CN114476408A - 一种适用于油罐车灌装口的密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于油罐车灌装口的密封装置，包括封堵组合件和锁紧功能部。锁紧功能部包括有流体传动缸和执行单元。流体传动缸用来对执行单元进行驱动，包括缸体、活塞以及活塞杆。执行单元包括有上置环形导正板、旋摆组件以及下置环形安装板。旋摆组件包括旋转轴、钩挂臂以及横置导向销。钩挂臂与旋转轴固定为一体。横置导向销插配于封堵组合件上。沿其长度方向，在旋转轴的周侧壁上开设有异形导向结构。流体传动缸启动后，在活塞杆相对于缸体执行轴向位移运动的进程中，横置导向销始终沿着异形导向结构执行滑移运动，在此进程中，钩挂臂的偏摆姿态或/和相对高度位置发生改变以实现/解除对油罐车储油腔顶壁的压靠。
Description
技术领域
本发明涉及油罐车制造技术领域，尤其是一种适用于油罐车灌装口的密封装置。
背景技术
随着国家对环境保护治理力度的加大，以及业主单位对油气回收越来越重视。目前运输的油罐车均配备了油气回收设施，以对挥发油气进行回收，从而极大地改善了装车过程中的油汽挥发问题,取得了良好的社会效益与经济效益。
在油气回收过程中，密闭装车是油气回收的关键环节。但是由于对油罐车生产设计缺乏相关规范及标准，导致目前油罐车及罐装口尺寸没有统一的规定，罐装口直径尺寸以及高度尺寸差异极大。由于油罐车及罐装口尺寸各异，又加之装车臂的外臂长度较长，且连接了旋转接头，造成装车臂的向下支撑力度不足。装车臂一般采用了压缩弹簧达到外臂平衡，一般弹簧的压缩弹簧力大于外臂重量，装车臂外臂容易回弹，由此传统的装车臂不能提供足够大的向下密封压力。以上两方面原因极易导致油罐车的灌口得不到有效地密封，进而导致油罐车在装车过程中发生油气泄漏现象，如此一来，势必会对油气的挥发收集回收操作影响较大的影响，进而导致油气回收装置工作性能的降低。
在现有技术中，大多采用锥形密封、囊式密封、磁力密封、自配重密封等方式以实现对油罐车罐口的密封，然而，上述方法在实际应用中均存在一定的问题，导致油罐车的灌口等不到稳定、且可靠的密封，难以满足油气回收对罐体密封性的要求，具体表现如下：。
1.锥形密封的问题在于：油罐装口并不是标准圆形,与锥形密封接触面可能存在缝隙，且无可靠锁紧，无法保证锥体密封罩与罐口贴合，导致密封不紧密漏气。油罐车在装卸过程中，因灌内物料重量变化，油罐车高度随之改变，锥体密封罩无法与油罐车保持随动，也会产生间隙。
2.囊式密封的问题在于：操作繁琐，结构复杂，密封囊面容易损坏。
3.磁力密封的问题在于：磁力密封只能适用于罐车顶部相对平整的罐装口，并不能弥补罐车箱体顶部表面的凹陷及对其平整度的补偿，导致密封不紧密漏气，适用性不强。
4.自配重密封的问题在于：自配重密封装置具有较大的自重，势必会增加操作人员的劳动强度，且与其相配套的波纹橡胶密封罩极易因受到撞击力作用而破损，从而导致其使用寿命较短，实际应用中需要投入大量的人力、物力对其执行频繁返修、维护操作。
综合以上，因此，亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该适用于油罐车灌装口的密封装置的出现。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种适用于油罐车灌装口的密封装置，其包括封堵组合件、液相法兰、气相法兰以及锁紧功能部。封堵组合件与油罐车灌装口相插，且可对油罐车灌装口进行施压密封。气相法兰组装于封堵组合件上，以用来回收装卸进程中经由油罐储油腔而溢出的油气。锁紧功能部与封堵组合件相配套应用，且其包括有流体传动缸、执行单元、控制单元以及辅助供压单元。流体传动缸包括缸体、活塞以及活塞杆。缸体与封堵组件融合为一体。活塞杆与缸体和活塞相配套应用，且在控制单元和辅助供压单元的协同作用下相对于封堵组合件执行轴向位移运动。液相法兰组装于活塞杆的顶壁上，以用来将油液输送至油罐储油腔中。在活塞杆内开设有流通腔，以用来沟通液相法兰和油罐储油腔。执行单元包括有一上置环形导正板、N个旋摆组件以及一下置环形安装板。下置环形安装板套设于活塞杆上，且在跟随活塞杆同步地执行轴向位移运动的进程中可自由地出入封堵组合件。上置环形导正板嵌设于封堵组件的内腔中，且始终位于下置环形安装板的正上方。旋摆组件可隐于封堵组合件的内腔中，其包括有旋转轴、钩挂臂以及横置导向销。旋转轴的下端部可自由旋动地插配于下置环形安装板上，相对应地，在上置环形导正板上开设有与旋转轴外径相适配的、供旋转轴自由穿越的导向孔。钩挂臂与旋转轴固定为一体。横置导向销布置于上置环形导正板的下方，且插配于封堵组合件的内侧壁上。沿其长度方向，在旋转轴的周侧壁上开设有与封堵组合件相适配的的异形导向结构。流体传动缸启动后，在活塞杆相对于缸体执行轴向位移运动的进程中，横置导向销始终沿着异形导向结构执行滑移运动，在此进程中，钩挂臂的偏摆姿态或/和相对高度位置发生改变以实现/解除对油罐车储油腔顶壁的压靠。
作为本发明技术方案的进一步改进，旋摆组件还包括有轴承和润滑套。轴承和润滑套均与旋转轴相套设，且分别一一对应地嵌设于下置环形安装板、上置环形导正板内。
作为本发明技术方案的进一步改进，钩挂臂借由螺钉以实现与旋转轴的可拆卸插配。在旋转轴上开设有与钩挂臂外形相适配的插配缺口。由旋转轴的侧壁向内延伸出有与螺钉相适配的，且与插配缺口相贯通的螺纹孔。
作为本发明技术方案的进一步改进，沿着由上至下方向，异形导向结构依序由上置直线段、中间弧形过渡段以及下置直线段构成。初始状态下，横置导向销正置于上置直线段内。当封堵组合件相对于油罐车灌装口插配到位后，流体传动缸启动，旋转轴在活塞杆驱动力作用下而执行轴向上移运动，横置导向销由上置直线段内滑出，而依序滑过中间弧形过渡段、下置直线段。在横置导向销滑过中间弧形过渡段的进程中，钩挂臂跟随旋转轴执行周向旋转运动以进行姿态调整而由封堵组合件的侧壁伸出。在横置导向销滑过下置直线段的进程中，钩挂臂跟随旋转轴而相向于油罐车储油腔顶壁执行轴向位移运动，直至钩挂臂完全压紧油罐车储油腔的顶壁。
作为本发明技术方案的更进一步改进，当旋转轴呈实心棒状结构时，异形导向结构为异形导向凹槽；当旋转轴呈空心筒状结构时，异形导向结构为异形导向缺口。
作为本发明技术方案的进一步改进，封堵组合件包括有上置盖板、上置筒体以及下置筒体。上置筒体和下置筒体相互对接，且兼用作缸体底壁的下置环形安装板被夹设于两者之间。上置盖板罩盖于上置筒体的顶壁上，且兼用作缸体的顶壁。
作为本发明技术方案的更进一步改进，控制单元包括有手动换向阀。手动换向阀用来对预输送至流体传动缸内的液压油或高压气执行换向操作，且其跟随活塞杆执行同步轴向位移运动。辅助供压单元包括有第一管路、第二管路。第一管路和第二管路均插装于手动换向阀上，且协同作用以向着流体传动缸供应液压油或高压气。
作为本发明技术方案的更进一步改进，控制单元包括有液位感应器。液位感应器用来实时感知油罐储油腔中油液的液位面高度，且插装于上置盖板上。
作为本发明技术方案的更进一步改进，适用于油罐车灌装口的密封装置还包括有防静电功能部。防静电功能部包括有始终与大地保持导通状态的导电金属筒。导电金属筒套设于活塞杆的外围，其下端部延伸至油液中设定距离。顶靠其下端面设定距离，在导电金属筒的侧壁上开设有与流通腔始终相贯通的油液流通口。
作为本发明技术方案的更进一步改进，防静电功能部还包括有上置减摩隔套、下置减摩隔套以及平衡牵引单元。上置减摩隔套、下置减摩隔套均衬垫于导电金属筒和活塞杆之间。下置减摩隔套外套于活塞杆上，且跟随活塞杆执行同步轴向位移运动；而下置减摩隔套内套于导电金属筒的内腔中，且跟随导电金属筒执行同步轴向位移运动。平衡牵引单元用来对导电金属筒进行牵引，且其布置于流通腔中。导电金属筒因受到经由流通腔而导入高速油液的冲击力以及来自于平衡牵引单元的牵引力共同作用而悬浮于油液中。
作为本发明技术方案的更进一步改进，平衡牵引单元包括有支撑架、配重、滑轮以及柔索。支撑架用来承托配重，其内置于流通腔中，其可沿着流通腔自由地执行轴向滑移运动。滑轮由液相法兰所负担，且内置于流通腔中。柔索绕颈滑轮，且其两端分别与配重、导电金属筒的底壁相连接。随着导电金属筒在油液中浸没深度的增加，支撑架连同配重受到柔索牵拉力作用而沿着流通腔自适应地执行轴向位移运动。
作为本发明技术方案的更进一步改进，平衡牵引单元还包括有双头螺杆、上置螺母以及下置螺母。柔索借由双头螺杆以实现对导电金属筒的牵引。双头螺杆插配于导电金属筒的底壁上，且可沿其轴向自由地窜动。上置螺母、下置螺母均施拧于双头螺杆上，以分别限定双头螺杆的最上极限位置、最下极限位置。
作为本发明技术方案的更进一步改进，适用于油罐车灌装口的密封装置还包括有势能储蓄组件。势能储蓄组件内置于导电金属筒的内腔中，其包括有柱状弹簧和缓冲板。缓冲板套设于双头螺杆上，且其最上极限位置被上置螺母所限定。柱状弹簧套设于双头螺杆上，以用来施加弹性推顶力至缓冲板的底壁上。
初始状态下，旋摆组件回缩隐于封堵组合件内，而在实际应用中，即当封堵组合件相对于油罐车灌装口插装完成后，附属于锁紧功能部的流体传动缸启动，活塞杆相对于缸体执行向上轴向位移运动，且旋转轴跟随活塞杆执行同步轴向位移运动，在此进程中，固定于缸体上的横置导向销始终沿着旋转轴上的异形导向结构执行滑移运动，与此同时，钩挂臂的旋动角度发生改变以由封堵组合件中伸出，随后，钩挂臂执行向上位移运动，直至其完全地压靠于油罐车储油腔顶壁上，此时，封堵组合件即实现了对油罐车灌装口的可靠密封。而当油液被排空后或需要对适用于油罐车灌装口的密封装置执行后期维护操作时，仅需反向启动流体传动缸，以驱动活塞杆相对于缸体执行向下轴向位移运动，且旋转轴跟随活塞杆执行同步轴向位移运动，在此进程中，固定于缸体上的横置导向销始终沿着旋转轴上的异形导向结构执行反向滑移运动，与此同时，钩挂臂因位置下移而解除对油罐车储油腔顶壁的压靠，随后，钩挂臂因发生周向旋转运动而隐于封堵组合件内，以确保密封装置后续可顺利地由油罐车灌装口中脱出。
相较于传统设计结构的适用于油罐车灌装口的密封装置，在本发明所公开的技术方案中，借由锁紧功能部以将封堵组合件可靠、且稳定地插配、且压触于油罐车灌装口内，以达到密封装车、回收油气的设计目的。该适用于油罐车灌装口的密封装置的设计结构较为简洁、紧凑，易于实现小型化设计目标，且易操作性较强。另外，更为重要的是，在借由锁紧功能部以将封堵组合件压紧于油罐车灌装口的进程中，无需装车臂的辅助，从而消除了因装车臂自身设计问题而对油罐车灌装口密封操作造成不良影响现象的发生，而且还有效地简化了油罐车灌装口密封操作的执行步骤，进而节省了大量的油装车辅助工时。
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是本发明中适用于油罐车灌装口的密封装置一种视角的立体示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图3的I局部放大图。
图5是图3的II局部放大图。
图6是图1的正视图。
图7是图6的B-B剖视图。
图8是图7的III局部放大图。
图9是图7的IV局部放大图。
图10是本发明中适用于油罐车灌装口的密封装置另一种视角的立体示意图(隐去下置筒体状态下)。
图11是图10的V局部放大图。
图12是本发明适用于油罐车灌装口的密封装置中旋转轴的立体示意图。
图13是本发明适用于油罐车灌装口的密封装置中下置筒体的立体示意图。
图14是本发明适用于油罐车灌装口的密封装置与油罐车罐体相插配到位时的应用示意图(钩挂臂实现对油罐车储油腔顶壁压靠的状态下)。
图15是本发明适用于油罐车灌装口的密封装置与油罐车罐体相插配到位时的应用示意图(钩挂臂解除对油罐车储油腔顶壁压靠的状态下)。
1-封堵组合件；11-上置盖板；12-上置筒体；13-下置筒体；131-避让缺口；2-液相法兰；3-气相法兰；4-锁紧功能部；41-气压缸；411-缸体；412-活塞；413-活塞杆；4131-流通腔；42-执行单元；421-上置环形导正板；422-旋摆组件；4221-旋转轴；42211-异形导向缺口；422111-上置直线段；422112-中间弧形过渡段；422113-下置直线段；42212-螺纹孔；4222-钩挂臂；4223-横置导向销；4224-螺钉；423-下置环形安装板；43-控制单元；431-手动换向阀；432-液位感应器；44-辅助供压单元；441-第一管路；442-第二管路；5-防静电功能部；51-导电金属筒；511-油液流通口；52-上置减摩隔套；53-下置减摩隔套；54-平衡牵引单元；541-支撑架；542-配重；543-滑轮；544-柔索；545-双头螺杆；546-上置螺母；547-下置螺母；6-势能储蓄组件；61-柱状弹簧；62-缓冲板。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合具体实施例，对本发明所公开的内容作进一步详细说明，图1示出了本发明中适用于油罐车灌装口的密封装置的立体示意图，可知，其主要由封堵组合件1、液相法兰2、气相法兰3以及锁紧功能部4等几部分构成。其中，封堵组合件1与油罐车灌装口相插，且可对油罐车灌装口实施施压密封操作。气相法兰3组装于封堵组合件1上，以用来回收装卸进程中经由油罐储油腔而溢出的油气。锁紧功能部4与封堵组合件1相配套应用，以实现或解除封堵组合件1对油罐车灌装口的密封操作。
如图2、3、4中所示，锁紧功能部4主要由气压缸41、执行单元42、控制单元43以及辅助供压单元44等几部分构成。其中，气压缸41包括缸体411、活塞412以及活塞杆413。在确保其基本驱动功能的前提下，出于实现密封装置小型化设计这一目标方面考虑，缸体411优选与封堵组件1融合为一体。活塞杆413与缸体411和活塞412相配套应用，且在控制单元43和辅助供压单元44的协同作用下相对于封堵组合件1执行轴向位移运动。液相法兰2组装于活塞杆413的顶壁上，以用来将油液输送至油罐储油腔中。在活塞杆413内开设有流通腔4131，以用来沟通液相法兰和油罐储油腔。执行单元42包括有一上置环形导正板421、3个旋摆组件422以及一下置环形安装板423。下置环形安装板423套设于活塞杆413上，且在跟随活塞杆413同步地执行轴向位移运动的进程中可自由地出入封堵组合件1。上置环形导正板421嵌设于封堵组件1的内腔中，且始终位于下置环形安装板423的正上方。如图10、11中所示，旋摆组件422主要由旋转轴4221、钩挂臂4222以及横置导向销4223等几部分构成。旋转轴4221的下端部可自由旋动地插配于下置环形安装板423上，相对应地，在上置环形导正板421上开设有与旋转轴4221外径相适配的、供旋转轴4221自由穿越的导向孔。钩挂臂4222与旋转轴4221可拆卸地固定为一体，其随着工作进程的推进，钩挂臂4222因其自身旋转角度的不同而隐于或伸出封堵组合件1。横置导向销4223布置于上置环形导正板421的下方，且插配于封堵组合件1的内侧壁上。如图12中所示，旋转轴4221呈空心筒状结构，沿长度方向，在其周侧壁上开设有与封堵组合件1相适配的的异形导向缺口42211。当气压缸41启动，在活塞杆413相对于缸体411执行轴向位移运动的进程中，横置导向销4223始终沿着异形导向缺口42211执行滑移运动，在此进程中，钩挂臂4222的偏摆姿态或/和相对高度位置发生改变以实现/解除对油罐车储油腔顶壁的压靠。
初始状态下，旋摆组件422回缩隐于封堵组合件1内，而在实际应用中，即当封堵组合件1相对于油罐车灌装口插装完成后，附属于锁紧功能部4的气压缸41启动，活塞杆413相对于缸体411执行向上轴向位移运动，且旋转轴4221跟随活塞杆413执行同步轴向位移运动，在此进程中，固定于缸体411上的横置导向销4223始终沿着旋转轴4221上的异形导向缺口42211执行滑移运动，与此同时，钩挂臂4222的旋动角度发生改变以由封堵组合件1中伸出，随后，钩挂臂4222执行向上位移运动，直至其完全地压靠于油罐车储油腔顶壁上，此时，封堵组合件1即实现了对油罐车灌装口的可靠密封(如图14中所示)。而当油液被排空后或需要对适用于油罐车灌装口的密封装置执行后期维护操作时，仅需反向启动气压缸41，以驱动活塞杆413相对于缸体411执行向下轴向位移运动，且旋转轴4221跟随活塞杆413执行同步轴向位移运动，在此进程中，固定于缸体411上的横置导向销4223始终沿着旋转轴4221上的异形导向缺口42211执行反向滑移运动，与此同时，钩挂臂4222因位置下移而解除对油罐车储油腔顶壁的压靠，随后，钩挂臂4222因发生周向旋转运动而隐于封堵组合件1内，以确保该适用于油罐车灌装口的密封装置后续可顺利地由油罐车灌装口中脱出(如图15中所示)。
相较于传统设计结构的适用于油罐车灌装口的密封装置，在本发明所公开的技术方案中，借由锁紧功能部4以将封堵组合件1可靠、且稳定地插配、且压触于油罐车灌装口内，以达到密封装车、回收油气的设计目的。该适用于油罐车灌装口的密封装置的设计结构较为简洁、紧凑，易于实现小型化设计目标，且易操作性较强。另外，更为重要的是，在借由锁紧功能部4以将封堵组合件1压紧于油罐车灌装口的进程中，无需装车臂的辅助，从而消除了因装车臂自身设计问题而对油罐车灌装口密封操作造成不良影响现象的发生，而且还有效地简化了油罐车灌装口密封操作的执行步骤，进而节省了大量的油装车辅助工时。
出于实现钩挂臂4222按照预定设计轨迹执行，进而确保锁紧功能部4工作性能得以正常地发挥，作为上述适用于油罐车灌装口的密封装置结构的进一步细化，如图12中所示，沿着由上至下方向，异形导向缺口42211依序由上置直线段422111、中间弧形过渡段422112以及下置直线段422113构成。初始状态下，横置导向销4223正置于上置直线段422111内，而此时，钩挂臂4222隐于封堵组合件1内腔中。当封堵组合件1相对于油罐车灌装口插配到位后，气压缸41启动，旋转轴4221在活塞杆413驱动力作用下而执行轴向上移运动，横置导向销4223由上置直线段4223内滑出，而依序滑过中间弧形过渡段422112、下置直线段422113。在横置导向销滑4223过中间弧形过渡段422112的进程中，钩挂臂4222跟随旋转轴4221执行周向旋转运动以进行姿态调整而由封堵组合件1中伸出。在横置导向销4223滑过下置直线段422113的进程中，钩挂臂4222跟随旋转轴4221而相向于油罐车储油腔顶壁执行轴向位移运动，直至钩挂臂4222完全压紧油罐车储油腔的顶壁。
在上述实施例中，旋转轴4221优选呈空心筒状结构。当然，出于提升旋转轴4221的结构强度方面考虑，其亦可优选为实心棒状结构，相对应地，在旋转轴4221上开设有与横置导向销4223相适配的异形导向凹槽。
如图4、11中所示，封堵组合件1主要由上置盖板11、上置筒体12以及下置筒体13等几部分构成。其中，上置筒体12和下置筒体13相互对接，且兼用作缸体411底壁的下置环形安装板423被夹设于两者之间。上置盖板11罩盖于上置筒体12的顶壁上，且兼用作缸体411的顶壁。气相法兰3即可拆卸地固定于上置盖板11上。且出于确保下置环形安装板423可顺利地进出下置筒体13方面以及补偿装配精度误差等方面考虑，两者之间所形成的单边间隙值亦至少控制在0.5mm。
另外，由图13所示还可知，在下置筒体13的周侧壁上还开设有3个避让缺口131。在实际应用进程中，钩挂臂4222在旋转轴4221驱动力的作用下可自由地缩回或伸出避让缺口131，且可沿着避让缺口131的高度方向自由地执行向上或向下位移运动。
已知，在前期小批量试制、应用中发现，旋转轴4221自身的旋转灵活性对锁紧功能部4工作性能的正常发挥有着至关重要的影响，鉴于此，作为上述适用于油罐车灌装口的密封装置结构的进一步优化，旋摆组件422还增设有轴承。轴承与旋转轴4221相套设，且可拆卸地嵌设于下置环形安装板423内(图中未示出)。因在实际应用中，轴承因需同时受到径向力和轴向力作用，因而，其亦优选为向心推力轴承或角接触球轴承。
另外，在前期小批量试制、应用中还发现，上置环形导正板421上导向孔因长期受到磨损而扩大进而极易影响到旋转轴4221的轴向位移精度以及姿态的控制，且势必会增加密封装置的后期维护频率以及成本，鉴于此，作为上述适用于油罐车灌装口的密封装置结构的进一步优化，旋摆组件422还增设有润滑套。润滑套亦与旋转轴4221相套设，且可拆卸地嵌设于上置环形导正板421内(图中未示出)。
再者，经过一段时期的应用，钩挂臂4222在频繁地与紧油罐车储油腔顶壁顶触的进程中极易发生磨损或因受力过大而弯折现象的发生，为了解决这一问题，钩挂臂4222优选采取可拆卸的方式以实现与旋转轴4221的固定。具体实施方案推荐如下：如图10、11中所示，钩挂臂4222借由螺钉4224以实现与旋转轴4221的可拆卸插配。在旋转轴4221上开设有与钩挂臂4222外形相适配的插配缺口。由旋转轴4221的侧壁向内延伸出有与螺钉4224相适配的，且与上述插配缺口相贯通的螺纹孔42212(如图12中所示)。
再者，由图6、10、11中所示还可知，作为适用于油罐车灌装口的密封装置结构的进一步细化，控制单元43主要包括有手动换向阀431。手动换向阀431用来对预输送至缸体411的高压气执行换向操作，且其跟随活塞杆413执行同步轴向位移运动。如图10、11中所示，辅助供压单元44包括有第一管路441、第二管路442。第一管路441和第二管路442均插装于手动换向阀431上，且协同作用以向着气压缸41供应高压气。如此一来，在实际应用中，工作人员仅需扳动手动换向阀431，使得第一管路441以及第二管路442的进气方向发生改变，即间接地改变了活塞杆413的轴向位移方向，即意味着钩挂臂421的旋转姿态以及相对位置得到调整。
当然，作为上述技术方案的进一步优化，如图9中所示，控制单元43还增设有液位感应器432。液位感应器432用来实时感知油罐储油腔中油液的液位面高度，且插装于上置盖板11上。如此一来，在向着油罐车充入油液的进程中，随着时间的推移，油罐储油腔中油液液面逐渐地升高，而液位感应器432实时地对液面高度进行检测，当油液液面达到极限高度值时，控制器发生动作信号以中断油液充入操作，以避免油液外溢现象的发生。
在执行油罐车充油进程中或车辆实际行进中，油液在油罐储油腔中势必会发生激振，油液和油罐侧壁之间极易因摩擦而产生电荷聚集现象，从而极易引发火灾隐患。鉴于此，作为上述适用于油罐车灌装口的密封装置结构的进一步优化，其增设有防静电功能部5。防静电功能部5包括有导电金属筒51。导电金属筒51始终与大地相导通，保持零电位。导电金属筒51套设于活塞杆413的外围，其下端部延伸至油液中设定距离(大于30cm)。顶靠其下端面设定距离，在导电金属筒51的侧壁上开设有与流通腔4131始终相贯通的油液流通口511。如此一来，在执行油罐车充油进程中或车辆实际行进中，导电金属筒51可以及时将电荷由油液中导出，从而有效地避免因电荷聚集而引发火灾现象的发生，提高了油罐车的使用安全性。
已知，在前期小批量实验中发现：经过一段时期的应用，导电金属筒51和活塞杆413之间极易发生磨损现象，进而势必会影响到两者的配合精度，导致导电金属筒51不能自由、且可靠地伸入油液中；另外，导电金属筒51在油液中的插入深度直接决定着电荷的导出速度，因而，在冲油阶段以及油罐车正常行进阶段需要将深度值控制在合理值范围内。鉴于此，如图2、3、4中所示，在导电金属筒51的基础上，防静电功能部5还增设上置减摩隔套52、下置减摩隔套53以及平衡牵引单元54。上置减摩隔套52、下置减摩隔套53均衬垫于导电金属筒51和活塞杆413之间。下置减摩隔套52外套于活塞杆413上，且跟随活塞杆413执行同步轴向位移运动；而下置减摩隔套53内套于导电金属筒51的内腔中，且跟随导电金属筒51执行同步轴向位移运动。平衡牵引单元54用来对导电金属筒51进行牵引，且其布置于流通腔4131中。导电金属筒51因受到经由流通腔4131而导入高速油液的冲击力以及来自于平衡牵引单元54的牵引力共同作用而悬浮于油液中。且在油液充入以及油罐车行驶进程中，平衡牵引单元54所施加于导电金属筒51上的牵引力亦会发生自适应性改变，导电金属筒51在自身重力、相对于活塞杆413的摩擦力(直接反映于上置减摩隔套52、下置减摩隔套53与活塞杆的外侧壁之间)以及来自于平衡牵引单元54牵拉力的作用始终悬浮于油液中，且距离液面始终维持于确定值。
已知平衡牵引单元54可以采取多种设计结构以实现对导电金属筒51的牵拉，以确保导电金属筒51始终悬浮于油液中设定深度，不过在此推荐一种设计结构简单，易于实施，且后期便于执行维护操作以及改型设计的实施方案，具体如下：6-9中所示，平衡牵引单元54主要由支撑架541、配重542、滑轮543以及柔索544等几部分构成。其中，支撑架541用来承托配重542，其内置于流通腔4131中，其可沿着流通腔4131自由地执行轴向滑移运动。滑轮543由液相法兰2所负担，且内置于流通腔4131中。柔索544绕颈滑轮543，且其两端分别与配重542、导电金属筒51的底壁相连接。随着导电金属筒51在油液中浸没深度的增加，支撑架541连同配重542受到柔索牵拉力作用而沿着流通腔4131自适应地执行轴向位移运动，与此同时，施加于导电金属筒51的牵引力亦同步地发生变化。
另外，由图6-9中所示还可以看出，平衡牵引单元54还增设有双头螺杆545、上置螺母546以及下置螺母547。柔索544借由双头螺杆545以实现对导电金属筒51的牵引。双头螺杆545插配于导电金属筒51的底壁上，且可沿其轴向自由地窜动。上置螺母546、下置螺母547均施拧于双头螺杆545上，以分别限定双头螺杆545的最上极限位置、最下极限位置。如此一来，当所需填充油液密度或导电金属筒51的自重等因素发生改变时，仅需旋动上置螺母546和下置螺母547以对其相对高度位置进行调整，即意味着导电金属筒51的上极限位置以及下极限位置的调整，以确保始终导电金属筒51悬浮于油液中合理深度内。
如图9中所示，适用于油罐车灌装口的密封装置还包括有势能储蓄组件548。势能储蓄组件548内置于导电金属筒51的内腔中，其包括有柱状弹簧5481和缓冲板5482。缓冲板5482套设于双头螺杆545上，且其最上极限位置被上置螺母546所限定。柱状弹簧5481套设于双头螺杆545上，以用来施加弹性推顶力至缓冲板5482的底壁上。因缓冲板5482与流通腔4131始终保持于对位状态，当高速油液经由流通腔4131而被导入至油罐储油腔的进程中，缓冲板5482因受到冲击力作用而下移，与此同时，柱状弹簧5481因受到压缩力作用而储蓄弹性势能，油液流通口511的实际利于率相应地增大。在充油的末期，随着导电金属筒51在油液中浸没深度的增加，缓冲板5482所受到冲击动能降低，在此进程中，柱状弹簧5481的弹性势能得到缓慢地释放，油液流通口511的实际利于率同步地减小。
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 (13)
1.一种适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，包括封堵组合件、液相法兰、气相法兰以及锁紧功能部；所述封堵组合件与油罐车灌装口相插配，且可对油罐车灌装口进行施压密封；所述气相法兰组装于所述封堵组合件上，以用来回收装卸进程中经由油罐储油腔而溢出的油气；所述锁紧功能部与所述封堵组合件相配套应用，且其包括有流体传动缸、执行单元、控制单元以及辅助供压单元；所述流体传动缸包括缸体、活塞以及活塞杆；所述缸体与所述封堵组件融合为一体；所述活塞杆与所述缸体和所述活塞相配套应用，且在所述控制单元和所述辅助供压单元的协同作用下相对于所述封堵组合件执行轴向位移运动；所述液相法兰组装于所述活塞杆的顶壁上，以用来将油液输送至油罐储油腔中；在所述活塞杆内开设有流通腔，以用来沟通所述液相法兰和油罐储油腔；所述执行单元包括有一上置环形导正板、N个旋摆组件以及一下置环形安装板；所述下置环形安装板套设于所述活塞杆上，且在跟随所述活塞杆同步地执行轴向位移运动的进程中可自由地出入所述封堵组合件；所述上置环形导正板嵌设于所述封堵组件的内腔中，且始终位于所述下置环形安装板的正上方；所述旋摆组件可隐于所述封堵组合件的内腔中，其包括有旋转轴、钩挂臂以及横置导向销；所述旋转轴的下端部可自由旋动地插配于所述下置环形安装板上，相对应地，在所述上置环形导正板上开设有与所述旋转轴外径相适配的、供所述旋转轴自由穿越的导向孔；所述钩挂臂与所述旋转轴固定为一体；所述横置导向销布置于所述上置环形导正板的下方，且插配于所述封堵组合件的内侧壁上；沿其长度方向，在所述旋转轴的周侧壁上开设有与所述封堵组合件相适配的的异形导向结构；当所述流体传动缸启动，在所述活塞杆相对于所述缸体执行轴向位移运动的进程中，所述横置导向销始终沿着所述异形导向结构执行滑移运动，在此进程中，所述钩挂臂的偏摆姿态或/和相对高度位置发生改变以实现/解除对油罐车储油腔顶壁的压靠。
2.根据权利要求1所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述旋摆组件还包括有轴承和润滑套；所述轴承和所述润滑套均与所述旋转轴相套设，且分别一一对应地嵌设于所述下置环形安装板、所述上置环形导正板内。
3.根据权利要求1所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述钩挂臂借由螺钉以实现与所述旋转轴的可拆卸插配；在所述旋转轴上开设有与所述钩挂臂外形相适配的插配缺口；由所述旋转轴的侧壁向内延伸出有与所述螺钉相适配的，且与所述插配缺口相贯通的螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，沿着由上至下方向，所述异形导向结构依序由上置直线段、中间弧形过渡段以及下置直线段构成；初始状态下，所述横置导向销正置于所述上置直线段内；当所述封堵组合件相对于油罐车灌装口插配到位后，所述流体传动缸启动，所述旋转轴在所述活塞杆驱动力作用下而执行轴向上移运动，所述横置导向销由所述上置直线段内滑出，而依序滑过所述中间弧形过渡段、所述下置直线段；在所述横置导向销滑过所述中间弧形过渡段的进程中，所述钩挂臂跟随所述旋转轴执行周向旋转运动以进行姿态调整而由所述封堵组合件的侧壁伸出；在所述横置导向销滑过所述下置直线段的进程中，所述钩挂臂跟随所述旋转轴而相向于油罐车储油腔顶壁执行轴向位移运动，直至所述钩挂臂完全压紧油罐车储油腔的顶壁。
5.根据权利要求4所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，当所述旋转轴呈实心棒状结构时，所述异形导向结构为异形导向凹槽；当所述旋转轴呈空心筒状结构时，所述异形导向结构为异形导向缺口。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述封堵组合件包括有上置盖板、上置筒体以及下置筒体；所述上置筒体和所述下置筒体相互对接，且兼用作所述缸体底壁的所述下置环形安装板被夹设于两者之间；所述上置盖板罩盖于所述上置筒体的顶壁上，且兼用作所述缸体的顶壁。
7.根据权利要求6所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述控制单元包括有手动换向阀；所述手动换向阀用来对预输送至所述流体传动缸内的液压油或高压气执行换向操作，且其跟随所述活塞杆执行同步轴向位移运动；所述辅助供压单元包括有第一管路、第二管路；所述第一管路和所述第二管路均插装于所述手动换向阀上，且协同作用以向着所述流体传动缸供应液压油或高压气。
8.根据权利要求7所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述控制单元包括有液位感应器；所述液位感应器用来实时感知油罐储油腔中油液的液位面高度，且插装于所述上置盖板上。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，还包括有防静电功能部；所述防静电功能部包括有始终与大地保持导通状态的导电金属筒；所述导电金属筒套设于所述活塞杆的外围，其下端部延伸至油液中设定距离；顶靠其下端面设定距离，在所述导电金属筒的侧壁上开设有与所述流通腔始终相贯通的油液流通口。
10.根据权利要求9所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述防静电功能部还包括有上置减摩隔套、下置减摩隔套以及平衡牵引单元；所述上置减摩隔套、所述下置减摩隔套均衬垫于所述导电金属筒和所述活塞杆之间；所述下置减摩隔套外套于所述活塞杆上，且跟随所述活塞杆执行同步轴向位移运动；而所述下置减摩隔套内套于所述导电金属筒的内腔中，且跟随所述导电金属筒执行同步轴向位移运动；所述平衡牵引单元用来对所述导电金属筒进行牵引，且其布置于所述流通腔中；所述导电金属筒因受到经由所述流通腔而导入高速油液的冲击力以及来自于所述平衡牵引单元的牵引力共同作用而悬浮于油液中。
11.根据权利要求10所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述平衡牵引单元包括有支撑架、配重、滑轮以及柔索；所述支撑架用来承托所述配重，其内置于所述流通腔中，其可沿着所述流通腔自由地执行轴向滑移运动；所述滑轮由所述液相法兰所负担，且内置于所述流通腔中；所述柔索绕颈所述滑轮，且其两端分别与所述配重、所述导电金属筒的底壁相连接；随着所述导电金属筒在油液中浸没深度的增加，所述支撑架连同所述配重受到所述柔索牵拉力作用而沿着所述流通腔自适应地执行轴向位移运动。
12.根据权利要求11所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，所述平衡牵引单元还包括有双头螺杆、上置螺母以及下置螺母；所述柔索借由所述双头螺杆以实现对所述导电金属筒的牵引；所述双头螺杆插配于所述导电金属筒的底壁上，且可沿其轴向自由地窜动；所述上置螺母、所述下置螺母均施拧于所述双头螺杆上，以分别限定所述双头螺杆的最上极限位置、最下极限位置。
13.根据权利要求12所述的适用于油罐车灌装口的密封装置，其特征在于，还包括有势能储蓄组件；所述势能储蓄组件内置于所述导电金属筒的内腔中，其包括有柱状弹簧和缓冲板；所述缓冲板套设于所述双头螺杆上，且其最上极限位置被所述上置螺母所限定；所述柱状弹簧套设于所述双头螺杆上，以用来施加弹性推顶力至所述缓冲板的底壁上。
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