CN110116981A - 一种码垛式流体介质装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种码垛式流体介质装卸装置，包括基座部、立柱部、旋转支撑部、内臂部、外臂部、垂管连接部和垂管，基座部与装置外部设备连接，立柱部竖直设置且其底部固定连接于基座部顶部，旋转支撑部与立柱部连接且可绕立柱部的中心轴转动，内臂部的两端分别与旋转支撑部、外臂部连接，外臂部两端分别与内臂部、垂管连接部连接，内臂部和外臂部均可在所在的竖直面内上下旋转，垂管连接部的底部设有垂管，垂管可在内臂部和外臂部的带动下在三维空间运动，并在移动过程中始终保持姿态一致。其有益效果是：结构紧凑，生产范围大，通用性强，占用的空间小，维护保养方便。

Description

一种码垛式流体介质装卸装置

技术领域

本发明涉及一种流体介质装卸设备，尤其涉及一种码垛式流体介质装卸装置。

背景技术

流体装卸臂，俗称鹤管，是石化行业流体装卸过程中的专用设备。它采用旋转接头与刚性管道及弯头连接起来，以实现火车、汽车槽车与栈桥储运管线之间传输液体介质的活动设备，以取代老式的软管连接，具有很高的安全性，灵活性及寿命长等特点。产品符合GB 50074-2002《石油库设计规范》标准，是收发油料工艺中一种理想的专用设备，也可广泛用于化学工业及其他行业收发各类液体原料。

当前流体装卸臂的结构形式根据驱动方式进行区分，主要分三类，分别是：

1)手动流体装卸臂

2)液压或气动驱动的助力型流体装卸臂

3)电机驱动的全自动流体装卸臂。

手动流体装卸臂是最传统的装卸车方式，由人工拖拽设备进出液体储罐作业，劳动强度大，安全隐患高，生产效率也低。助力型作业方式，虽然不需要人工搬运，但设备各关节只能单独动作，往往需要多人辅助作业，操作麻烦，生产效率极低，市场占有率很低。上述两种装卸车设备，还存在一个共同的问题，就是不能保证装卸车过程中设备与储罐之间的密闭效果。

电机驱动的全自动流体装卸臂，由电机提供动力，由运动控制系统进行路径规划，可以很好的解决常规装卸车方式存在的劳动强度大，生产效率低，密闭效果达不到环保要求的问题，是当前的主要发展方向，但当前的全自动流体装卸臂，存在以下几个问题：

对于轨道式自动流体装卸臂：

流体装卸臂沿架设在现场的轨道运行，使用现场需要架设轨道与周边辅助设施，施工成本高，需要设置专用维修平台，日常维护困难，只能实现沿轨道方向的装卸车，特别不适合沙尘和风压大的野外场合使用，只能适合火车装卸车使用，使用场合受限。

关节式自动流体装卸臂：

基本结构形式是一套独立的机械臂与手动流体装卸臂结合，由机械臂拖动流体装卸臂在规定的范围内自动运行，这种结构形式，因为机械臂和流体装卸臂在结构上并没有充分融合，加上流体介质装卸现场，无法将两部分的安装基准做到统一，导致设备故障率非常高。另外，机械臂的结构本身对鹤管的运行范围有约束，设备的通用性受限。

针对以上情况，在总结归纳已有技术的基础上，设计开发了码垛式流体介质装卸装置，该装置具有以下几个特点：

1)动力系统和管道系统融合，结构紧凑；

2)运行范围大，具有不小于轨道式流体装卸臂的运行范围；

3)通用型很强，能够适用于各种环境条件，能够适应各种车型的装卸车；

4)可以实现任意角度装卸车；

5)日常维护保养非常方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种码垛式流体介质装卸装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种码垛式流体介质装卸装置，包括基座部、立柱部、旋转支撑部、内臂部、外臂部和垂管连接部，所述基座部与装置外部设备、工艺管线和固定基础连接，所述立柱部竖直设置且其底部固定连接于所述基座部顶部，所述旋转支撑部固定在立柱部侧面且其可绕所述立柱部的中心轴线转动，所述内臂部的底端与所述旋转支撑部连接，所述内臂部的顶端所述外臂部连接，内臂部可在其所在的竖直面内上下旋转，所述外臂部的靠近一端与所述内臂部的顶端转动连接，所述外臂部的另一端转动连接垂管连接部，所述外臂部可在其所在的竖直面内上下旋转，所述垂管连接部的底部设有垂管，所述垂管可在所述内臂部和所述外臂部的带动下升高或降低，还可靠近或远离所述立柱部，所述垂管连接部可在所述立柱部的带动下，绕立柱部轴心旋转，所述垂管在移动过程中始终保持状态一致，所述垂管内部可以设置伸缩机构，伸入流体介质，将流体介质吸入或排出。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述基座部底部设计有连接板，与固定基础连接，设置对接法兰与外部工艺管线连接，顶部设置上连接板与立柱部连接。在后续研发上，可以考虑管道泵、阀与基座做进一步融合。

进一步，所述立柱部设置有立柱内套管与基座连接，立柱内套管底部固定有水平旋转系统，通过传动系统，驱动立柱外套管在水平方向旋转，立柱部顶部固定旋转接头与旋转支撑部的管道部分连接。

进一步，所述基座部与立柱部内部设置有流体介质管道，接通旋转接头和对接法兰。

进一步，根所述旋转支撑部设置有连接块，连接块侧面通过连接固定板与立柱部连接，连接块顶部设置U型板与前后拉杆转动连接。

进一步，所述前后动力系统、上下动力系统分别固定在旋转支撑部的两侧，其中上下动力系统驱动连杆一通过连杆二，带动外臂在垂直平面内转动。前后动力系统驱动内臂在垂直平面内转动。

进一步，所述前后拉杆、连杆三、连杆四，连杆五，与内臂、外臂组成两组平行四连杆机构，保证垂管连接部在移动过程中始终保持状态一致。

进一步，所述垂管上面可以设置密封系统。

进一步，所述水平旋转动力系统、前后动力系统和上下动力系统其动力提供方式可以是电动，气动或液压形式。

在具体实施过程中，本发明涉及的一种码垛式流体介质装卸装置，各部件之间相互连接成一个整体，通过基座部固定在项目实施现场，通过装置自带的运动控制系统，首先将垂管提升到安全高度，采用自动、半自动或手动方式，驱动垂管运行到目标位置，再将垂管部分下降到系统确认的高度，或下降到到位信号确认的位置，与装卸车系统配合实现装卸车工位的自动化。

本发明的有益效果是：

1)动力系统和管道系统融合，结构紧凑；

2)具有不小于轨道式流体装卸臂的运行范围；

3)通用型很强，能够适用于各种环境条件，能够适应不同车型的装卸车；

4)可以实现任意角度装卸车

5)垂管可以在移动过程中始终保持姿态一致，确保安全生产；

6)设置独立的基座，基座固定在栈桥上，基座上面与管道连接，管道的重力通过基座传递到栈桥，栈桥上的工艺管线不会承受鹤管安装传递过来的压力，能够确保长期生产的安全；

7)装车现场占用的空间小，特别有利于化工介质生产过程中的伴热保温与日常维护。

8)动力系统与管道系统在机械结构上完全分开，管道部分的日常维护方式与手动鹤管一致，维修很方便。

9)动力系统集中设置在基座附近，不用专门的扶梯或维修平台就可以进行检维修，日常使用非常方便。

附图说明

图1为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的部件结构示意图；

图2为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的零件结构示意图；

图3为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的基座部结构示意图；

图4为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的立柱部结构示意图；

图5为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的旋转支撑部结构示意图；

图6为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的内臂部结构示意图；

图7为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的外臂结构示意图；

图8为本发明所提供的一种码垛式流体介质装卸装置的垂管结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、基座部；2、立柱部；3、旋转支撑部；4、内臂部；5、外臂部；6、垂管连接部；7、垂管；8、连接板；9、对接法兰；10、上连接板；11、立柱内套管；12、传动系统；13、立柱外套管；14、旋转接头；15、水平旋转动力系统；16、连接块；17、连接固定板；18、U型板；19、前后拉杆；20、前后动力系统；21、上下动力系统；22、连杆一；23、连杆二；24、外臂；25、内臂；26、连杆三；27、连杆四；28、连杆五；29、密封系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如附图1-8所示，一种码垛式流体介质装卸装置，包括基座部1、立柱部2、旋转支撑部3、内臂部4、外臂部5、垂管连接部6和垂管7，所述基座部1与装置外部设备、工艺管线和固定基础连接；所述立柱部2竖直设置且其底部固定连接于所述基座部1顶部；所述旋转支撑部3设于所述立柱部2的侧面且其可绕所述立柱部2的中心轴线转动；所述内臂部4的底端与所述旋转支撑部3转动连接，所述内臂部4的顶端所述外臂部5连接，所述内臂部4可在其所在的竖直面内上下摆动；所述外臂部5的靠近一端处与所述内臂部4的顶端转动连接，所述外臂部5的另一端转动连接垂管连接部6，所述外臂部5可在其所在的竖直面内上下旋转；所述垂管连接部6的底部设有垂管7，所述垂管7可在所述内臂部4和所述外臂部5的带动下升高或降低，还可靠近或远离所述立柱部2，所述垂管7在移动的过程中始终保持姿态一致，所述垂管7内部可以设置伸缩机构，伸入流体介质，将流体介质吸入或排出。

所述基座部1底部设计有连接板8，与固定基础连接，侧面设置对接法兰9与外部工艺管线连接，顶部设置上连接板10与立柱部2连接。

所述立柱部2设置有立柱内套管11与基座连接，立柱内套管11底部固定有水平旋转动力系统15，通过传动系统12，驱动立柱外套管13在水平方形旋转，立柱部2顶部固定旋转接头14与旋转支撑部3的管道部分连接。

所述基座部1与立柱部2内部设置有流体介质管道，接通旋转接头14和对接法兰9。

所述旋转支撑部3设置有连接块16，连接块16侧面通过连接固定板17与立柱部2连接，连接块16顶部设置U型板18与前后拉杆19转动连接。

所述前后动力系统20、上下动力系统21分别固定在旋转支撑部3的两侧，其中上下动力系统21驱动连杆一22通过连杆二23，带动外臂24在垂直平面内转动。前后动力系统20驱动内臂25在垂直平面内转动。

所述前后拉杆19、连杆三26、连杆四27，连杆五28，与内臂25外臂24组成两组平行四连杆机构，保证垂管连接部6在移动过程中始终保持状态一致。

所述垂管7上面可以设置密封系统29。

所述垂管7内部可以设置伸缩机构，伸入流体介质，将流体介质吸入或排出。

所述水平旋转动力系统15、前后动力系统20和上下动力系统21其动力提供方式可以是电动，气动或液压形式。

所有的固定连接可为螺栓连接或焊接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，包括基座部(1)、立柱部(2)、旋转支撑部(3)、内臂部(4)、外臂部(5)、垂管连接部(6)和垂管(7)，所述基座部(1)与装置外部设备、工艺管线和固定基础连接；所述立柱部(2)竖直设置且其底部固定连接于所述基座部(1)顶部；所述旋转支撑部(3)与所述立柱部(2)连接且其可绕所述立柱部(2)的中心轴线转动；所述内臂部(4)的底端与所述旋转支撑部(3)转动连接，所述内臂部(4)的顶端与所述外臂部(5)连接，所述内臂部(4)可在其所在的竖直面内上下摆动；所述外臂部(5)的靠近一端处与所述内臂部(4)的顶端转动连接，所述外臂部(5)的另一端转动连接所述垂管连接部(6)，所述外臂部(5)可在其所在的竖直面内上下旋转；所述垂管连接部(6)的底部设有所述垂管(7)，所述垂管(7)可在所述内臂部(4)和所述外臂部(5)的带动下实现三维空间的运行，所述垂管(7)在移动的过程中始终保持姿态一致，所述垂管(7)内部可以设置伸缩机构，伸入流体介质，将流体介质吸入或排出。

2.根据权利要求1所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述基座部(1)底部设计有连接板(8)，与固定基础连接，设置对接法兰(9)与外部工艺管线连接，顶部设置上连接板(10)与所述立柱部(2)连接。

3.根据权利要求1所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述立柱部(2)设置有立柱内套管(11)与基座连接，所述立柱内套管(11)底部固定有水平旋转动力系统(15)，通过传动系统(12)，驱动立柱外套管(13)在水平方向旋转，所述立柱部(2)顶部固定旋转接头(14)与所述旋转支撑部(3)的管道部分连接，带动所述旋转支撑部(3)水平旋转。

4.根据权利要求2所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述基座部(1)与所述立柱部(2)内部设置有流体介质管道，接通所述旋转接头(14)和所述对接法兰(9)。

5.根据权利要求1所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述基座部(1)与所述立柱部(2)可以独立设置，也可以做成一个整体。

6.根据权利要求1所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述旋转支撑部(3)设置有连接块(16)，通过连接固定板(17)与所述立柱部(2)连接，所述连接块(16)顶部设置U型板(18)，与所述内臂部(4)中间的前后拉杆(19)转动连接。

7.根据权利要求3所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，前后动力系统(20)、上下动力系统(21)分别固定在所述连接块(16)的两侧，其中所述上下动力系统(21)驱动连杆一(22)通过连杆二(23)带动外臂(24)在垂直平面内转动；所述前后动力系统(20)驱动内臂(25)在垂直平面内转动。

8.根据权利要求6所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述前后拉杆(19)，连杆三(26)，连杆四(27)，连杆五(28)，与所述内臂(25)、所述外臂(24)组成两组平行四连杆机构，保证所述垂管连接部(6)在移动过程中始终保持状态一致。

9.根据权利要求1所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述垂管(7)上面可以设置密封系统(29)。

10.根据权利要求7所述一种码垛式流体介质装卸装置，其特征在于，所述水平旋转动力系统(15)、所述前后动力系统(20)和所述上下动力系统(21)其动力提供方式可以是电动，气动或液压形式。