单活塞液压油缸Ⅱ和驱动油缸相接。所述液压控制装置1：为液压站安装在鹤管附近，可为多台臂提供液压动力。电机和泵均立式设置在油箱上方。泵站设置在金属箱体内，箱体前后开设检修门，底部做成防漏型结构，并设有排油孔。箱体采用不锈钢板制作，可根据现场条件，可将液压系统设计成总站和分站，分站布置在操作现场，总站和分站之间采用两根金属管道连接，分站与执行机构采用高压软管连接，这样布置即避免管路交叉连接，又能达到操作方便，运动自如。

操作步骤：1、装车时，开启液压控制装置1防爆启动器上启动按钮，液压控制装置1工作，调整管线油压；2、操作液压控制装置1上内外臂水平旋转换向阀，使内外臂旋转，等垂管到达槽车罐口上方时，停止旋转；3、操作外臂上仰下俯换向阀，使外臂下俯驱动，同时调整内外臂水平旋转，等密封帽到达与罐口压紧后，关闭所有换向阀；4、装车完毕后，先操作外臂上仰下俯换向阀，使外臂上仰，同时调整内外臂水平旋转换向阀，等垂管末端离开罐口后，关闭上仰下俯换向阀；5、操作内外臂水平换向阀，将鹤管回收到指定位置，关闭所有换向阀；6、关闭液压站电源。本发明动力源为液压油，现场无噪音，所有动作采用全液压驱动，操作人员只要控制换向阀的操作手柄，减少现场工作人员的劳动强度，在液压系统出现故障时，将转换阀置于浮动挡，可以用手动操作鹤管，现场鹤管作业不受影响，设有独立于其它装置的高液位保护系统，采用液位报警器，可与进液口阀门联动，能较准确地自动控制液面高度，有效的实现高液位保护功能，防止冒罐事故的发生，减少环境污染、安全性好，液下装车深度可直达槽车底，降低了静电位并减少了跑损, 降低油品损耗、减少环境污染、安全性好。

Claims (6)

1.一种全自动液压鹤管，包括立柱、内臂、外臂和垂管，内臂和外臂之间通过弯管相接，在内臂与外臂之间安装有弹簧缸平衡装置，其特征在于：在立柱与内臂之间安装有内臂水平旋转接头，内臂水平旋转接头包括与立柱固定相接内圈Ⅰ和与内圈Ⅰ相对转动的外圈Ⅰ，外圈Ⅰ与内臂固定相接，在内臂水平旋转接头外侧设有驱动内臂水平旋转的内臂水平旋转驱动装置，内臂水平旋转驱动装置包括控制内臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅰ，双作用单活塞液压油缸Ⅰ的缸体通过支架Ⅰ与内圈Ⅰ固定相接，在支架Ⅰ与双作用单活塞液压油缸Ⅰ之间设有带动外圈Ⅰ转动的绳轮组件Ⅰ；在内臂与弯管之间安装有外臂水平旋转接头，外臂水平旋转接头包括与内臂固定相接的内圈Ⅱ和与内圈Ⅱ相对转动的外圈Ⅱ，外圈Ⅱ与弯管固定相接，在外臂水平旋转接头的外侧设有驱动外臂水平旋转的外臂水平旋转驱动装置，外臂水平旋转驱动装置包括控制外臂水平正、反转的双作用单活塞液压油缸Ⅱ，双作用单活塞液压油缸Ⅱ的缸体通过支架Ⅱ与内圈Ⅱ固定相接，在支架Ⅱ与双作用单活塞液压油缸Ⅱ的活塞杆之间设有带动外圈Ⅱ转动的绳轮组件Ⅱ；在弯管与外臂之间安装有外臂垂直旋转接头，在弯管与外臂外侧设有驱动外臂上下摆动的驱动油缸。

2.根据权利要求1所述的全自动液压鹤管，其特征在于：所述绳轮组件Ⅰ包括安装在支架Ⅰ上的定压绳轮Ⅰ、安装在双作用单活塞液压油缸Ⅰ活塞杆端部的动压绳轮Ⅰ，以及缠绕在定压绳轮Ⅰ与动压绳轮Ⅰ之间带动外圈Ⅰ转动的钢丝绳Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的全自动液压鹤管，其特征在于：所述绳轮组件Ⅱ包括安装在支架Ⅱ上的定压绳轮Ⅱ和定滑轮，以及安装在双作用单活塞液压油缸Ⅱ活塞杆端部的动压绳轮Ⅱ，定压绳轮Ⅱ和定滑轮分别设置在动压绳轮Ⅱ的两侧，在定压绳轮Ⅱ上缠绕有钢丝绳Ⅱ，钢丝绳Ⅱ的另一端依次缠绕通过定滑轮、外圈Ⅱ与动压绳轮Ⅱ相接。

4.根据权利要求1所述的全自动液压鹤管，其特征在于：在垂管上设有与槽车罐口对接的囊式密封帽，囊式密封帽上设有油气收集口，在立柱上设有集油气管，集油气管通过油气回收管与油气收集口相接。

5.根据权利要求1所述的全自动液压鹤管，其特征在于：在外臂和垂管之间安装有垂管旋转接头。

6.根据权利要求1所述的全自动液压鹤管，其特征在于：还包括液压控制装置，所述液压控制装置通过液压管路分别与双作用单活塞液压油缸Ⅰ、双作用单活塞液压油缸Ⅱ和驱动油缸相接。