CN109833988A - 一种脉冲式储油罐冲洗喷头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脉冲式储油罐冲洗喷头，属储油罐清洗设备技术领域。该冲洗喷头由中心轴、升降筒体、旋转筒体、底部喷嘴、驱动机构、衔接机构、侧喷单元和凸轮套构成：旋转筒体的内部活动插装有中心轴；中心轴上通过花键槽滑动装有升降筒体；升降筒体内部的中心轴设置有驱动机构；旋转筒体的底部装有底部喷嘴；旋转筒体内部的中心轴上间隔状固装有多个凸轮套；凸轮套外侧的旋转筒体上均布有多个侧喷单元。该脉冲式储油罐冲洗喷头，相对于现有现有储油罐冲洗喷头大大增加了冲洗面积；加强了冲洗力度，解决了现有储油罐冲洗喷头存有的冲击力度不够的问题；满足了冲洗储油罐使用的需要。

Description

一种脉冲式储油罐冲洗喷头

技术领域

本发明涉及一种脉冲式储油罐冲洗喷头，属储油罐清洗设备技术领域。

背景技术

在石化领域，人们常用立式储油罐对石油进行储存；但储油罐长时间使用后，其内部会沉积大量的杂质，需要定期清洗才能满足储油罐的正常使用需要。由于储油罐属于高危特种设备，其在清洗过程中决不能产生火花；因此清洗储油罐时不能进行带电作业；传统的清洗方式为人工清洗；但人工清洗时存有工作效率低和劳动强度大的问题；目前市场上出现了多种清洗装置，其能够以高压清洗水为动力，对储油罐进行机械清理；从而在一定程度上解决了人工清理时存有的上述问题；但现有储油罐清洗装置的喷头由于结构原因的限制，存有冲洗面积小和冲击力度不够的问题，不能满足企业清洗使用的需要；因此有必要研发一种冲洗喷头以解决现有喷头存有的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构紧凑、设计巧妙，能够解决现有储油罐冲洗喷头存有的冲洗面积小和冲击力度不够问题的脉冲式储油罐冲洗喷头。

本发明的技术方案是：

一种脉冲式储油罐冲洗喷头，它由中心轴、升降筒体、旋转筒体、底部喷嘴、驱动机构、衔接机构、侧喷单元和凸轮套构成；其特征在于：旋转筒体的内部活动插装有中心轴；中心轴的上端延伸至旋转筒体的上方；中心轴上通过花键槽滑动装有升降筒体；升降筒体通过旋进螺钉和锁紧球与旋转筒体活动连接；升降筒体内部的中心轴设置有驱动机构；驱动机构与升降筒体滑动连接；旋转筒体的底部装有底部喷嘴；底部喷嘴通过对称设置的导向流道和衔接机构与中心轴连通；旋转筒体内部的中心轴上间隔状固装有多个凸轮套；凸轮套外侧的旋转筒体上均布有多个侧喷单元；凸轮套与侧喷单元滑动连接；侧喷单元通过导向流道和衔接机构与中心轴连通。

所述的中心轴的下端圆周面上设置有竖直弹道；旋转筒体内壁上设置有螺旋弹道；螺旋弹道与竖直弹道之间装有旋转钢球；旋转筒体相对于中心轴1下移动时，在竖直弹道、螺旋弹道以及旋转钢球的引导下，旋转筒体相对于中心轴产生转动。

所述的升降筒体的下端设置有阶梯沿口；升降筒体通过阶梯沿口与旋转筒体插接连接；阶梯沿口上设置有导向环槽；导向环槽外圈的旋转筒体上均布有多个装配孔；装配孔与导向环槽之间放置有锁紧球；锁紧球一侧的装配孔上螺纹连接有旋进螺钉。

所述的中心轴呈下端密封的空心轴结构；中心轴上端的圆周面上设置有花键槽，中心轴上通过花键槽滑动安装有升降筒体，升降筒体只能沿着中心轴上下移动。

所述的驱动机构由活塞盘、左密封阀和右密封阀构成；升降筒体内部的中心轴上固定设置有活塞盘；活塞盘的圆周面与升降筒体的内壁滑动密封连接；活塞盘的内部设置有左腔室和右腔室；左腔室与中心轴的下部连通；右腔室与中心轴的上部连通；左腔室内装有左密封阀；右腔室内装有右密封阀。

所述的左密封阀由连接杆和密封盘构成；左腔室上通过贯通孔活动装有连接杆；连接杆两端端头分别延伸至左腔室的外端后固装有密封盘；密封盘与对应的贯通孔间歇密封连接。

所述的右密封阀由密封筒和导向杆构成；右腔室上设置有贯通孔；右腔室内设置有密封筒；密封筒的上端和下端分别固装有导向杆；导向杆分别延伸至贯通孔的内部。

所述的凸轮套固装在中心轴上，凸轮套的横截面呈花瓣形。

所述的侧喷单元由增压活塞、密封球和压紧弹簧构成；旋转筒体上设置有缓冲活塞腔；缓冲活塞腔一端与旋转筒体的内部连通；缓冲活塞腔另一端旋转筒体上设置有侧喷孔；缓冲活塞腔中靠近侧喷孔的位置与对应的导向流道连通；侧喷孔内通过压紧弹簧安装有密封球，密封球与侧喷孔间歇密封连接；缓冲活塞腔内装有增压活塞；增压活塞的一端设置有活塞杆；活塞杆与凸轮套的表面滑动连接。

所述的衔接机构由带伸缩功能的柔性连接管和旋转密封套构成；中心轴上活动安装有旋转密封套；旋转密封套的内部通过流通孔与中心轴的内部连通；旋转密封套通过柔性连接管与对应的导向流道连通。

本发明的优点在于：

该脉冲式储油罐冲洗喷头采用了在旋转筒体底部设置底部喷嘴；旋转筒体圆周面上设置侧喷单元的结构设计；采用该种设计后，旋转筒体在不断的上下运动，且自转过程中，完成冲洗工作；其不但解决了现有储油罐冲洗喷头存有的冲洗面积小的问题；而且由于其工作时其采用的是脉冲式冲洗的方式进行工作的，从而解决了现有储油罐冲洗喷头存有的冲击力度不够的问题；满足了冲洗储油罐使用的需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为图1中C-C向的结构示意图；

图5为图1中D处的放大结构示意图；

图6为图1中E处的放大结构示意图；

图7为本发明凸轮套的结构示意图；

图8为本发明的升降筒体和上壳体向上运动工作状态结构示意图；

图9为本发明的升降筒体和上壳体向上运动至极限位置时的工作状态结构示意图；

图10为本发明的升降筒体和上壳体向下运动工作状态结构示意图；

图11为本发明的升降筒体和上壳体向下运动至极限位置时工作状态结构示意图；

图12为图1中C-C向的运动状态结构示意图。

图中：1、中心轴，2、升降筒体，3、旋转筒体，4、底部喷嘴，5、驱动机构，6、衔接机构，7、侧喷单元，8、凸轮套，9、阶梯沿口，10、导向环槽，11、活塞盘，12、左密封阀，13、右密封阀，14、左腔室，15、右腔室，16、连接杆，17、密封盘，18、密封筒，19、导向杆，20、贯通孔，21、螺旋弹道，22、锁紧球，23、旋进螺钉，24、导向流道，25、增压活塞，26、密封球，27、压紧弹簧，28、缓冲活塞腔，29、侧喷孔，30、活塞杆，31、柔性连接管，32、旋转密封套，33、流通孔。

具体实施方式

该脉冲式储油罐冲洗喷头由中心轴1、升降筒体2、旋转筒体3、底部喷嘴4、驱动机构5、衔接机构6、侧喷单元7和凸轮套8构成（参见说明书附图1）；

旋转筒体3的内部活动插装有中心轴1；中心轴1呈下端密封的空心轴结构。

中心轴1的上端延伸至旋转筒体3的上方；中心轴1上端的圆周面上设置有花键槽，中心轴1上通过花键槽滑动安装有升降筒体2；如此升降筒体2受力时只能沿着中心轴1上下移动。

升降筒体2的下端设置有阶梯沿口9（参见说明书附图2）；升降筒体2通过阶梯沿口9与旋转筒体3插接连接；阶梯沿口9上设置有导向环槽10；导向环槽10外圈的旋转筒体3上均布有多个装配孔；装配孔与导向环槽10之间放置有锁紧球22；锁紧球22一侧的装配孔上螺纹连接有旋进螺钉23。如此设置旋转筒体3和升降筒体2的目的在于：以使升降筒体2上下移动过程中，既能够带动旋转筒体3一起上下移动，又能够使其相对于升降筒体2发生转动。

升降筒体2内部的中心轴1上设置有驱动机构5（参见说明书附图1）；驱动机构5由活塞盘11、左密封阀12和右密封阀13构成（参见说明书附图6）。

升降筒体2内部的中心轴1上固定设置有活塞盘11；活塞盘11的圆周面与升降筒体2的内壁滑动密封连接；活塞盘11的内部设置有左腔室14和右腔室15；左腔室14与中心轴1的下部连通；右腔室15与中心轴1的上部连通；左腔室14内装有左密封阀12（参见说明书附图6）。

左密封阀12由连接杆16和密封盘17构成；左腔室14上通过贯通孔20活动装有连接杆16；连接杆16两端端头分别延伸至左腔室14的外端后固装有密封盘17；密封盘17与对应的贯通孔20间歇密封连接。当上端的密封盘17将左腔室14的上部密封时，左腔室14与活塞盘11下方的升降筒体2连通（参见说明书附图6）；当下端的密封盘17将左腔室14的下部密封时，左腔室14与活塞盘11上方的升降筒体2连通。

右腔室15内装有右密封阀13（参见说明书附图6），右密封阀13由密封筒18和导向杆19构成；右腔室15上设置有贯通孔20；右腔室15内设置有密封筒18；密封筒18的上端和下端分别固装有导向杆19；导向杆19分别延伸至贯通孔20的内部。当密封筒18将右腔室15下部密封时，右腔室15通过贯通孔20与活塞盘11上方的升降筒体2连通（参见说明书附图6）；当密封筒18将右腔室15上部密封时，右腔室15通过贯通孔20与活塞盘11下方的升降筒体2连通。

旋转筒体3的底部装有底部喷嘴4（参见说明书附图1）；底部喷嘴4为市场采购的标准部件。底部喷嘴4通过对称设置的导向流道24和衔接机构6与中心轴1连通（参见说明书附图1）。

衔接机构6由带伸缩功能的柔性连接管31和旋转密封套32构成（参见说明书附图5）；中心轴1上活动安装有旋转密封套32；旋转密封套32的内部通过流通孔33与中心轴1的内部连通；旋转密封套32通过柔性连接管31与对应的导向流道24连通。如此设置旋转密封套32的目的在于：一是使中心轴1与旋转筒体3发生相对上下移动时，旋转密封套32能够通过带伸缩功能的柔性连接管31与导向流道24始终连通，从而避免了拉断柔性连接管31问题的发生。二是使旋转筒体3相对于中心轴1发生转动时，旋转筒体3能够通过柔性连接管31带动旋转密封套32相对于中心轴1发生转动，从而避免了柔性连接管31发生“缠绕打结”，影响旋转筒体3转动问题的发生。

旋转筒体3内部的中心轴1上间隔状固装有多个凸轮套8（参见说明书附图8）；凸轮套8的横截面呈花瓣形。

凸轮套8外侧的旋转筒体3上均布有多个侧喷单元7（参见说明书附图1）；侧喷单元7由增压活塞25、密封球26和压紧弹簧27构成（参见说明书附图3和4）。

旋转筒体3上设置有缓冲活塞腔28；缓冲活塞腔28一端与旋转筒体3的内部连通；缓冲活塞腔28另一端旋转筒体3上设置有侧喷孔29；缓冲活塞腔28中靠近侧喷孔29的位置与对应的导向流道24连通；导向流道24通过衔接机构6与中心轴1的内部连通。工作时冲洗液可通过衔接机构6和导向流道24进入到缓冲活塞腔28中。

侧喷孔29内通过压紧弹簧27安装有密封球26，在压紧弹簧27弹力的作用下，密封球26始终具有密封侧喷孔29的趋势；当缓冲活塞腔28中的冲洗液压力小于压紧弹簧27的弹力时，密封球26将侧喷孔29密封；当缓冲活塞腔28中的冲洗液压力大于压紧弹簧27的弹力时，冲洗液将密封球26顶开，从而使缓冲活塞腔28中的冲洗液通过侧喷孔29喷出完成冲洗工作。

缓冲活塞腔28内装有增压活塞25；增压活塞25的一端设置有活塞杆30；活塞杆30与凸轮套8的表面滑动连接。工作时，由于冲洗液会通过衔接机构6和导向流道24进入到缓冲活塞腔28中，使缓冲活塞腔28内充满冲洗液；如此在冲洗液压力的作用下，增压活塞25的活塞杆30一端始终与凸轮套8表面接触；而由于凸轮套8的横截面呈花瓣形的，因此当旋转筒体3带动侧喷单元7与中心轴1和凸轮套8发生相对转动过程中，凸轮套8会通过其花瓣形的表面间歇性推动活塞杆30和增压活塞25动作；增压活塞25动作过程中，加大冲洗液压力，从而使其顶开密封球26后，从侧喷孔29喷出；进而达到了脉冲喷射冲洗，增强冲洗力度的目的，解决了现有储油罐冲洗喷头存有冲击力度不够的问题，满足了储油罐冲洗的需要。

中心轴1的下端圆周面上设置有竖直弹道（说明书附图未示）；旋转筒体3内壁上设置有螺旋弹道21（参见说明书附图1）；螺旋弹道21与竖直弹道之间装有旋转钢球（说明书附图未示）；旋转筒体3相对于中心轴1上下移动时，在竖直弹道、螺旋弹道21以及旋转钢球的引导下，旋转筒体3相对于中心轴1产生转动。

该脉冲式储油罐冲洗喷头，工作时首先将中心轴1的上端与外界高压冲洗液系统连通后，将其放置至需要清洗的位置；随后启动外界高压冲洗液系统，外界高压冲洗液系统工作时，将高压冲洗液通入到中心轴1中。

高压冲洗液进入到中心轴1中后，首先进入到活塞盘11的右腔室15中，此时由于密封筒18在重力的作用下将右腔室15的下部密封，因此进入右腔室15中的高压冲洗液通过贯通孔20进入到活塞盘11上方的升降筒体2中（参见说明书附图8）。

高压冲洗液进入活塞盘11上方的升降筒体2中后，在其自身压力的作用下，其推动升降筒体2相对于中心轴1上移；升降筒体2上移过程中，带动旋转筒体3同步上移。

旋转筒体3上移过程中，在竖直弹道、螺旋弹道21以及旋转钢球的引导下，旋转筒体3相对于中心轴1产生正向转动。如此旋转筒体3在上移过程中，同时产生正向自转。

当升降筒体2上移动至与活塞盘11抵触（即升降筒体2上移至最高位置）时（参见说明书附图9），升降筒体2推动左密封阀12和右密封阀13上移，使左密封阀12将左腔室14的下端密封，使左腔室14与活塞盘11上方的升降筒体2连通（（参见说明书附图9））；使右密封阀13将右腔室15的上端密封，使右腔室15与活塞盘11下方的升降筒体2连通。

随后中心轴1中的高压冲洗液通过右腔室15进入到活塞盘11下方的升降筒体2内，如此进入活塞盘11下方的高压冲洗液推动升降筒体2和旋转筒体3下移（参见说明书附图10）；在旋转筒体3下移过程中，在竖直弹道、螺旋弹道21以及旋转钢球的引导下，旋转筒体3相对于中心轴1产生反向转动。如此旋转筒体3在下移移过程中，同时产生反向自转。

与此同时在升降筒体2下移过程中，活塞盘11上方升降筒体2内的高压冲洗液通过左腔室14进入到中心轴1的内部；进入到中心轴1内部的高压冲洗液一部分通过底部的衔接机构6和导向流道24进入到底部喷嘴4中，并通过底部喷嘴4外喷，从而达到从下方冲洗储油罐的目的。进入到中心轴1内部的高压冲洗液另一部分通过衔接机构6和导向流道24进入到各侧喷单元7的缓冲活塞腔28中，在高压冲洗液压力的作用下，增压活塞25的活塞杆30一端始终与凸轮套8表面接触；此时由于旋转筒体3相对于中心轴1反向自转，且凸轮套8的横截面呈花瓣形；因此在这一过程中，增压活塞25的活塞杆30交替性的与凸轮套8表面的高点和低点之间接触；当增压活塞25的活塞杆30从凸轮套8低点向高点滑动过程中，凸轮套8推动活塞杆30和增压活塞25动作，从而使缓冲活塞腔28中的高压冲洗液顶开密封球26后，从侧喷孔29喷出达到冲洗储油罐的目的；当增压活塞25的活塞杆30从凸轮套8高点向低点滑动过程中，此时在压紧弹簧27弹力的作用下，密封球26将侧喷孔29密封；后续的高压冲洗液进入到缓冲活塞腔28中，使增压活塞25的活塞杆30一端始终与凸轮套8表面接触；随后进入下个工作循环，由此侧喷单元7以脉冲形式，间歇性的将高压冲洗液喷出，进而达到了从侧方冲洗储油罐的目的。

在上述侧喷单元7工作过程中，是由于增压活塞25在凸轮套8的作用下，加大了缓冲活塞腔28中高压冲洗液的压力后才能达到喷出冲洗的目的；由此其相对于高压冲洗液直接喷出时，大大加大了冲洗压力，由此解决了现有储油罐冲洗喷头存有冲击力度不够问题。

升降筒体2和旋转筒体3下移至极限位置时（即升降筒体2上移动至与活塞盘11抵触）（参见说明书附图11），升降筒体2推动左密封阀12和右密封阀13下移，使使左密封阀12将左腔室14的上端密封，左腔室14与活塞盘11下方的升降筒体2连通（参见说明书附图11）；使右密封阀13将右腔室15的下端密封，使右腔室15与活塞盘11上方的升降筒体2连通。

随后外界高压冲洗液系统中的高压冲洗液，从中心轴1进入右腔室15，并通过贯通孔20进入到活塞盘11上方的升降筒体2中。高压冲洗液进入活塞盘11上方的升降筒体2中后，在其自身压力的作用下，其推动升降筒体2相对于中心轴1上移；升降筒体2上移过程中，带动旋转筒体3同步上移。

升降筒体2上移过程中，活塞盘11下方升降筒体2内的高压冲洗液通过左腔室14进入到中心轴1的内部；从而继续为侧喷单元7和底部喷嘴4提供高压冲洗液，进而使底部喷嘴4不断的从下方喷出冲洗水，侧喷单元7间歇性从侧方喷出高压冲洗液，从而达到冲洗储油罐的目的。

该脉冲式储油罐冲洗喷头由于在侧方和底部均有高压高压冲洗液喷出，相对于现有现有储油罐冲洗喷头大大增加了冲洗面积；而且侧喷单元7采用脉冲式冲洗的方式进行工作时，大大加强了冲洗力度，从而解决了现有储油罐冲洗喷头存有的冲击力度不够的问题；满足了冲洗储油罐使用的需要。

Claims (10)

1.一种脉冲式储油罐冲洗喷头，它由中心轴（1）、升降筒体（2）、旋转筒体（3）、底部喷嘴（4）、驱动机构（5）、衔接机构（6）、侧喷单元（7）和凸轮套（8）构成；其特征在于：旋转筒体（3）的内部活动插装有中心轴（1）；中心轴（1）的上端延伸至旋转筒体（3）的上方；中心轴（1）上通过花键槽滑动装有升降筒体（2）；升降筒体（2）通过旋进螺钉（23）和锁紧球（22）与旋转筒体（3）活动连接；升降筒体（2）内部的中心轴（1）上设置有驱动机构（5）；驱动机构（5）与升降筒体（2）滑动连接；旋转筒体（3）的底部装有底部喷嘴（4）；底部喷嘴（4）通过对称设置的导向流道（24）和衔接机构（6）与中心轴（1）连通；旋转筒体（3）内部的中心轴（1）上间隔状固装有多个凸轮套（8）；凸轮套（8）外侧的旋转筒体（3）上均布有多个侧喷单元（7）；凸轮套（8）与侧喷单元（7）滑动连接；侧喷单元（7）通过导向流道（24）和衔接机构（6）与中心轴（1）连通。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的中心轴（1）的下端圆周面上设置有竖直弹道；旋转筒体（3）内壁上设置有螺旋弹道（21）；螺旋弹道（21）与竖直弹道之间装有旋转钢球；旋转筒体（3）相对于中心轴（1）上下移动时，在竖直弹道、螺旋弹道（21）以及旋转钢球的引导下，旋转筒体（3）相对于中心轴（1）产生转动。

3.根据权利要求2所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的升降筒体（2）的下端设置有阶梯沿口（9）；升降筒体（2）通过阶梯沿口（9）与旋转筒体（3）插接连接；阶梯沿口（9）上设置有导向环槽（10）；导向环槽（10）外圈的旋转筒体（3）上均布有多个装配孔；装配孔与导向环槽（10）之间放置有锁紧球（22）；锁紧球（22）一侧的装配孔上螺纹连接有旋进螺钉（23）。

4.根据权利要求3所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的中心轴（1）呈下端密封的空心轴结构；中心轴（1）上端的圆周面上设置有花键槽，中心轴（1）上通过花键槽滑动安装有升降筒体（2），升降筒体（2）只能沿着中心轴（1）上下移动。

5.根据权利要求4所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的驱动机构（5）由活塞盘（11）、左密封阀（12）和右密封阀（13）构成；升降筒体（2）内部的中心轴（1）上固定设置有活塞盘（11）；活塞盘（11）的圆周面与升降筒体（2）的内壁滑动密封连接；活塞盘（11）的内部设置有左腔室（14）和右腔室（15）；左腔室（14）与中心轴（1）的下部连通；右腔室（15）与中心轴（1）的上部连通；左腔室（14）内装有左密封阀（12）；右腔室（15）内装有右密封阀（13）。

6.根据权利要求5所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的左密封阀（12）由连接杆（16）和密封盘（17）构成；左腔室（14）上通过贯通孔（20）活动装有连接杆（16）；连接杆（16）两端端头分别延伸至左腔室（14）的外端后固装有密封盘（17）；密封盘（17）与对应的贯通孔（20）间歇密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的右密封阀（13）由密封筒（18）和导向杆（19）构成；右腔室（15）上设置有贯通孔（20）；右腔室（15）内设置有密封筒（18）；密封筒（18）的上端和下端分别固装有导向杆（19）；导向杆（19）分别延伸至贯通孔（20）的内部。

8.根据权利要求7所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的凸轮套（8）固装在中心轴（1）上，凸轮套（8）的横截面呈花瓣形。

9.根据权利要求8所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的侧喷单元（7）由增压活塞（25）、密封球（26）和压紧弹簧（27）构成；旋转筒体（3）上设置有缓冲活塞腔（28）；缓冲活塞腔（28）一端与旋转筒体（3）的内部连通；缓冲活塞腔（28）另一端旋转筒体（3）上设置有侧喷孔（29）；缓冲活塞腔（28）中靠近侧喷孔（29）的位置与对应的导向流道（24）连通；侧喷孔（29）内通过压紧弹簧（27）安装有密封球（26），密封球（26）与侧喷孔（29）间歇密封连接；缓冲活塞腔（28）内装有增压活塞（25）；增压活塞（25）的一端设置有活塞杆（30）；活塞杆（30）与凸轮套（8）的表面滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种脉冲式储油罐冲洗喷头，其特征在于：所述的衔接机构（6）由带伸缩功能的柔性连接管（31）和旋转密封套（32）构成；中心轴（1）上活动安装有旋转密封套（32）；旋转密封套（32）的内部通过流通孔（33）与中心轴（1）的内部连通；旋转密封套（32）通过柔性连接管（31）与对应的导向流道（24）连通。