CN114888015B - 一种有机储罐清洗装置及清洗工艺 - Google Patents

Abstract

一种有机储罐清洗装置及清洗工艺，包括驱动壳体、涡轮组、旋转壳体、齿轮组、密封导流仓、驱动轴、丝杠螺母块和喷头组件，驱动壳体底部与旋转壳体转动连接，涡轮组置于驱动壳体内，驱动轴与涡轮组固接，密封导流仓固定安装在旋转壳体内，驱动轴下部表面设有正反旋向螺纹，旋转壳体侧面均布开设至少两个导向通孔，每个导向通孔上下两端设置一个变向导板，喷头组件均布设置在丝杠螺母块外侧，变向导板与对应喷头组件间歇性配合，本发明驱动轴通过齿轮组驱动旋转壳体相对驱动壳体转动，同时带动喷头组件沿旋转壳体上下往复移动，并在变向导板配合下改变喷头喷射角度，从而实现有机储罐内壁的均匀力度清洗，进一步实现了机械清洗的高效化、节能化。

Description

一种有机储罐清洗装置及清洗工艺

技术领域

本发明涉及有机储罐清洗技术领域，特别涉及一种有机储罐清洗装置及清洗工艺。

背景技术

随着我国石油化工业的快速发展，用于储存和中转有机液体的有机储罐的应用越来越广泛，而有机储罐的清洁是保证有机液体品质的关键，因此需要对有机储罐进行定期清洗；现有的清洗方法通常为人工进入苯罐内部进行清洗，但是人工进行清洗不但效率低下，而且危险程度较高，对人员的健康威胁程度较大；相比人工清洗，机械清洗可以有效解决上述问题，但由于储油罐内部工况比较复杂，里面具有大量的易燃易爆气体，加上现有的清洗机械大多为机电产品，工作过程中一旦产生静电或者电火花极容易发生安全事故。

为了解决这个问题，授权公告号为CN108672447B的中国发明专利公开了一种储油罐清洗装置，由上壳体、下壳体、增压泵、主轴和清洗喷头构成，上壳体的底端装有下壳体；上壳体内装有涡轮轴，涡轮轴下方装有主轴，主轴与涡轮轴固定连接；主轴轴承下方的上壳体内固装有圆柱凸轮，圆柱凸轮下方装有增压泵；增压泵与圆柱凸轮滑动接触连接；该清洗装置工作过程中主轴带动下壳体呈360°转动，并同时带动清洗喷头360°转动，由此可对储油罐进行全方位的清洗，由此使清洗效果得到了大大的提高；解决了现有人工作业方式工作效率低，以及现有清洗机械清洗压力低，且大多为机电产品，工作过程中一旦产生静电或者电火花极容易发生安全事故的问题，特别适用于储油罐内部清洗使用。

然而，上述方案虽然提高了清洗效率，并能够防止安全事故的发生，但由于其清洗喷头不可沿清洗装置进行相对移动，导致很容易产生对距离喷头较近的有机储罐内壁能够快速完成清洗、而对于距离喷头较远的有机储罐内壁无法快速完成清洗的问题，最终导致能耗高、清洗时间相对较长。

综上所述，我们亟待发明一种能够对有机储罐进行更加高效、节能清洗的装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种有机储罐清洗装置及清洗工艺，所采用的技术方案如下：

一种有机储罐清洗装置，包括驱动壳体、涡轮组、止推轴承固定架、旋转壳体、齿轮组、密封导流仓、柔性伸缩管道、驱动轴、丝杠螺母块和喷头组件，所述驱动壳体顶部设有连接头，底部与旋转壳体同轴心转动连接；所述涡轮组设置于驱动壳体内部，并通过止推轴承固定架以及安装在止推轴承固定架上的止推轴承进行支撑；所述驱动轴上端与涡轮组同轴心固定连接，并在穿过驱动壳体后抵达旋转壳体底部；所述驱动壳体底部通过设置轴密封组件将驱动轴的顶部和下部密封隔开；所述齿轮组固定安装在旋转壳体内，所述驱动轴通过齿轮组驱动旋转壳体相对驱动壳体转动，且旋转壳体的转动速度低于驱动轴；所述密封导流仓固定安装在旋转壳体内的上半部；所述密封导流仓中间设有与驱动轴对应的通孔，内部设有空腔，并通过在空腔上、下壁内设置轴密封组件将密封导流仓与驱动轴之间形成密闭空腔；所述驱动轴从上端至对应密封导流仓位置开设有导流腔；所述驱动轴上开设有均与导流腔导通的上导流口和下导流口，所述上导流口对应位于驱动壳体底部轴密封组件的上方，所述下导流口对应位于密封导流仓的空腔内；所述驱动轴的下部表面设有正反旋向螺纹，所述丝杠螺母块与正反旋向螺纹配合连接；所述丝杠螺母块内设有与驱动轴同轴心的环形密闭腔；所述旋转壳体侧面均布开设至少两个导向通孔，且在每个导向通孔上下两端设置一个变向导板；所述喷头组件数量与导向通孔对应，均布设置在丝杠螺母块外侧，并穿过导向通孔伸至旋转壳体外；所述喷头组件以导向通孔为导轨，并在驱动轴旋转过程中沿驱动轴上下往复运动；所述密封导流仓的空腔与丝杠螺母块的环形密闭腔之间通过柔性伸缩管道密闭连接；所述丝杠螺母块对应每个喷头组件位置开设有与喷头组件的流通孔；所述变向导板与对应喷头组件间歇性配合，用于改变喷头组件中的喷头的角度。

进一步地，所述驱动壳体底端设有外边缘，所述旋转壳体与外边缘配合，并通过一止推轴承实现相对转动；所述驱动壳体外表面螺纹连接有一个环形封盖，所述环形封盖通过另一止推轴承与旋转壳体上端相抵。

进一步地，所述齿轮组包括支撑板、上从动齿轮、下从动齿轮、装配轴和主动齿轮，所述主动齿轮固定在驱动轴上；所述支撑板为上下两块，均固定在旋转壳体内；所述装配轴至少为两个，并均布转动设置在两支撑板之间；每个所述装配轴上一上一下固定连接上从动齿轮和下从动齿轮；每个所述上从动齿轮均与主动齿轮啮合；所述旋转壳体对应齿轮组位置的内壁上设有内轮齿，并与每个下从动齿轮啮合。

进一步地，所述主动齿轮与上从动齿轮的齿数比小于1。

进一步地，所述齿轮组位于驱动壳体和密封导流仓之间。

进一步地，所述喷头组件还包括喷头支架、拉簧组件和软管，所述喷头支架固定安装在丝杠螺母块外侧，且喷头支架内部设有安装软管的通道；所述软管一端与丝杠螺母块上的流通孔连接，另一端与喷头连接；所述喷头中部转动连接在喷头支架上，后部通过拉簧组件与喷头支架连接，且所述喷头未与变向导板接触时，在拉簧组件作用下保持水平状态。

进一步地，所述变向导板为三角形，且长边与旋转壳体平行；所述喷头后部为扇形，所述拉簧组件为两个，并转动连接于喷头后部两侧。

进一步地，所述柔性伸缩管道为螺旋形伸缩管道。

进一步地，还包括外伸缩护套和内伸缩护套，所述外伸缩护套位于旋转壳体和柔性伸缩管道之间，所述内伸缩护套位于驱动轴与和柔性伸缩管道之间。

一种有机储罐清洗装置的清洗工艺，其特征在于：

第一步，将本有机储罐清洗装置伸入有机储罐，并将驱动壳体顶部的连接头与高压清洗设备连接；

第二步，开启高压清洗设备，高压清洗剂进入驱动壳体内，并驱动涡轮组带动驱动轴旋转；清洗剂通过上导流口、下导流口、密封导流仓、柔性伸缩管道和丝杠螺母块进入喷头实现喷射清洗；驱动轴通过齿轮组驱动旋转壳体相对驱动壳体转动，且旋转壳体的转动速度低于驱动轴，于此同时，驱动轴带动丝杠螺母块及喷头组件沿旋转壳体上的导向通孔上下往复移动，从而实现喷头组件随旋转壳体旋转以及沿旋转壳体上下往复移动；当喷头组件移动至导向通孔上下端部时与变向导板配合，喷头组件中的喷头改变喷射角度，实现有机储罐顶部内壁和底部内壁的清洗，最终完成有机储罐的清洗。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.本发明的驱动轴通过齿轮组驱动旋转壳体相对驱动壳体转动，同时带动喷头组件沿旋转壳体上的导向通孔上下往复移动，并在变向导板配合下改变喷头喷射角度，从而实现有机储罐内壁的均匀力度清洗，进一步实现了机械清洗的高效化、节能化，有效解决了背景技术中的问题。

2.本发明通过上导流口、下导流口、密封导流仓、柔性伸缩管道和丝杠螺母块的设计，既保证了清洗剂的正常喷射，又不影响喷头组件沿旋转壳体的上下往复移动，具有机构简单紧凑，实用性高的优点。

3.本发明通过变向导板的三角形设计和喷头后部的扇形设计，实现了喷头在接触变向导板后能够产生大于90度的摆角，从而真正实现了有机储罐内壁的无死角清洗。

4.本发明通过外伸缩护套和内伸缩护套的设置，有效避免了柔性伸缩管道在相对驱动轴转动过程中发生的磨损问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的俯视示意图。

图3为本发明的仰视示意图。

图4、6为本发明的剖面结构示意图。

图5为本发明图4中E处的局部放大结构示意图。

图7为本发明图6中F处的局部放大结构示意图。

图8为本发明中去除旋转壳体的装配结构示意图。

图9为本发明图8中G处的局部放大结构示意图。

图10为本发明中去除驱动壳体、旋转壳体及外伸缩护套的装配结构示意图。

图11为本发明图10中H处的局部放大结构示意图。

图12为本发明驱动壳体的结构示意图。

图13为本发明止推轴承固定架的结构示意图。

图14为本发明旋转壳体主体的结构示意图。

图15为本发明中去除主动齿轮的齿轮组的结构示意图。

图16为本发明驱动轴的结构示意图。

图17为本发明丝杠螺母块与喷头组件的装配结构示意图。

图18为本发明喷头组件的结构示意图。

图19为本发明喷头的结构示意图。

图20为本发明旋转壳体顶端变向导板与喷头组件相互作用的结构示意图。

图21为本发明旋转壳体底端变向导板与喷头组件相互作用的结构示意图。

附图标号：1-驱动壳体；2-涡轮组；3-止推轴承固定架；4-旋转壳体；5-齿轮组；6-密封导流仓；7-柔性伸缩管道；8-驱动轴；9-丝杠螺母块；10-喷头组件；11-外伸缩护套；12-内伸缩护套；13-环形封盖；401-导向通孔；402-变向导板；501-支撑板；502-上从动齿轮；503-下从动齿轮；504-装配轴；505-主动齿轮；801-导流腔；802-上导流口；803-下导流口；804-正反旋向螺纹；1001-喷头支架；1002-喷头；1003-拉簧组件；1004-软管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“进”、“出”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

实施例：

如图1-4、6-7、11-14、16-19所示，一种有机储罐清洗装置，包括驱动壳体1、涡轮组2、止推轴承固定架3、旋转壳体4、齿轮组5、密封导流仓6、柔性伸缩管道7、驱动轴8、丝杠螺母块9和喷头组件10，驱动壳体1顶部设有连接头，底部与旋转壳体4同轴心转动连接；涡轮组2设置于驱动壳体1内部，并通过止推轴承固定架3以及安装在止推轴承固定架3上的止推轴承进行支撑；驱动轴8上端与涡轮组2同轴心固定连接，并在穿过驱动壳体1后抵达旋转壳体4底部；驱动轴8底端通过一滚珠轴承与旋转壳体4底部转动连接；

驱动壳体1底部通过设置轴密封组件将驱动轴8的顶部和下部密封隔开；齿轮组5固定安装在旋转壳体4内，并位于驱动壳体1和密封导流仓6之间，驱动轴8通过齿轮组5驱动旋转壳体4相对驱动壳体1转动，且旋转壳体4的转动速度低于驱动轴8；

作为本实施例的一个具体实施方式，如图5、9及15所示，齿轮组5包括支撑板501、上从动齿轮502、下从动齿轮503、装配轴504和主动齿轮505，主动齿轮505固定在驱动轴8上；所述支撑板501为上下两块，均固定在旋转壳体4内；装配轴504为三个，并均布转动设置在两支撑板501之间；每个装配轴504上一上一下固定连接上从动齿轮502和下从动齿轮503；每个上从动齿轮502均与主动齿轮505啮合，且主动齿轮与上从动齿轮的齿数比小于1；旋转壳体4对应齿轮组5位置的内壁上设有内轮齿，并与每个下从动齿轮503啮合。通过将支撑板501固定在旋转壳体4内壁上，使得支撑板501和装配轴504的圆周转速与旋转壳体4相同，此时驱动轴8上的主动齿轮505带动上从动齿轮502转动，上从动齿轮502带动下从动齿轮503同步转动，最终实现从动齿轮503带动旋转壳体4以相对驱动轴较慢的速度旋转；

密封导流仓6固定安装在旋转壳体4内的上半部；密封导流仓6中间设有与驱动轴8对应的通孔，内部设有空腔，并通过在空腔上、下壁内设置轴密封组件将密封导流仓6与驱动轴8之间形成密闭空腔；驱动轴8从上端至对应密封导流仓6位置开设有导流腔801；驱动轴8上开设有均与导流腔801导通的上导流口802和下导流口803，上导流口802对应位于驱动壳体1底部轴密封组件的上方，下导流口803对应位于密封导流仓6的空腔内；驱动轴8的下部表面设有正反旋向螺纹804，丝杠螺母块9与正反旋向螺纹804配合连接；丝杠螺母块9内设有与驱动轴8同轴心的环形密闭腔；旋转壳体4侧面均布开设四个导向通孔401，且在每个导向通孔401上下两端设置一个变向导板402；喷头组件10数量与导向通孔401对应，均布设置在丝杠螺母块9外侧，并穿过导向通孔401伸至旋转壳体4外；喷头组件10以导向通孔401为导轨，并在驱动轴8旋转过程中沿驱动轴8上下往复运动；密封导流仓6的空腔与丝杠螺母块9的环形密闭腔之间通过柔性伸缩管道7密闭连接；丝杠螺母块9对应每个喷头组件10位置开设有与喷头组件10的流通孔；变向导板402与对应喷头组件10间歇性配合，用于改变喷头组件10中的喷头1002的角度。

作为本实施例的一个具体实施方式，如图7所示，驱动壳体1底端设有外边缘，旋转壳体4与外边缘配合，并通过一止推轴承实现相对转动；驱动壳体1外表面螺纹连接有一个环形封盖13，环形封盖13通过另一止推轴承与旋转壳体4上端相抵。

如图18-19所示，喷头组件10还包括喷头支架1001、拉簧组件1003和软管1004，喷头支架1001固定安装在丝杠螺母块9外侧，且喷头支架1001内部设有安装软管1004的通道；软管1004一端与丝杠螺母块9上的流通孔连接，另一端与喷头1002连接；所述喷头1002中部转动连接在喷头支架1001上，后部通过拉簧组件1003与喷头支架1001连接，喷头1002为扇形，拉簧组件1003为两个，并转动连接于喷头1002后部两侧；且变向导板402为三角形，喷头1002未与变向导板402接触时，在拉簧组件1003作用下保持水平状态；

当喷头1002移动至导向通孔401上下端部时与变向导板402配合，喷头组件10中的喷头1002改变喷射角度，如图20、21所示；通过变向导板402的三角形设计和喷头1002后部的扇形设计，实现了喷头1002在接触变向导板402后能够产生大于90度的摆角，从而真正实现了有机储罐内壁的无死角清洗。

作为本实施例的一个具体实施方式，柔性伸缩管道7为螺旋形伸缩管道，外伸缩护套11位于旋转壳体4和柔性伸缩管道7之间，所述内伸缩护套12位于驱动轴8与和柔性伸缩管道7之间。外伸缩护套11和内伸缩护套12的设置，有效避免了柔性伸缩管道7在相对驱动轴8转动过程中发生的磨损问题。

一种有机储罐清洗装置的清洗工艺，其具体步骤在于：

第一步，将本有机储罐清洗装置伸入有机储罐，并将驱动壳体1顶部的连接头与高压清洗设备连接；

第二步，开启高压清洗设备，高压清洗剂进入驱动壳体1内，并驱动涡轮组2带动驱动轴8旋转；清洗剂通过上导流口802、下导流口803、密封导流仓6、柔性伸缩管道7和丝杠螺母块9进入喷头1002实现喷射清洗；驱动轴8通过齿轮组5驱动旋转壳体4相对驱动壳体1转动，且旋转壳体4的转动速度低于驱动轴8，于此同时，驱动轴8带动丝杠螺母块9及喷头组件10沿旋转壳体4上的导向通孔401上下往复移动，从而实现喷头组件10随旋转壳体4旋转以及沿旋转壳体4上下往复移动；当喷头组件10移动至导向通孔401上下端部时与变向导板402配合，喷头组件10中的喷头1002改变喷射角度，如图20、21所示，实现有机储罐顶部内壁和底部内壁的清洗，最终完成有机储罐的清洗。

Claims (9)

1.一种有机储罐清洗装置，其特征在于，包括驱动壳体(1)、涡轮组(2)、止推轴承固定架(3)、旋转壳体(4)、齿轮组(5)、密封导流仓(6)、柔性伸缩管道(7)、驱动轴(8)、丝杠螺母块(9)和喷头组件(10)，所述驱动壳体(1)顶部设有连接头，底部与旋转壳体(4)同轴心转动连接；所述涡轮组(2)设置于驱动壳体(1)内部，并通过止推轴承固定架(3)以及安装在止推轴承固定架(3)上的止推轴承进行支撑；所述驱动轴(8)上端与涡轮组(2)同轴心固定连接，并在穿过驱动壳体(1)后抵达旋转壳体(4)底部；所述驱动壳体(1)底部通过设置轴密封组件将驱动轴(8)的顶部和下部密封隔开；所述齿轮组(5)固定安装在旋转壳体(4)内，所述驱动轴(8)通过齿轮组(5)驱动旋转壳体(4)相对驱动壳体(1)转动，且旋转壳体(4)的转动速度低于驱动轴(8)；所述密封导流仓(6)固定安装在旋转壳体(4)内的上半部；所述密封导流仓(6)中间设有与驱动轴(8)对应的通孔，内部设有空腔，并通过在空腔上、下壁内设置轴密封组件将密封导流仓(6)与驱动轴(8)之间形成密闭空腔；所述驱动轴(8)从上端至对应密封导流仓(6)位置开设有导流腔(801)；所述驱动轴(8)上开设有均与导流腔(801)导通的上导流口(802)和下导流口(803)，所述上导流口(802)对应位于驱动壳体(1)底部轴密封组件的上方，所述下导流口(803)对应位于密封导流仓(6)的空腔内；所述驱动轴(8)的下部表面设有正反旋向螺纹(804)，所述丝杠螺母块(9)与正反旋向螺纹(804)配合连接；所述丝杠螺母块(9)内设有与驱动轴(8)同轴心的环形密闭腔；所述旋转壳体(4)侧面均布开设至少两个导向通孔(401)，且在每个导向通孔(401)上下两端设置一个变向导板(402)；所述喷头组件(10)数量与导向通孔(401)对应，均布设置在丝杠螺母块(9)外侧，并穿过导向通孔(401)伸至旋转壳体(4)外；所述喷头组件(10)以导向通孔(401)为导轨，并在驱动轴(8)旋转过程中沿驱动轴(8)上下往复运动；所述密封导流仓(6)的空腔与丝杠螺母块(9)的环形密闭腔之间通过柔性伸缩管道(7)密闭连接；所述丝杠螺母块(9)对应每个喷头组件(10)位置开设有与喷头组件(10)的流通孔；所述变向导板(402)与对应喷头组件(10)间歇性配合，用于改变喷头组件(10)中的喷头(1002)的角度。

2.根据权利要求1所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述驱动壳体(1)底端设有外边缘，所述旋转壳体(4)与外边缘配合，并通过一止推轴承实现相对转动；所述驱动壳体(1)外表面螺纹连接有一个环形封盖(13)，所述环形封盖(13)通过另一止推轴承与旋转壳体(4)上端相抵。

3.根据权利要求1所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述齿轮组(5)包括支撑板(501)、上从动齿轮(502)、下从动齿轮(503)、装配轴(504)和主动齿轮(505)，所述主动齿轮(505)固定在驱动轴(8)上；所述支撑板(501)为上下两块，均固定在旋转壳体(4)内；所述装配轴(504)至少为两个，并均布转动设置在两支撑板(501)之间；每个所述装配轴(504)上一上一下固定连接上从动齿轮(502)和下从动齿轮(503)；每个所述上从动齿轮(502)均与主动齿轮(505)啮合；所述旋转壳体(4)对应齿轮组(5)位置的内壁上设有内轮齿，并与每个下从动齿轮(503)啮合。

4.根据权利要求3所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述齿轮组(5)位于驱动壳体(1)和密封导流仓(6)之间。

5.根据权利要求1所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述喷头组件(10)还包括喷头支架(1001)、拉簧组件(1003)和软管(1004)，所述喷头支架(1001)固定安装在丝杠螺母块(9)外侧，且喷头支架(1001)内部设有安装软管(1004)的通道；所述软管(1004)一端与丝杠螺母块(9)上的流通孔连接，另一端与喷头(1002)连接；所述喷头(1002)中部转动连接在喷头支架(1001)上，后部通过拉簧组件(1003)与喷头支架(1001)连接，且所述喷头(1002)未与变向导板(402)接触时，在拉簧组件(1003)作用下保持水平状态。

6.根据权利要求5所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述变向导板(402)为三角形，且长边与旋转壳体(4)平行；所述喷头(1002)后部为扇形，所述拉簧组件(1003)为两个，并转动连接于喷头(1002)后部两侧。

7.根据权利要求1所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，所述柔性伸缩管道(7)为螺旋形伸缩管道。

8.根据权利要求7所述一种有机储罐清洗装置，其特征在于，还包括外伸缩护套(11)和内伸缩护套(12)，所述外伸缩护套(11)位于旋转壳体(4)和柔性伸缩管道(7)之间，所述内伸缩护套(12)位于驱动轴(8)与和柔性伸缩管道(7)之间。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种有机储罐清洗装置的清洗工艺，其特征在于：

第一步，将本有机储罐清洗装置伸入有机储罐，并将驱动壳体(1)顶部的连接头与高压清洗设备连接；

第二步，开启高压清洗设备，高压清洗剂进入驱动壳体(1)内，并驱动涡轮组(2)带动驱动轴(8)旋转；清洗剂通过上导流口(802)、下导流口(803)、密封导流仓(6)、柔性伸缩管道(7)和丝杠螺母块(9)进入喷头(1002)实现喷射清洗；驱动轴(8)通过齿轮组(5)驱动旋转壳体(4)相对驱动壳体(1)转动，且旋转壳体(4)的转动速度低于驱动轴(8)，于此同时，驱动轴(8)带动丝杠螺母块(9)及喷头组件(10)沿旋转壳体(4)上的导向通孔(401)上下往复移动，从而实现喷头组件(10)随旋转壳体(4)旋转以及沿旋转壳体(4)上下往复移动；当喷头组件(10)移动至导向通孔(401)上下端部时与变向导板(402)配合，喷头组件(10)中的喷头(1002)改变喷射角度，实现有机储罐顶部内壁和底部内壁的清洗，最终完成有机储罐的清洗。

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