CN113148937B - 一种流体自动罐装鹤管系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流体自动罐装鹤管系统，对现有技术方案的运动方式进行了改进，改进包括垂直驱动模块、传动系统、导轨、连接板、鹤管主体结构，所述导轨固定于连接板，所述连接板具有一螺纹孔，且固定于桁车，所述鹤管主体结构包括垂管，所述垂直驱动模块具有驱动装置经传动系统输出于垂管，且活动连接于导轨，所述垂管活动连接于螺纹孔，该种流体自动罐装鹤管系统有效解决垂管晃动与罐口碰撞而产生的静电安全隐患问题，同时简化了系统的结构，设计合理，操作方便，可靠性、安全性好，适合推广应用。

Description

一种流体自动罐装鹤管系统
技术领域
本发明涉及流体自动装卸技术领域，具体涉及一种带鹤管自动与罐口对位功能的流体自动罐装鹤管系统。
背景技术
当前的全自动流体装卸设备主要包括密封装置、对位系统、桁车、桁架、立柱等部分，其工作原理：罐车停靠后，桁车在桁架上行进并带动输油管(垂管)移动至罐车罐口的正上方完成定位工作，后垂直驱动模块驱动垂管下降进入罐口，完成灌注工作后复位。但是当前的流体装卸设备存在一些问题：①在室外大风情况下，罐装垂直鹤管末端管道存在被风吹离垂直状态的问题，垂管产生晃动从而可能引发与罐口的碰撞而产生电火花，这在易燃液体的灌注工作中是具有非常高的安全隐患。②流体自动罐装设备过于复杂，鹤管管路分为进液管、回气管，垂管需实现竖直方向位移，目前方案多为垂管内管、外管可伸缩，或者鹤管多关节复合运动实现，导致整体结构尤其是垂管结构过于复杂，加工装配困难。
为解决上述问题，本申请中提出一种流体自动罐装鹤管系统。
发明内容
(一)发明目的
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种改进的流体自动罐装鹤管系统，可以使装置在整个工作过程中始终保持垂管垂直状态，避免垂管可能因环境及惯性等因素产生的晃动而引发的碰撞，及碰撞可能产生的静电安全隐患等问题，减少差错率，同时减少了装置的复杂程度，降低了装配难度，提高装置的实用性，适用性，安全性。
(二)技术方案
本发明采取的技术方案为：一种流体自动罐装鹤管系统，该装置主要由密封装置、对位系统、立柱、控制箱、垂直驱动模块、传动系统、导轨、连接板、密封箱、密封伸缩管、鹤管主体结构、进液阀门、回气阀门、液体流量计等组成，其中对位系统包括桁车、桁架、定位传感器，其中垂直驱动模块包括驱动装置、轮架、滑轮，其中鹤管主体结构包括垂管、第二转轴、连接管、第一转轴、第一进液鹤管、第二进液鹤管、第一回气鹤管、第二回气鹤管。垂管表面具有螺纹，与连接板为螺旋副连接，连接板螺旋孔所设位置保证垂管始终运动于罐口的中心线上，第二转轴(法兰、转动套)端面圆心位于螺纹孔圆心正上方，始终保持垂管的垂直姿态；驱动装置(电机)安装在轮架上，且轮架设有滑轮并活动安装于导轨，导轨固定于连接板沿竖直方向导向，保证垂管竖直方向平滑运动；轮架固定于第二转轴；驱动装置(电机)与垂管通过传动系统连接，垂管在驱动装置(电机)的驱动下沿导轨方向实现螺旋垂直下降；定位动力装置(电机)控制桁车在桁架上水平移动；密封装置固定于垂管并安装有定位传感器(非接触式扫描测距仪)；控制箱控制对位系统完成垂管对罐口的对位工作，旨在保证垂管管口处于罐口正上方；液体流量计安装于进液管，用于观测输送液体流量，当罐车内油量到达指定位置时控制箱自动控制进油管停止输油，防止油溢出；完成灌注工作后控制箱自动控制本装置进行复位。第一进液鹤管、第一回气鹤管通过第一转轴连接于连接管；第一进液鹤管通过旋转接头连接于第二进液鹤管，第一回气鹤管通过旋转接头连接于第二回气鹤管，第二进液鹤管通过旋转接头连接于进液管，第二回气鹤管通过旋转接头连接于回气管，液体流量计、进液阀门安装于进液管，回气阀门安装于回气管。密封箱分为两部分，分别固定于轮架、第二转轴，两部分通过螺栓连接；密封伸缩管包括密封伸缩管一管、密封伸缩管二管，密封伸缩管一管一端固定于密封箱，另一端固定于连接板，密封伸缩管二管一端固定于连接板，另一端固定于密封装置。
与现有技术相比，本发明具有以下增益效果：①运行更加稳定，管外分布螺纹，使垂管竖直移动为螺旋运动，相比于原装置的垂管下落更加稳定。②安全性能提高，彻底解决了原装置垂管与罐口碰撞而产生的安全隐患。③系统得到大幅的简化，鹤管主体结构及垂管结构得到大幅度的简化。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的主体结构简图。图中：1、进液管；2、液体流量计；3、进液阀门；4、回气管；5、回气阀门；6、第二回气鹤管；7、第二进液鹤管；8、第一回气鹤管；9、旋转接头；10、第一进液鹤管；11、第一转轴；12、连接管；13、第二转轴；14、滑轮；15、轮架；16、导轨；17、驱动装置；18、传动系统；19、定位动力装置；20、行走轮；21、桁车；22、桁架；23、定位传感器；24、密封装置；25、垂管；26、立柱；27、控制箱；28、罐口；29、密封箱；30、密封伸缩管；31、连接板；A、对位系统；B、垂直驱动模块。
具体实施方式
下面结合附图图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但其示例并不能代表本发明的所有实施方式。
一种流体自动罐装鹤管系统，该装置主要由密封装置24、对位系统A、立柱26、控制箱27、垂直驱动模块B、传动系统18、导轨16、连接板31、密封箱29、密封伸缩管30、鹤管主体结构、进液阀门3、回气阀门5、液体流量计2等组成，其中对位系统A包括桁车21、桁架22、定位传感器23，其中鹤管主体结构包括垂管25、第二转轴13、连接管12、第一转轴11、第一进液鹤管10、第二进液鹤管7、第一回气鹤管8、第二回气鹤管6，其中垂直驱动模块B包括驱动装置17、轮架15、滑轮14。垂管25为气液两相管，通过第二转轴13(法兰、转动套)连接于连接管12，外管为回气管，内管为进液管。垂管25表面带有螺纹与连接板31为螺旋副连接，连接板31固定于桁车21；驱动装置17(电机)安装于轮架15，且轮架15设有滑轮14，固定于连接管12；定位驱动装置19(电机)控制桁车21在桁架22上进行水平移动；导轨16固定于连接板31，驱动装置17(电机)与垂管25通过传动系统18连接，垂管25在驱动装置17(电机)的驱动下沿导轨16垂直移动，密封装置24固定于垂管25并安有定位传感器23(非接触式扫描测距仪)；控制箱27控制对位系统A完成垂管25对罐口28的对位工作，旨在保证垂管25管口处于罐口28正上方；液体流量计2安装于进液管1，用于观测输送液体流量；第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过第一转轴11(法兰、转动套)连接于连接管12，第二进液鹤管7与第一进液鹤管10、第二回气鹤管6与第一回气鹤管8通过旋转接头9连接。密封箱29分为两部分，分别固定于轮架、第二转轴，两部分通过螺栓连接，密封伸缩管30包括密封伸缩管一管、密封伸缩管二管，密封伸缩管一管一端固定于密封箱，另一端固定于连接板，密封伸缩管二管一端固定于连接板，另一端固定于密封装置。
其中，连接板31螺旋孔中心所设位置位于罐口28中心线上，第二转轴13端面圆心位于桁车21螺旋孔中心正上方。
其中，导轨16导向为竖直方向。
其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6，进液管1、回气管4，所设位置关于桁架22中心线镜像分布。
其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6的长度及进液管1、回气管4的位置设定可保证装置正常运行。
其中，控制箱27通过已编写程序控制本装置运行。
其中，控制箱27接收定位传感器23(非接触式扫描测距仪)信号输入通过闭环反馈系统控制本装置运行。
其中，垂管25为气液两相管通过第二转轴13(法兰、转动套)连接于连接管12，外管为回气管，内管为进液管。
其中，垂管25表面带有螺纹与连接板31为螺旋副连接。
其中，传动系统(齿轮)输出端固定于垂管25上端与电机连接平面处，除齿轮传动外，还可以采用齿轮传动、同步带、蜗轮蜗杆、链条的结构。
其中，驱动装置17与垂管25通过传动系统18连接。
其中，轮架15设有滑轮14，固定于连接管12。
其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过第一转轴11(法兰、转动套)连接于连接管12，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过旋转接头9连接于第二进液鹤管7、第二回气鹤管6，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6通过相同的旋转接头9连接于进液管1、回气管4。
其中，密封装置24起密封罐口28及挥发气体收集的作用。
其中，连接管具有进液管、回气管两条管路，且进液管、回气管为L形弯管。
本发明基本工作流程：罐车停靠就位之后，人工打开罐车所装载的罐体顶部开设的罐口28的罐盖，在罐盖28被监测合格后，人工启动本发明，控制箱27自动控制定位动力装置19(电机)提供动力驱动安装着垂管25的连接板31跟随桁车21沿桁架22移动至一端后移动至另一端，桁车21移动至桁架22一端后，固定在垂管25的定位传感器23(非接触式扫描测距仪)自动开始对罐口28进行扫描工作。当桁车21移动至桁架22另一端后，固定在垂管25的定位传感器23(非接触式扫描测距仪)自动结束对罐口28进行扫描工作，控制箱27自动控制定位动力装置19电机传动系统提供动力驱动安装着垂管25的连接板31跟随桁车21沿桁架22向罐口方向移动。垂管25在同一水平面上的正投影与罐口28在水平面上的正投影重合后，定位驱动装置19(电机)停止运作，控制箱27自动控制驱动装置17驱动垂管25旋转实现垂直下降，当垂管25下降到指定位置后，控制箱27自动控制驱动装置17停止工作，控制箱27自动开启进液阀门3将液体经罐口28注入罐体内，同时控制箱27自动开启回气阀门5收集挥发气体，当罐体内的液位达到指定量或限定液位时，控制箱27自动关闭进液阀门3和回气阀门5，随后，控制箱自动控制驱动装置17驱动垂管25旋转实现上升，当垂管25上升到指定位置后，驱动装置17停止工作，控制箱27自动控制定位动力装置19驱动桁车复位。

Claims (7)

1.一种流体自动罐装鹤管系统，包括密封装置、对位系统、立柱、控制箱，所述对位系统包括桁车、桁架、定位传感器，所述立柱固定于地面，所述桁架固定于立柱，所述桁车包括驱动轮及定位动力装置，且活动连接于桁架，所述定位传感器安装于密封装置，所述控制箱控制桁车沿桁架水平移动，旨在实现对位系统对罐口的对位工作；其特征在于，包括相互连接的垂直驱动模块、传动系统、导轨、连接板、密封箱、密封伸缩管、鹤管主体结构；
所述连接板具有一螺纹孔，且固定于桁车；
所述导轨固定于连接板；
所述鹤管主体结构包括垂管、第二转轴、连接管、第一转轴、第一进液鹤管、第二进液鹤管、第一回气鹤管、第二回气鹤管；
第一回气鹤管、第一进液鹤管分别固定在回气口及进液口，分别通过旋转接头活动连接于第二回气鹤管、第二进液鹤管，第二回气鹤管、第二进液鹤管活动连接于第一转轴，第一转轴通过连接管连接于第二转轴，第二转轴活动连接于垂管，垂管表面带有螺纹且活动连接于螺纹孔，垂管末端安装有密封装置；
所述垂直驱动模块包括驱动装置、轮架、滑轮，轮架通过滑轮活动连接于导轨，且固定于第二转轴，驱动装置固定于轮架；
所述传动系统输入端与驱动装置输出端相连，输出端与垂管相连，驱动装置通过传动系统驱动垂管。
2.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，密封箱分为两部分，分别固定于轮架、第二转轴，两部分通过螺栓连接，密封伸缩管包括密封伸缩管一管、密封伸缩管二管，密封伸缩管一管一端固定于密封箱，另一端固定于连接板，密封伸缩管二管一端固定于连接板，另一端固定于密封装置。
3.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，垂管螺纹具有自锁结构。
4.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，传动系统输出端固定于垂管，旨在传递动力于垂管，采用齿轮传动、同步带、蜗轮蜗杆或链条的结构。
5.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，螺纹孔中心所设位置位于罐车罐口中心线上，且该螺纹孔中心位于第二转轴端面中心正下方。
6.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，第一进液鹤管、第二进液鹤管、进液口关于第一转轴端面圆中心线镜像于第一回气鹤管、第二回气鹤管、回气口。
7.根据权利要求1所述的一种流体自动罐装鹤管系统，其特征在于，连接管具有进液管、回气管两条管路，且进液管、回气管为L形弯管。
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