CN113588183B - 一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，涉及低温气瓶制造技术领域，包括液氮存储单元、气密性检测单元、缓冲降压单元、氧化皮去除单元和电控中心，其中，液氮存储单元用于给气密性检测单元提供第一高压氮气，以进行钢瓶的气密性检测；缓冲降压单元用于将气密性检测后的第一高压氮气降压后输送至氧化皮去除单元，以实现利用氮气作为动力气体带动伸入待去除氧化皮的钢瓶内腔的金属件与钢瓶内腔表面无规则碰撞，实现去除氧化皮的技术效果，然后氮气自然排空；本发明利用液氮向氮气转化的过程，不仅用于将氮气应用于钢瓶的气密性检测、还应用于钢瓶内腔氧化皮的去除，实现氮气在低温气瓶生产线的高效率利用。

Description

一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置

技术领域

本发明涉及低温气瓶制造技术领域，具体涉及一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置。

背景技术

低温气瓶生产线用于生产各类用于存储高压氧气、氢气、氮气、煤气、石油液化气等的低温压力容器，最常见的低温压力容器为钢瓶。一方面现有技术中，钢瓶的气密性检测通常采用压缩空气，在水下观测是否有漏气现象完成对钢瓶的气密性检测。通常低温气瓶生产厂家是不自行生产各类压缩气体，因此，用于进行气密性检测的压缩空气需要自行购买。

其次，用于贮存高压氧气、氮气、煤气、石油液化气等的钢瓶并非是一次性用具，因此为了防止造成钢瓶堵塞、延长钢瓶使用寿命，在钢瓶制造加工和回收再加工需要去除其内外壁表面的氧化皮。现有技术中主要是采用抛丸机去除钢瓶外的氧化皮，其原理是利用高效强力抛丸器抛出的高速丸流，抛打位于工作室内的旋转工件表面与内腔上，去掉例如粘砂、锈层、焊渣、氧化皮及其杂物，使之获得精细的光洁表面。对于钢瓶，通过去除外壁氧化皮能有效提高漆膜与钢材表面的附着力，提高钢瓶的抗疲劳强度和抗腐蚀能；通过去除内部氧化皮，改善钢瓶的内在质量，延长其使用寿命。

但是抛丸机在具体使用时，存在三点问题：1)一般清除过程都是在抛丸室内通过丸料与钢瓶内外壁进行氧化皮清除处理的方案，对钢瓶内腔表面氧化皮的清除效果较差；2)在清除步骤后，还需要进一步清除进入钢瓶内部的丸料，增加丸料清理流程，使得整个清理流程繁琐；3)对于已经在外壁涂覆好涂层的钢瓶，在清理过程中很容易在碰撞中损伤其外壁涂层。

因此，一种能同时应用至钢瓶气密性检测和氧化皮去除的介质装置在低温气瓶生产线上具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明目的在于提供一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，该装置不仅能将氮气应用于钢瓶的气密性检测、还能应用于钢瓶内腔氧化皮的去除，采用一种介质实现两个功能，解决现有技术中分别采用不同的介质装置实现气密性检测和氧化皮去除的目的，制造成本较高的技术问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，包括液氮存储单元、气密性检测单元、缓冲降压单元、氧化皮去除单元和电控中心；

所述液氮存储单元包括液氮存储罐、低温液体泵和第一换热器；所述液氮存储罐的输出端采用液氮输送管路连接于第一换热器，所述第一换热器输出端输出第一高压氮气；所述低温液体泵设置在液氮输送管路上，且低温液体泵电连接于电控中心；

所述气密性检测单元包括第一气体输送管路、第一气体排出管道、依次设置在第一气体输送管路上的第一手动阀、减压阀、气体流量计和压力传感器，以及设置在第一气体排出管道上的第二手动阀，所述减压阀、气体流量计和压力传感器分别电连接于电控中心；所述第一气体输送管路一端连接于第一换热器输出端，另一端连接于待检测气密性的钢瓶；所述第一气体排出管道的输入端连接于压力传感器和钢瓶之间的第一气体输送管路，所述第一气体排出管道的输出端连接于缓冲降压单元；

所述缓冲降压单元包括若干依次连通的缓冲罐，缓冲降压单元的输出端连接于氧化皮去除单元，并向氧化皮去除单元输出第二高压氮气；

所述氧化皮去除单元包括安装支架、固定部和动力操作部，所述固定部和动力操作部分别连接于安装支架；所述固定部用于将待去除内腔氧化皮的钢瓶固定在安装支架上；所述动力操作部设置有操作单元，所述操作单元包括一输气软管和一金属件，所述输气软管的输入端连通于第二气体输送管路的输出端、输气软管的输出端伸入待去除内腔氧化皮的钢瓶内，所述金属件连接于输气软管伸入钢瓶内的端部；所述金属件在第二高压氮气作用下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶内腔表面氧化皮；所述第二高压氮气自输气软管的输出端排空。

进一步的，所述安装支架竖直安装，安装支架构成一沿水平方向开口的空腔；所述空腔设置有一转动部，所述转动部包括一贯穿连接于空腔沿竖直方向的两侧壁的旋转轴和一用于驱动旋转轴旋转的第一动力单元，所述旋转轴沿水平方向设置，所述第一动力单元电连接于电控中心；所述第一动力单元至少能驱动旋转轴旋转180°；

所述固定部包括沿水平方向间隔设置在旋转轴上的若干夹紧工位；所述任一夹紧工位包括一固定夹爪、一适配于固定夹爪的活动夹爪和一第二动力单元，所述固定夹爪和第二动力单元分别固连于旋转轴，所述活动夹爪固连于第二动力单元输出端，第二动力单元电连接于电控中心；所述第二动力单元具有驱动活动夹爪向固定夹爪往复移动的自由度，钢瓶夹紧固定在固定夹爪和活动夹爪之间；

所述动力操作部还设置有一操作平台，所述操作单元设置在操作平台上；

所述操作平台包括一沿竖直方向设置的支撑柱、一沿水平方向设置在旋转轴上方的操作板和第三动力单元，所述支撑柱垂直连接于旋转轴，所述第三动力单元设置在支撑柱上，所述操作板固连于第三动力单元输出端，且操作板对应平行且间隔于旋转轴；所述第三动力单元电连接于电控中心，并且第三动力单元具有驱动操作板向旋转轴往复移动的自由度；

所述操作平台上操作单元的数量与所述夹紧工位的数量相等，并且任一操作单元对应于一夹紧工位；所述操作单元的输气软管输出端沿竖直方向自操作板至少延伸至夹紧工位的固定夹爪和活动夹爪之间；

所述第二气体输送管路设置有一控制闸阀，所述控制闸阀电连接于电控中心，用于控制所述输气软管中第二高压氮气的通断；

所述氧化皮去除单元工作时，所述夹紧工位夹紧待去除内腔氧化皮的钢瓶，该钢瓶开口朝上，所述操作单元伸入钢瓶内，所述电控中心开启控制闸阀使得输气软管和第二气体输送管路导通，所述操作单元的金属件在第二高压氮气冲击下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶中下部氧化皮；所述旋转轴旋转，钢瓶开口朝下，所述操作单元的金属件高度下降，在第二高压氮气冲击下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶中上部氧化皮。

进一步的，所述旋转轴两端设置为圆柱形、中部设置为方形；所述旋转轴方形部分沿水平方向相对的两侧面分别对称设置有一固定部和一动力操作部；

定义所述旋转轴方形部分沿水平方向相对的两侧边的两个动力操作部分别为第一动力操作部和第二动力操作部；所述第一动力操作部上的操作板和第二动力操作部上的操作板沿竖直方向分别设置在钢瓶上下两侧。

进一步的，所述动力操作部还包括一升抬单元，所述升抬单元包括一第四动力单元和连接于第四动力单元输出端的升抬底板；所述升抬底板平行于操作板，与操作板沿竖直方向分设在夹紧工位两侧；所述第四动力单元固设在支撑柱上，第四动力单元具有驱动升抬底板向旋转轴往复移动的自由度；

当夹紧工位夹紧固定待去除内腔氧化皮的钢瓶时，升抬底板上表面抵接于钢瓶底部，并向上升抬钢瓶。

进一步的，所述固定夹爪和活动夹爪均设置为弧形板，所述弧形板开口相对、均朝向其内部固定的钢瓶，并且适配抱设在钢瓶外壁上。

进一步的，所述活动夹爪和固定夹爪表面均缠绕有防滑棉布。

进一步的，所述旋转轴方形部分沿水平方向的一侧面设置有两个夹紧工位。

进一步的，所述旋转轴的侧面上相邻两个夹紧工位之间设置有一固定座，所述夹紧工位的固定夹爪固定在固定座上。

进一步的，所述操作单元的金属件的材质与钢瓶材质相同。

进一步的，所述电控中心设置为PLC控制柜。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案获得了如下有益效果：

本发明公开的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，包括液氮存储单元、气密性检测单元、缓冲降压单元、氧化皮去除单元和电控中心；其中，液氮存储单元用于给气密性检测单元提供第一高压氮气，以进行钢瓶的气密性检测；缓冲降压单元用于将气密性检测后的第一高压氮气降压后输送至氧化皮去除单元，以实现利用氮气作为动力气体带动伸入待去除氧化皮的钢瓶内腔的金属件与钢瓶内腔表面无规则碰撞，实现去除氧化皮的技术效果，然后氮气自然排空；本发明利用液氮向氮气转化的两个控制阶段，不仅用于将氮气应用于钢瓶的气密性检测、还应用于钢瓶内腔氧化皮的去除，实现氮气在低温气瓶生产线的高效率利用。

对于气密性检测单元直接采用第一高压氮气进行保压检测气密性，无需购买压缩空气并置于水下观察漏气情况，第一高压氮气还可向下一工序循环利用；对于氧化皮去除单元，包括安装支架、固定部和动力操作部；安装支架设置有旋转轴，固定部安装在旋转轴上并用于固定钢瓶，旋转轴实现钢瓶；动力操作部采用输送软管连通至第二气体输送管路，通过将输送软管一端伸入固定好的钢瓶，向输送软管内导通第二高压氮气；输送软管伸入钢瓶内部的端部设置有金属件，金属件在第二高压氮气的冲击下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，实现去除氧化皮的技术效果；气体直接排空，避免现有技术的丸料在钢瓶内滞留需要人工倒出的流程；气体冲刷碰撞的过程简单高效，结合旋转轴对钢瓶的旋转，实现钢瓶内腔表面氧化皮的全方位清楚，清除效率高、且不会影响钢瓶外观质量，生产线总制造成本降低。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置组成框图；

图2为本发明氧化皮去除单元结构示意图；

图3为本发明氧化皮去除单元工作状态图。

图中，各标记的具体意义为：

1-安装支架，11-转动轴，12-第一动力单元，2-固定部，21-固定夹爪，22-活动夹爪，23-第二动力单元，24-固定座，3-动力操作部，31-支撑柱，32-操作板，33-第三动力单元，34-输气软管，35-金属件，36-升抬底板，37-第四动力单元，4-钢瓶，5-电控中心，6-液氮存储单元，7-气密性检测单元，8-缓冲降压单元，9-氧化皮去除单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有技术中低温气瓶生产线上进行钢瓶气密性检测主要是采用压缩空气、观察钢瓶在水中的漏气情况实现，钢瓶外壁及内腔的氧化皮主要采用抛丸机去除，两者采用不同的介质执行机构；一方面，气瓶制造企业不自行生产压缩空气、需要外购，另一方面采用抛丸机进行氧化皮去除时不仅进一步清除并收集丸料腔内，以便下一次使用，且对于已经刷好外表面只需要进行内腔氧化皮处理的钢瓶并不适用，因此十分容易损伤外壁的涂层；因此，本发明旨在于公开一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，该装置不仅能用于钢瓶气密性检测，还能应用于无损伤的应用于钢瓶内腔氧化皮去除，利用氮气的两个状态阶段，同时实现两种功能，通过对氮气的充分利用，避免购买多个装置、降低产线制造成本。

下面结合附图所示的实施例，对本发明的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置作进一步具体介绍。

结合图1所示，本发明公开的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，包括液氮存储单元6、气密性检测单元7、缓冲降压单元8、氧化皮去除单元9和电控中心5；其中，液氮存储单元6的输出端连接于气密性检测单元7，气密性检测单元7的输出端连接于缓冲降压单元8，缓冲降压单元8的输出端连接于氧化皮去除单元9；液氮存储单元6的输出端输出第一高压氮气，缓冲降压单元8的输出端输出第二高压氮气，第二高压氮气在氧化皮去除单元9的输出端排空。第二高压氮气直接由液氮吸热气化形成的第一阶段高压低温氮气，该第一阶段高压低温氮气在缓冲降压单元8进一步吸热膨胀获得第二阶段高压低温氮气，此时第二阶段高压低温氮气的压力小于第一阶段高压低温氮气的压力、第二阶段高压低温氮气的温度高于第一阶段高压低温氮气的温度；一般，第一阶段高压低温氮气温度不低于5℃，第二阶段高压低温氮气的温度不超过室温，如20。

具体的，液氮存储单元6包括液氮存储罐、低温液体泵和第一换热器，液氮存储罐的输出端采用液氮输送管路连接于第一换热器，第一换热器输出端输出第一高压氮气；低温液体泵设置在液氮输送管路上，且低温液体泵电连接于电控中心，低温液体泵用于在电控中心的控制下向第一换热器输送液氮。

气密性检测单元7包括第一气体输送管路、第一气体排出管道、依次设置在第一气体输送管路上的第一手动阀、减压阀、气体流量计和压力传感器，以及设置在第一气体排出管道上的第二手动阀；第一气体输送管路一端连接于第一换热器输出端，另一端连接于待检测气密性的钢瓶；第一气体排出管道的输入端连接于压力传感器和钢瓶4之间的第一气体输送管路，所述第一气体排出管道的输出端连接于缓冲降压单元；减压阀、气体流量计和压力传感器分别电连接于电控中心，用于根据电控中心的控制指令导通气体输送管路和待检测气密性的钢瓶4，向钢瓶4充气。具体实施时，当根据压力传感器和气体流量计的检测数值判断钢瓶4内气体达到设定的进行气密性检测的压力阈值，就通过关于第一手动阀和控制减压阀阻断第一气体输送管路，然后进行保压，并根据国标钢瓶存储对应气体的国标规定判断是否符合规定，如果符合规定，则钢瓶4气密性合格，如不符合要求，则钢瓶4气密性不合格。

一些实施例中，气密性检测单元7还设置有一精密显示平台，该显示平台通过各连接于钢瓶的传感器精准获得进行气密性检测的钢瓶的压力变化直观数据，直观快速的获悉钢瓶气密性检测结果；相较于现有技术中在水下进行漏气检测的方法，不仅只需要购买液氮，排除的氮气还可以传输至下一单元继续使用。另一些实施例中，气密性检测单元7在第一气体输送管路上还设置有流量调节阀，控制向钢瓶4中冲入第一高压氮气的流量，避免流量过大导致冲瓶现象的发生。

缓冲降压单元8包括若干依次连通的缓冲罐，缓冲降压单元的输出端连接于氧化皮去除单元9，并向氧化皮去除单元9输出第二高压氮气；通过缓冲罐收集气密性检测单元7排除的氮气，进行缓冲降压升温。一些实施例中，缓冲降压单元8也设置为由第二气体输送管路和第二换热器组成，第二换热器的输入端连接于第一气体排出管道、输出端连接于第二气体输送管路的输入端，第二气体输送管路的输出端连接于氧化皮去除单元9；第二换热器输出端输出第二高压氮气；该实施例避免采用多个缓冲罐，直接用第二换热器实现氮气升温降压。

结合2所示，氧化皮去除单元包括安装支架1、固定部2和动力操作部3，固定部2和动力操作部3分别连接于安装支架1；固定部2用于将待去除内腔氧化皮的钢瓶4固定在安装支架1上；具体的，动力操作部3设置有操作单元，所述操作单元包括一输气软管34和一金属件35，输气软管34的输入端连通于第二气体输送管路的输出端、输气软管34的输出端伸入待去除内腔氧化皮的钢瓶4内，金属件35连接于输气软管34伸入钢瓶4内的端部；氧化皮去除单元工作时，金属件35在第二高压氮气作用下与钢瓶4内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶4内腔表面氧化皮；第二高压氮气自输气软管34的输出端提供冲击力后直接排空。

进一步的结合图3所示的实施例，安装支架1竖直安装，安装支架1构成一沿水平方向开口的空腔；该空腔设置有一转动部，具体的，该转动部包括一贯穿连接于空腔沿竖直方向的两侧壁的旋转轴11和一用于驱动旋转轴11旋转的第一动力单元12，旋转轴11沿水平方向设置，第一动力单元12电连接于电控中心5，并且第一动力单元12至少能驱动旋转轴11旋转180°。

固定部2包括沿水平方向间隔设置在旋转轴11上的若干夹紧工位，任一夹紧工位的具体结构如下：包括一固定夹爪21、一适配于固定夹爪21的活动夹爪22和一第二动力单元23；其中，固定夹爪21和第二动力单元23分别固连于旋转轴11，活动夹爪22固连于第二动力单元23输出端，第二动力单元23电连接于电控中心5；实施时，第二动力单元23具有驱动活动夹爪22向固定夹爪21往复移动的自由度，以实现将钢瓶4夹紧固定在固定夹爪21和活动夹爪22之间。

动力操作部3还设置有一操作平台，操作单元设置在操作平台上；操作平台包括一沿竖直方向设置的支撑柱31、一沿水平方向设置在旋转轴11上方的操作板32和第三动力单元33，支撑柱31垂直连接于旋转轴11，第三动力单元33设置在支撑柱31上，操作板32固连于第三动力单元33输出端，且操作板32对应平行且间隔于旋转轴11；第三动力单元33电连接于电控中心5，并且第三动力单元33具有驱动操作板32向旋转轴11往复移动的自由度；该自由度主要实现的功能是驱动操作单元向固定在夹紧工位上的钢瓶4内腔伸入或移出。

为便于同时对多个待清理钢瓶4同步处理，操作平台上操作单元的数量与所述夹紧工位的数量相等，并且任一操作单元对应于一夹紧工位；钢瓶4未进行夹紧固定时，操作单元的输气软管34输出端沿竖直方向自操作板32至少要延伸至夹紧工位的固定夹爪21和活动夹爪22之间；若输气软管34过短，无法与钢瓶4内壁碰撞，以致于不能完全清理钢瓶4内腔表面。

另外，为了实现第二高压氮气能够产生无规则方向的冲击力，第二气体输送管路设置有一控制闸阀，控制闸阀电连接于电控中心，用于控制所述输气软管34中第二高压氮气的通断；通过连续多次控制输气软管34中第二高压氮气的通断，在输气软管34安装金属件35的端部获得无规则方向的冲击力。某些实施例中，控制闸阀也直接选用一手动控制阀，人工控制第二气体输送管路和输气软管34的导通或阻断。

因此结合图3所示，本附图所示的实施例中氧化皮去除单元工作时，夹紧工位夹紧钢瓶4，钢瓶4开口朝上，操作单元伸入钢瓶4内，电控中心5开启控制闸阀使得输气软管34和第二高压氮气存储单元的连通管道导通，操作单元的金属件35在第二高压氮气冲击下与钢瓶4内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶4中下部氧化皮；然后控制旋转轴11旋转180°，钢瓶4开口朝下，操作单元的金属件35高度下降，在第二高压氮气冲击下继续与钢瓶4内腔表面无规则碰撞，由于此时钢瓶4倒立，去除的是钢瓶4中上部氧化皮。

为提升氧化皮去除单元的工作效率，如附图所示，旋转轴11两端设置为圆柱形、中部设置为方形，在旋转轴11方形部分沿水平方向相对的两侧面分别对称设置有一固定部2和一动力操作部3；即同时在旋转轴11的两侧进行氧化皮去除操作；为了便于去除操作步骤的连贯性，定义旋转轴11方形部分沿水平方向相对的两侧边的两个动力操作部3分别为第一动力操作部和第二动力操作部，则第一动力操作部上的操作板32和第二动力操作部上的操作板32沿竖直方向分别设置在钢瓶4上下两侧。工作时，一侧的动力操作部2在执行钢瓶4内腔中下部氧化皮去除操作、另一侧的动力操作部2在执行钢瓶4内腔中上部氧化皮去除操作。

进一步结合附图所示，动力操作部2还包括一升抬单元，用于在钢瓶4被夹紧固定时提供底部助力，具体的，升抬单元包括一第四动力单元37和连接于第四动力单元37输出端的升抬底板36；升抬底板36平行于操作板32，与操作板32沿竖直方向分设在夹紧工位两侧；第四动力单元37固设在支撑柱31上，且具有驱动升抬底板36向旋转轴11往复移动的自由度；其工作状态为：当钢瓶4进行夹紧时，先将钢瓶4推动到升抬底板36上表面上，启动第四动力单元37向上升抬钢瓶4，钢瓶4中上升至夹紧工位时，进行夹紧。

为了固定部2能稳定的夹紧钢瓶4，固定夹爪21和活动夹爪22均设置为弧形板，该弧形板开口相对、均朝向其内部固定的钢瓶4，并且适配抱设在钢瓶4外壁上。为了防止固定夹爪21和活动夹爪22在夹紧钢瓶4时对钢瓶4外壁涂覆好的涂层造成损伤，活动夹爪22和固定夹爪21表面均缠绕有防滑棉布。

附图所示的实施例中，旋转轴11方形部分沿水平方向的一侧面设置有两个夹紧工位，即氧化皮去除单元可同时对四个钢瓶4进行氧化皮去除操作。安装时，在旋转轴11的侧面上相邻两个夹紧工位之间设置有一固定座24，夹紧工位的固定夹爪21固定在固定座24上。附图所示的实施例中，支撑柱31贯穿固定座24，经固定座24与旋转轴11固连。一些其他的实施例中，为了增大氧化皮清楚效率，可在旋转轴11的侧面上设置超过两个夹紧工位，例如四个或六个，该情况下，需要进一步考量旋转轴11的强度，必要时增设多根旋转轴11或设置旋转轴11支撑结构也能达到同时进行多个钢瓶4同步处理的技术效果。

实施例中氧化皮去除单元为了避免止不同材质间的污染，导致灌装高压氧气、氢气或液化气的质量下降，操作单元的金属件35的材质与钢瓶4材质相同。

附图所示的实施例，本装置的电控中心5设置为PLC控制柜，实施时，低温液体泵、减压阀、气体流量计和压力传感器、第一动力单元12、第二动力单元23、第三动力单元33、第四动力单元37和控制闸阀分别电连接于PLC控制柜，从而精准的控制液氮存储单元的输出体积、气密性检测单元的自动化检测，以及氧化皮去除单元9中固定部2、动力操作部3在钢瓶4内腔进行氧化皮去除的效果。另外实施时，氧化皮去除单元9中第一动力单元12选择变频调速电机，通过变频调速电机实现旋转轴11平稳转动；第二动力单元23、第三动力单元33和第四动力单元37均选择气缸，通过气缸杆的伸缩实现各部件向旋转轴11的往复移动。

本实施例装置中选用的液氮作为介质的初始状态，通过其状态改变和调整压力的两个过程阶段分别执行钢瓶4气密性检测和氧化皮去除，充分利用液氮；相较于现有技术中的气密性检测装置和抛丸机，无需再购买压缩空气或生产压缩空气，无需进行丸料收集清理，一套装置完成低温气瓶生产线上的两个工艺步骤，有效降低产线生产的总成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，包括液氮存储单元、气密性检测单元、缓冲降压单元、氧化皮去除单元和电控中心；

所述液氮存储单元包括液氮存储罐、低温液体泵和第一换热器；所述液氮存储罐的输出端采用液氮输送管路连接于第一换热器，所述第一换热器输出端输出第一高压氮气；所述低温液体泵设置在液氮输送管路上，且低温液体泵电连接于电控中心；

所述气密性检测单元包括第一气体输送管路、第一气体排出管道、依次设置在第一气体输送管路上的第一手动阀、减压阀、气体流量计和压力传感器，以及设置在第一气体排出管道上的第二手动阀，所述减压阀、气体流量计和压力传感器分别电连接于电控中心；所述第一气体输送管路一端连接于第一换热器输出端，另一端连接于待检测气密性的钢瓶；所述第一气体排出管道的输入端连接于压力传感器和钢瓶之间的第一气体输送管路，所述第一气体排出管道的输出端连接于缓冲降压单元；

所述缓冲降压单元包括若干依次连通的缓冲罐，缓冲降压单元的输出端连接于氧化皮去除单元，并向氧化皮去除单元输出第二高压氮气；

所述氧化皮去除单元包括安装支架、固定部和动力操作部，所述固定部和动力操作部分别连接于安装支架；所述固定部用于将待去除内腔氧化皮的钢瓶固定在安装支架上；所述动力操作部设置有操作单元，所述操作单元包括一输气软管和一金属件，所述输气软管的输入端连通于第二气体输送管路的输出端、输气软管的输出端伸入待去除内腔氧化皮的钢瓶内，所述金属件连接于输气软管伸入钢瓶内的端部；所述金属件在第二高压氮气作用下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶内腔表面氧化皮；所述第二高压氮气自输气软管的输出端排空。

2.根据权利要求1所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述安装支架竖直安装，安装支架构成一沿水平方向开口的空腔；所述空腔设置有一转动部，所述转动部包括一贯穿连接于空腔沿竖直方向的两侧壁的旋转轴和一用于驱动旋转轴旋转的第一动力单元，所述旋转轴沿水平方向设置，所述第一动力单元电连接于电控中心；所述第一动力单元至少能驱动旋转轴旋转180°；

所述固定部包括沿水平方向间隔设置在旋转轴上的若干夹紧工位；任一所述夹紧工位包括一固定夹爪、一适配于固定夹爪的活动夹爪和一第二动力单元，所述固定夹爪和第二动力单元分别固连于旋转轴，所述活动夹爪固连于第二动力单元输出端，第二动力单元电连接于电控中心；所述第二动力单元具有驱动活动夹爪向固定夹爪往复移动的自由度，钢瓶夹紧固定在固定夹爪和活动夹爪之间；

所述动力操作部还设置有一操作平台，所述操作单元设置在操作平台上；

所述操作平台包括一沿竖直方向设置的支撑柱、一沿水平方向设置在旋转轴上方的操作板和第三动力单元，所述支撑柱垂直连接于旋转轴，所述第三动力单元设置在支撑柱上，所述操作板固连于第三动力单元输出端，且操作板对应平行且间隔于旋转轴；所述第三动力单元电连接于电控中心，并且第三动力单元具有驱动操作板向旋转轴往复移动的自由度；

所述操作平台上操作单元的数量与所述夹紧工位的数量相等，并且任一操作单元对应于一夹紧工位；所述操作单元的输气软管输出端沿竖直方向自操作板至少延伸至夹紧工位的固定夹爪和活动夹爪之间；

所述第二气体输送管路设置有一控制闸阀，所述控制闸阀电连接于电控中心，用于控制所述输气软管中第二高压氮气的通断；

所述氧化皮去除单元工作时，所述夹紧工位夹紧待去除内腔氧化皮的钢瓶，该钢瓶开口朝上，所述操作单元伸入钢瓶内，所述电控中心开启控制闸阀使得输气软管和第二气体输送管路导通，所述操作单元的金属件在第二高压氮气冲击下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶中下部氧化皮；所述旋转轴旋转，钢瓶开口朝下，所述操作单元的金属件高度下降，在第二高压氮气冲击下与钢瓶内腔表面无规则碰撞，去除钢瓶中上部氧化皮。

3.根据权利要求2所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述旋转轴两端设置为圆柱形、中部设置为方形；所述旋转轴方形部分沿水平方向相对的两侧面分别对称设置有一固定部和一动力操作部；

定义所述旋转轴方形部分沿水平方向相对的两侧边的两个动力操作部分别为第一动力操作部和第二动力操作部；所述第一动力操作部上的操作板和第二动力操作部上的操作板沿竖直方向分别设置在钢瓶上下两侧。

4.根据权利要求2所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述动力操作部还包括一升抬单元，所述升抬单元包括一第四动力单元和连接于第四动力单元输出端的升抬底板；所述升抬底板平行于操作板，与操作板沿竖直方向分设在夹紧工位两侧；所述第四动力单元固设在支撑柱上，第四动力单元具有驱动升抬底板向旋转轴往复移动的自由度；

当夹紧工位夹紧固定待去除内腔氧化皮的钢瓶时，升抬底板上表面抵接于钢瓶底部，并向上升抬钢瓶。

5.根据权利要求2所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述固定夹爪和活动夹爪均设置为弧形板，所述弧形板开口相对、均朝向其内部固定的钢瓶，并且适配抱设在钢瓶外壁上。

6.根据权利要求5所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述活动夹爪和固定夹爪表面均缠绕有防滑棉布。

7.根据权利要求3所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述旋转轴方形部分沿水平方向的一侧面设置有两个夹紧工位。

8.根据权利要求7所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述旋转轴的侧面上相邻两个夹紧工位之间设置有一固定座，所述夹紧工位的固定夹爪固定在固定座上。

9.根据权利要求1所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述操作单元的金属件的材质与钢瓶材质相同。

10.根据权利要求1所述的应用于低温气瓶生产线的氮气循环装置，其特征在于，所述电控中心设置为PLC控制柜。

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