CN109373182B - 一种管件安全充气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件安全充气装置,包括用于固定管件的第一管架；设于第一管架外部的防护罩；设于第一管架的一端并用于给管件充气的充气装置。本发明一方面，能自动给管件进行充气；另一方面，可以对管件进行保护，确保了管件在充气的过程中起到了保护作用。因此可广泛用于各种危险管件、容器的充气。

Description

一种管件安全充气装置

技术领域

本发明涉及一种充气装置，特别涉及一种带防护装置并用于给管类容器充气的装置。

背景技术

很多的管状类容器、柱状类容器需要在内部充入特殊的气体，比如氧气瓶内需要充入高压氧气，乙炔瓶内需要充入高压乙炔。通常在这样的高压气瓶内都会充入高压气体，且气体一般为危险介质，具有爆炸危险，且其承装介质一般具有易燃、易爆、有毒、强腐蚀等性质，使用环境又因其移动、重复充装、操作使用人员不固定和使用环境变化的特点，比其他压力容器更为复杂、恶劣。高压气瓶一旦发生爆炸或泄漏，往往发生火灾或中毒，甚至引起灾难性事故，带来严重的财产损失、人员伤亡和环境污染。

其次，目前在危险管件在充气的时候，需要工人手持充气装置对准管件进行充气，一次只能充一个管件，生产效率低下，工人的劳动强度也很大。

鉴于高压气瓶、容器的危险性，在工厂进行充气的过程中，其危害更大，稍有不慎则会引发安全事故，因此，如何保障生产工人的人身安全是本领域的一个重要问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种管件安全充气装置，解决危险的管类容器在充气过程中产生意外爆炸对工人造成伤害的问题，并且能提高生产效率。

本发明提供的技术方案如下，包括：

用于固定管件的第一管架；

设于第一管架外部的防护罩；

设于第一管架的一端并用于给管件充气的充气装置。

优选的，所述防护罩包括设于第一管架外部的第一防护罩。

优选的，所述防护罩还包括设于第一防护罩外部的第二防护罩。

优选的，还包括设于防护罩外部并用于将管件推入第一管架的推入装置，所述防护罩上设有用于管件穿过的管件孔，所述管件通过推入装置1从管件孔推送至第一管架上。

优选的，所述第一管架包括架体，所述架体上设有管件容纳孔。

优选的，所述第一防护罩包括第一顶板和多个第一侧板，所述第一侧板与第一顶板通过连接杆构成防护罩。

优选的，所述第一顶板和/或第一侧板上设有出气弯管。

优选的，所述第二防护罩包括第二顶板、第二底板和多个第二侧板，所述第二底板、第二顶板和多个第二侧板构成防护罩。

优选的，所述推入装置包括池体和设于池体内并用于放置管件的第二管架，所述池体与防护罩连接。

优选的，所述连接杆包括横杆和纵杆，横杆和纵杆通过接头连接为框架，所述第一顶板和第一侧板通过弹性体连接所述连接杆。

优选的，所述充气装置包括与架体连接的气嘴。

优选的，所述充气装置设置于第一管架的端部，用于对进气嘴设置在顶部的管件进行充气；

优选的，所述充气装置设置于第一管架的下部，或者设置在第一管架的上部，用于对进气嘴设置在侧面的管件进行充气。

优选的，所述第一管架的另一端设有用于辅助推入装置将管件推入第一管架的辅推装置。

本发明提供的一种管件安全充气装置，一方面，能自动给管件进行充气；另一方面，可以对管件进行保护，确保了管件在充气的过程中起到了保护作用。

本发明将管件放置在第一管架内，利用防护罩进行保护，防止了在充气的过程中发生意外爆炸对工人造成伤害。并且，在第一管架内可以放置多个管件进行批量充气，每个管件对应一个充气装置，不再需要工人手持充气装置对准充气嘴进行充气，因此极大地提高了生产效率和生产速度，并降低了工人的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的其中一种实施方式的整体立体图；

图2为图1的另一个方向；

图3为本发明的主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的C-C剖视图；

图6为图5的D-D剖视图；

图7为图4的E-E剖视图；

图8为图1拆除了部分第二防护罩；

图9为图2拆除了部分第二防护罩；

图10为图1拆除了部分第二防护罩和第一防护罩；

图11为图2拆除了部分第二防护罩和第一防护罩；

图12为第一管架的一种主视图；

图13为图12的俯视图；

图14为第一管架的立体示意图；

图15为图14的另一个方向；

图16为第一管架的爆炸示意图；

图17为充气装置的剖面示意图；

图18为连接杆的立体示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-18所示，本实施方式提供的技术方案如下：

包括：

用于固定管件6的第一管架4；

设于第一管架4外部的防护罩；

设于第一管架4的一端并用于给管件6充气的充气装置47。

其中，管件1可以是气瓶、气罐、雷管、弹壳体或者其他需要充入危险气体的压力容器。

其中，第一管架4用于固定管件6,一次可以固定一个管件6，也可以固定多个管件6。

其中，防护罩设于第一管架4的外部，可以与第一管架4相对固定，防护罩用于对第一管架4进行防护。防护罩的形状与第一管架4大致相当，尺寸大于第一管架4。当管件6在充入危险气体的时候，存在发生爆炸的意外风险，当发生爆炸时，防护罩起到了防护作用，防止意外爆炸对附近工人产生伤害。

其中，充气装置47设置在第一管架4的一端，充气装置47与气源连接，用于对管件6进行充气。管件6上设有进气嘴，当进气嘴与充气装置47对准时，将气体充入管件6内。

本实施方式的工作原理：

将需要充气的管件6固定在第一管架4内，并将管件6的进气嘴与充气装置47对接好，然后盖上防护罩，开启气源，对管件6充气，当充气结束后，打开防护罩，拿出管件6，并放入下一批待充气的管件6，重复上述步骤。

通过本实施方式，可以将管件6放置在第一管架4内，利用防护罩进行保护，防止了在充气的过程中发生意外爆炸对工人造成伤害。并且，在第一管架4内可以放置多个管件6进行批量充气，每个管件6对应一个充气装置47，不再需要工人手持充气装置对准充气嘴进行充气，因此极大地提高了生产效率和生产速度，并降低了工人的劳动强度。

作为本实施方式的进一步优选，防护罩可以包括设于第一管架4外部的第一防护罩3。

其中，可以如图8-11所示，第一防护罩3可以包括第一顶板31和多个第一侧板32，该第一侧板32与第一顶板31通过连接杆5构成防护罩。第一防护罩3的形状，可以是矩形、多边形、圆形，也可以与第一管架4的形状相适应。第一侧板32与第一顶板31可以构成一个密闭的防护罩，也可以各板件之间设有间隙。

其中，在充气装置47端的第一侧板32设有孔，用于充气装置47通过第一防护罩3，与外部气源连接。

进一步的，第一顶板31和第一侧板32上可以设置出气弯管312，或者第一顶板31单独设置出气弯管312，也可以在第一侧板32上单独设置出气弯管312。出气弯管312与第一防护罩3内部连通，其作用是改变气流的方向，并释放压力，同时还能起到消声的作用。因为在爆炸的时候，管件6会释放巨大的冲击气流，因此设置出气弯管312，一方面将气流的出气方向进行改变，不会直接往外冲击，伤害的工人或者设备。另一方面可以缓冲气流，因为气流在内部受到很大压力，气流经过出气弯管312后，截面积迅速放大，因此压力迅速释放。同时，爆炸产生的声波通过弯曲的通道后，能够被吸收一部分，并改变方向，导致噪声迅速减少。

为了更进一步提升释放压力的效果，在第一防护罩3上设置有连通出气弯管312的出气孔，出气孔的孔径可以小于出气弯管312的内孔，进一步加大了截面积差距，气流首先通过出气孔后，再进入截面积较大的出气弯管312，截面积瞬间增大，压力则减少。

其中，出气弯管312可以多个设置在第一防护罩3的外侧，可以错乱布置，也可以规律设置，优选的，出气弯管312的出口方向，全部朝向外侧。

其中，出气弯管312可以设置在单独设置在第一顶板31上，也可以单独设置在第一侧板32上，或者选择其中一部分第一侧板32设置，也可以第一顶板31和第一侧板32上同时设置，具体根据需要而定。

更进一步的，为了加强第一防护罩3的强度，在第一防护罩3上可以设置加强筋311，加强筋311可以多根布置在第一顶板31和第一侧板32上，也可以仅仅布置在第一顶板31或者仅仅布置在第一侧板32上。

作为本实施方式的进一步优选，连接杆5可以如图5、图7、图11和图18所示的结构，连接杆5可以包括多个横杆52、多个纵杆51和多个辅助纵杆55，横杆52和纵杆51通过接头53连接为框架，接头53内可以设置内螺纹，横杆52和纵杆51上设置外螺纹，横杆52和纵杆51通过螺纹与接头53连接，并且横杆52的两端均伸出接头53外，用于安装第一侧板32。纵杆51的顶部也伸出接头53外，用于安装第一顶板31。

进一步的，在位于第一顶板31外侧的纵杆51上可以设置弹性体54，弹性体54被卡在纵杆51上，不能脱离纵杆51，使得第一顶板31可以克服弹性体54的压力后，相对于纵杆51上下移动。在位于第一侧板32外侧的横杆52上也设有弹性体54，弹性体54被卡在横杆52上，不能脱离横杆52，使得第一侧板32可以克服弹性体54的压力后，相对于横杆52上下移动。

设置上述连接杆5，不仅能起到连接的作用，还能起到缓冲的作用，当意外爆炸发生时，第一防护罩3内部瞬间产生巨大的冲击力，如果没弹性体54的设置，则冲击力直接作用在第一顶板31和第一侧板32，容易导致第一顶板31和第一侧板32变形，甚至冲裂。当有了弹性体54后，冲击力克服弹性体54的压力后，压缩弹性体54，使得第一顶板31和第一侧板32向外移动，将第一防护罩3内部空间增大，因此极大的缓冲了第一防护罩3内部的压力，起到了很好的保护作用。

其中，弹性体54可以是弹簧，也可以是其他的弹性件。

其中，辅助纵杆55与纵杆51的区别在于，辅助纵杆55没有经过接头53，而是直接与第一顶板31连接，为了加大缓冲效果，同样在顶部设置有弹性体54。

其中，辅助纵杆55与纵杆51的底部，可以与地面固定，或者与其他部件固定连接，防止在爆炸的过程中被冲飞。

作为本实施方式的进一步优选，防护罩还可以包括设于第一防护罩3外部的第二防护罩2。加强了防护效果，并防止出气弯管312的气流冲出的时候产生伤害。

进一步的，第二防护罩2可以包括第二顶板21、第二底板22和多个第二侧板23，该第二底板22、第二顶板21和多个第二侧板23构成一个密闭的防护罩。

第二防护罩2的形状可以是矩形、多边形、圆形，也可以与第一管架4的形状相适应，或者与第一防护罩3的形状相适应。

其中，第二防护罩2的顶部可以设置一个出气孔，用来排除第二防护罩2内部的气体。

其中，为了加强第二防护罩2的强度，可以在第二防护罩2的内侧壁或者外侧壁上设置加强筋。

其中，所述第一防护罩3内设有环境监控装置，用于监控第一防护罩3内的温度、压力、振动、气体成分以及整个场景画面，可以采用温度传感器、振动传感器、压力传感器、烟雾报警器、摄像头等多种传感器的组合来进行监控，并将采集到的数据，传输给监控中心，监控中心可以设置在远离防护罩的位置，从而保证监控人员的安全。

同理，第二防护罩2内也可以设置环境监控装置。

作为本实施方式的进一步优选，还可以包括设于防护罩外部并用于将管件6推入第一管架4的推入装置1，防护罩上设有用于管件6穿过的管件孔14，管件6通过推入装置1从管件孔14推送至第一管架4上。

因为，当具有防护罩的情况下，如果每次都需要将管件6人工放置到第一管架4上，则非常麻烦，耗时费力，揭开防护罩也非常不便，甚至需要拆卸大量的连接螺栓。因此，如果能从外部直接将管件6推入推出，则可以大量节省时间，提高工作效率。

因此，在防护罩上设置管件孔14，管件孔14的位置，推入装置1与防护罩连接，管件6通过管件孔14，被推入到第一管架4上。

进一步的，可以参见图2，展示了推入装置1的其中一种结构：

在本实施方式中，推入装置1可以包括池体11和设于池体11内并用于放置管件6的第二管架13，池体11与防护罩连接，当防护罩只有第一防护罩3时，池体11与第一防护罩3连接。当防护罩有第一防护罩3和第二防护罩2的时候，池体11与第二防护罩2连接，管件孔14通过穿过第一防护罩3和第二防护罩2。

其中，第二管架13上设有凹槽，用于放置管件6，凹槽的数量和位置，与管件孔14的数量和位置相对应，并且第一管架4上放置管件6的数量和位置，也与管件孔14的数量和位置相对应。

工作的时候，管件6放置在第二管架13上，当需要推入的时候，可以手动将管件6推入到第一管架4上，也可以通过机械推动，比如气缸、电缸、电动推杆等直线驱动装置，直线驱动装置的固定端与池体11固定，活动端与管件6连接。从而加快了推入速度，节省了时间。并且还可以实现程序控制，定时推入和拉出。

因此通过本实施方式，节约了工作时间，提高了工作效率，降低了工人的劳动强度。

并且，在池体11和防护罩内可以放入液体，比如水，将管件6沉入水里，水能起到保护作用，进一步防止了在爆炸的时候产生的伤害。并且可以检测管件6是否存在漏气的情况，也可以检测到充气装置47是否存在漏气的情况。

优选的，可以放置非牛顿流体，加大缓冲作用，或者放置剪切增稠液。

其中，池体11的底部可以设置第二支脚12，第二防护罩2的下部也可以设置第一支脚27，将整个充气装置支撑起来，并稳固支撑。并且第二支脚12和第一支脚27可以设置高度可调。

作为本实施方式的进一步优选，第一管架4可以包括架体41，架体41上设有管件容纳孔43，管件6放入管件容纳孔43后被固定。

图12-16展示了第一管架4的其中一种结构：

架体41可以包括纵横交错的条状板构成栅格框，形成多个格栅腔体42，在放置管件6的条状板上设有管件容纳孔43，管件6放置在管件容纳孔43内，管件容纳孔43的内孔尺寸大于管件6的外径，使得管件6可以插入到管件容纳孔43内。

其中，管件容纳孔43可以多个并列布置，也可以多层设置，其数量和位置与外部的管件孔14数量和位置一致。

进一步的，架体41的顶部可以设置防护条44，用于防止在爆炸的时候，被炸裂物品飞溅出去造成人身伤害或者设备受损。同时，防护条44对架体41起到保护作用，加强了格栅腔体42的强度。防护条44可以多个并列布置，并且与管件6不平行，优选为垂直于管件6布置。

更进一步的，架体41的底部设有架体支脚49，用于支撑架体41，并且架体支脚49可以为可调支脚，调节支架41的水平高度和倾斜度。

作为本实施方式的进一步优选，充气装置47可以包括与架体41连接的气嘴473。气嘴473的内端用于与管件6对接，输送气体，气嘴473的外端与气源连接。气嘴473的位置和数量，与管件容纳孔43的数量和位置相对应。

更进一步的，可以如图17所示，展示了充气装置47的其中一种具体结构：

包括气嘴473、卡紧螺母474、气源管471和气源连接螺母472，气源管471与气源连通，用于输送气体，气源管471通过气源连接螺母472与气嘴473连接，气嘴473通过卡紧螺母474固定到架体41上。气嘴473的内端与管件6对接，当管件6放入架体41后，管件6上设有进气嘴，进气嘴与气嘴473紧密连接，即可往管件6内充入气体。

其中，所述充气装置47可以设置于第一管架4的端部，用于对进气嘴设置在顶部的管件6进行充气。

当然，所述充气装置47也可以设置于第一管架4的下部，或者设置在第一管架4的上部，用于对进气嘴设置在侧面的管件6进行充气。

其中，为了避免充气装置47内进水，气源管471的进气端可以朝上设置，从而避免在未充气的状态下，或者更换管件6的情况下，第二防护罩2内的液体进入到充气装置47内。

其中，气嘴473应该具有光滑的密封面，从而与管件6的进气嘴对接，实现密封不漏气。为了达到更好的密封效果，可以在气嘴473上设置密封圈，实现更好的密封效果，当密封圈磨损时，直接更换即可，不需要去更换气嘴473。

如果有多个管件6同时充气的话，则有多个充气装置47，也就是有多个气源管471，此时，可以在多个气源管471上设置个气源总管，通过气源总管与气源连通。

作为本实施方式的进一步优选，第一管架4的另一端可以设置用于辅助推入装置1将管件6推入第一管架4的辅推装置。因为外部的推入装置1如果要直接推入架体41上，需要很长的行程，一般难以达到。另一方面，管件6推入后，还需要施加压力顶住管件6，防止其后退，否则会导致与充气装置47的对接不紧密，产生漏气。因此，通过辅推装置，将管件6继续推入架体41，并施加压力顶住管架6，防止管架6后退。

进一步的，可以如图12-16所示，展示了其中一种辅推装置的结构：

辅推装置设置于架体41上，并设置在充气装置47的对面。辅推装置可以包括与架体41连接的调节板45，调节板45上设有U形状的过管槽451，过管槽451的数量和位置，与管件容纳孔43的数量和位置相对应。调节板45上设有调节槽453，调节槽453为竖向布置的长条形状，在调节槽453内设有螺钉，螺钉穿过调节槽453后与架体41连接，使得调节板45可以相对于架体41上下移动。在调节板45的下部，设有垂向驱动装置48，驱动调节板45上下移动。垂向驱动装置48可以的气缸、油缸、电缸、电动推杆等直线驱动装置。

在过管槽451的正下方，设置有顶推驱动装置46，用于将管件6继续推入架体41，并施加压力顶住，防止管件6后退，顶推驱动装置46的数量与过管槽451的数量一致。

本辅推装置的工作原理如下：

初始状态下，垂向驱动装置48收缩，使得调节板45下移，从推入装置1推过来的管件6经过过管槽451，进入管件容纳孔43内，当管件6的末端跨过调节板45后，推入装置1停止推入，并后退。然后垂向驱动装置48伸出，使得调节板45上升，然后，顶推驱动装置46工作，继续将管件6推入架体41内，管件6推到位后，顶推驱动装置46保持施压状态，将管件6与充气装置47紧密接触。

当充气完毕后，顶推驱动装置46收缩，带动管件6后退，当顶推驱动装置46收缩到位后，垂向驱动装置48收缩，使得调节板45下移，然后推入装置1上的驱动装置伸入，将管件6继续往外拖，拖入池体11内，然后循环上述步骤，为下一批充气。

因此，通过本实施方式，能实现管件6的推入和拖出自动化，通过PLC或者单片机等程序控制，实现定时推入管件6，然后自动开启气源，并充气。充气完毕后，自动拖出管件6。各步骤都可以通过时间来控制。工人只需要往推入装置1上放入管件6或者移走管件6即可。非常安全，不会有爆炸的伤害发生。

并且自动化的工作，极大提高了工作效率，节约大量人力物力，降低了生产成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种管件安全充气装置，其特征在于，包括：

用于固定管件(6)的第一管架(4)；

设于第一管架(4)外部的防护罩；

设于第一管架(4)的一端并用于给管件(6)充气的充气装置(47)；

所述防护罩包括设于第一管架(4)外部的第一防护罩(3)；或者包括第一防护罩(3)与设于第一防护罩(3)外部的第二防护罩(2)；

所述第一防护罩(3)包括第一顶板(31)和多个第一侧板(32)，所述第一侧板(32)与第一顶板(31)通过连接杆(5)构成防护罩；

所述连接杆(5)包括横杆(52)和纵杆(51)，横杆(52)和纵杆(51)通过接头(53)连接为框架，所述第一顶板(31)和第一侧板(32)通过弹性体(54)连接所述连接杆(5)；

所述第一顶板(31)和/或第一侧板(32)上设有出气弯管(312)；在所述第一防护罩(3)上设置有连通所述出气弯管(312)的出气孔，所述出气孔的孔径小于出气弯管(312)的内孔。

2.据权利要求1所述的管件安全充气装置，其特征在于，还包括设于第一防护罩外部并用于将管件(6)推入第一管架(4)的推入装置(1)，所述第一防护罩上设有用于管件(6)穿过的管件孔(14)，所述管件(6)通过推入装置(1)从管件孔(14)推送至第一管架(4)上。

3.据权利要求2所述的管件安全充气装置，其特征在于，所述推入装置(1)包括池体(11)和设于池体(11)内并用于放置管件(6)的第二管架(13)，所述池体(11)与第一防护罩连接。

4.据权利要求1所述的管件安全充气装置，其特征在于，所述第一管架(4)包括架体(41)，所述架体(41)上设有管件容纳孔(43)。

5.据权利要求4所述的管件安全充气装置，其特征在于，所述充气装置(47)包括与架体(41)连接的气嘴(473)。

6.据权利要求2所述的管件安全充气装置，其特征在于，所述第一管架(4)的另一端设有用于辅助推入装置(1)将管件(6)推入第一管架(4)，并防止管件(6)后退的辅推装置。

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