CN1284460A - 罐车高压射流清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种罐车高压射流清洗装置,属工业生产专用设备,用于罐车内部的高压射流清洗作业。目的是使采用蒸汽洗车的旧厂房在进行高压射流技术改造时无须加高加宽和拆除旧厂房。本发明由清洗机和三维吊组成。清洗机有二种结构:A悬挂清洗机,B风动清洗机;三维吊有二种结构;C立柱平行四杆三维吊,D立柱拖板三维吊。清洗机和三维吊可以完成A－C、B－C、A－D、B－D四种组合,其特征在于:清洗头在罐内做无级调速直线运动,可在直线上按选定的速度连续洗车,还可以在直线上选几点每点停留几分钟,做定点清洗;三维吊高度4.6m,总起升高度小于6.6m,适用于高度6.8m以上的厂房。

Description

罐车高压射流清洗装置

本发明涉及一套铁路罐车高压射流清洗装置，属工业生产专用设备，用于清洗铁路罐车内部。本装置由高压射流清洗机和三维吊组成，高压射流清洗机的作用在于将三维清洗头送入罐中，在罐中往返运动，完成洗车任务，三维吊的作用在于将装在其上的高压射流清洗机准确放在罐车人孔上，当洗完罐车之后，将高压射流清洗机从罐中升起，停在待用位置，二者合作，完成洗车任务。

目前，国内外同类设备要求厂房高度一般在10m以上，最低也在9m以上。我国现有的用蒸汽清洗罐车的厂房高度多在7～9m范围内，由于蒸汽洗车能耗高、污染重、效率低，发展方向是采用高压射流清洗，若采用国内外现有高压射流清洗机和现有的三维吊，则必须加高加宽厂房，增加改造成本。

本发明的目的在于设计一套在保证洗车质量和效率的前提下适用于目前蒸汽洗车厂房的新型高压射流清洗装置。整套装置和现有同类设备比较，清洗机起升高度降低3.5m以上，三维吊占地面积不到1平方米，三维吊高度4.6m左右。二者配合，适用于高度6.8m以上厂房。或者本发明中的三维吊与本人99年申请的发明专利——“罐车高压射流清洗机”相配合，(专利号：99125427.8)也可以在高度6.8m以上的厂房使用。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

一种高压射流清洗装置；由高压射流清洗机和三维吊组成。高压射流清洗机有两种结构：A.悬挂清洗机，B.风动清洗机；三维吊也有两种结构：A.立柱平行四杆三维吊，B.立柱拖板三维吊。

所说的A悬挂清洗机，其结构和工作原理如下：机座[1]安装在罐车人孔上，机座[1]上安装回转盘[2]，回转盘[2]由减速器[3]驱动可作回转运动。回转盘[2]上装无级调速器[4]，回转盘[2]下部伸入罐内，其上安装丝杆[5]、滑杆[6]、滑块[7]、叉杆组[8]，叉杆组[8]一端和回转盘[2]铰接，另一端铰接悬挂在滑块[7]上，滑块[7]可以在滑杆[6]上滑动，丝杆[5]是无级调速器[4]的输出轴，叉杆组[8]端部铰接高压射流三维清洗头[10]，高压水管[9]安装在叉杆组[8]上。

洗车前，丝杆控制滑块[7]在滑杆[6]上端，叉杆组[8]呈收缩状态，用三维吊将A悬挂清洗机置入罐内，机座[1]装在人孔上。开动高压水阀门，高压射流三维清洗头[10]开始喷水洗车，驱动器[4]的丝杆[5]开始转动，推动滑块[7]向下移动，叉杆组[8]向罐内伸出，高压射流三维清洗头[10]随之移动，当滑块[7]移动到下止点时，高压射流三维清洗头[10]移到最远点，而后稍停片刻，无极调速器[4]的丝杆[5]反转，滑块[7]上行，叉杆组[8]收缩并回位，罐车一侧洗毕，减速器[3]驱动回转盘[2]回转180度，开始洗人孔另一侧罐体。叉杆组[8]在丝杆[5]正、反转驱动下，完成往复伸缩运动，高压射流三维清洗头[10]随之完成罐车这一侧的清洗任务。伸缩叉杆组[8]回位后，三维吊将A悬挂清洗机从罐中举起。

所说的A悬挂清洗机滑块[7]的上、下往复运动是由液压缸或气缸驱动。

所说的B风动清洗机，机座[1]安装在罐车人孔上，机座[1]上部安装回转盘[2]，回转盘[2]由减速器[3]驱动，可在机座[1]上转动。回转盘[2]上安装无级调速器[4]，回转盘[2]下部安装高压水管[5]，附缸[6]、主缸[7]、钢丝绳[8]、高压射流三维清洗头[9]。

所说的B风动清洗机工作原理：主缸[7]由3～4节构成，由压缩空气推动各缸伸出，各缸的回位运动由无级调速器[4]驱动钢丝绳[8]完成。

无级调速器[4]通过装在最后一个缸上的钢丝绳[8]限制各缸伸出的速度，按选定的速度前进洗车。在返程时，放气阀保持较低的余压，形成一定的阻力，由钢丝绳[8]按选定的速度拉动气缸控制回程的清洗速度，这样，在无级调速器[4]和钢丝绳[8]的控制下，高压射流三维清洗头[9]的进退洗车按预想的速度进行。

如果采用定点清洗，气缸每伸出一节为一个清洗点，人孔两侧一般长端选4点，而短端选3点。此时无级调速器[4]放空档，钢丝绳[8]卷筒由蜗旋弹簧驱动完成放、收钢丝绳工作。

所说的C立柱平行四杆三维吊，机座[1]固定在罐车轨道旁安全线外的厂房中，机座[1]内安装液压或气压缸[2]和升降柱[3]，液压或气压缸[2]的推杆和升降柱[3]铰接，升降柱[3]的上端安装托架[4]，托架[4]上安装配重[5]、减速器[6]、主动杆[7]、从动杆[8]，主动杆[7]安装在减速器[6]的动力输出轴上。连杆[9]一端和主动杆[7]铰接，另一端和从动杆[8]铰接。主动杆[7]、从动杆[8]、连杆[9]及主动杆[7]和从动杆[8]另外铰接的两点的连线O-O组成一个平行四边形。O-O线与罐车轨道及罐车中心轴线垂直，连杆[9]与O-O线平行，无论连杆[9]运行在任何位置，都始终与罐车轴线垂直。连杆[9]上安装着驱动器[10]和滑块[11]，驱动器[10]驱动滑块[11]在连杆[9]上移动。滑块[11]前端有轴[13]和高压射流清洗机A或B连接，连杆[9]底部有行走轮[12]支承在托架[4]上。

所说的C立柱平行四杆三维吊，其滑块[11]和连杆[9]的配合，可以是导轨配合，也可以是套筒和导向柱配合。

C立柱平行四杆三维吊车通过平行四杆机构及滑块[11]的移动来完成清洗机和罐车人孔的定位工作。减速器[6]驱动主动杆[7]转动，调整连杆[9]的位置，使其指向人孔中心，而后由驱动器[10]推动滑块[11]使清洗机A或B达到人孔上方，再进一步精确调整，即可将清洗机放下并安装在罐车人孔上。洗车完毕，升降柱[3]升起，把清洗机从罐中举出。

所说的D立柱拖板三维吊的横向导轨[7]与横向拖板[8]的配合及纵向导轨[10]与纵向拖板[11]的配合，可以是导轨配合，也可以是套筒和导向柱配合

所说的C立柱平行四杆三维吊的驱动器[10]可以是液压缸，也可以是气缸，还可以是减速器。

所说的D立柱拖板三维吊，机座[1]、液压或气压缸[2]、升降柱[3]和C立柱平行四杆三维吊通用。在托架[4]上安装着横向导轨[7]、横向导轨[7]上安装着横向拖板[8]，横向导轨[7]一端装着横向拖板驱动缸[9]、横向拖板[8]上安装着纵向导轨[10]，纵向导轨[10]上安装纵向拖板[11]，纵向导轨[10]的一端安装着纵向拖板驱动缸[6]，纵向拖板[11]前端通过轴[12]和清洗机连接。横向拖板驱动缸[9]和纵向拖板驱动缸[6]是液压，也可以是气压缸。

所说的D立柱拖板三维吊的纵向拖板[11]和横向拖板[8]是由减速器丝杆驱动的。

立柱的升、降，纵、横拖板的移动，可将清洗机准确的安装在罐车的人孔上，或将清洗机从罐内举出来。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

图1是A悬挂清洗机

图2是B风动清洗机

图3是C立柱平行四杆三维吊

图4是D立柱拖板三维吊

图1A悬挂清洗机

1.机座  2.回转盘  3.回转盘减速器  4.无极调速器  5.丝杆  6.滑杆  7.滑块  8.叉杆组  9.高压水管  10.高压射流三维清洗头

图1所示的实施例A悬挂清洗机：机座[1]安装在罐车人孔中，机座[1]上安装回转盘[2]，回转盘[2]在回转盘减速器[3]的驱动下可作回转运动，回转盘[2]上安装着无极调速器[4]，回转盘[2]下部伸入罐内，其上安装丝杆[5]、滑杆[6]、滑块[7]、叉杆组[8]、叉杆组[8]一端绞接悬挂在回转盘[2]上，回转盘[2]悬挂叉杆组[8]的肖轴座将叉杆组[8]夹持，端面装止推轴承，留有较小间隙(0.03～0.05mm)，限制叉杆组[8]的摆动，叉杆组[8]和叉杆绞接肖轴均有足够的刚度，保证叉杆组[8]伸开伸长时，有一个较好的整体刚度，控制伸出最远点洗车时的横向摆动在40mm之内，这是保证该机构性能的重要条件之一。叉杆组[8]可为单列，也可为双列，双列整体刚度较好。叉杆车组[8]另一端铰接悬挂在滑块[7]上，无级调速器[4]驱动丝杆[5]正、反转，丝杆[5]驱动滑块[7]在滑杆[6]上作上、下移动。叉杆组[8]在滑块[7]上的铰接点上、下移动，从而驱动叉杆组[8]伸开或收缩，安装在叉杆组[8]外端的高压射流三维清洗头[10]在罐车内做可调速直线往复运动，完成洗车任务。

图2.B风动清洗机：1.机座  2.回转盘  3.回转盘减速器  4.无级调速器  5.高压水管  6.附缸  7.主缸  8.钢丝绳  9.高压射流三维清洗头。

图2所示的实施例B风动清洗机，机座[1]安装在罐车人孔上，机座[1]上安装回转盘[2]，回转盘[2]在回转盘减速器[3]驱动下可在机座上转动。回转盘[2]上安装无级调速器[4]。气缸进气量可手动或自动控制，根椐罐车不同物料，可设计程序控制，通过调节气缸进气量控制清洗头按选定的速度进行清洗作业。比较可靠的办法是采用无级调速器[4]通过钢丝绳[8]来完成清洗速度的无级调速，当气缸伸出时，限制伸出速度；回程时，克服气缸中保留的较小的余压，按预定速度拉回。也可以在选定的各清洗点上停留，做定点清洗，各点清洗时间也可是自动控制的。回转盘[2]下部安装高压水管[5]、附缸[6]、主缸[7]，主缸[7]由3～4个缸组成，每个缸可伸出的长度根据罐车长度而定，在最后一个气缸的气缸端部安装高压射流三维清洗头[9]及钢丝绳[8]的支承滑轮。

气路控制阀可以安装在站台上，也可以安装在控制室内。

图2所示的实施例中，洗车作业是这样进行的，先用三维吊将B风动清洗机放在罐车人孔上，启动附缸[6]，把主缸[7]放平；启动主缸[7]，主缸[7]端部安装高压射流三维清洗头[9]，主缸[7]带动高压射流三维清洗头向罐内直线运动，进行洗车作业，洗车速度可无级调速，达到预定位置后，返程清洗，一侧洗车完毕。启动回转盘减速器[3]，回转盘[2]转180度，洗罐车人孔一侧，洗毕并回位，由附缸[6]将主缸[7]立起回位，由三维吊将清洗机从罐中举起。在本实施例中，气缸可以由3～4个组成一组，一个缸行程之后下一个缸接着伸进，回位时同样一个缸一个缸回位，由无级调速器[4]控制前进及后退速度。

图3.立柱平行四杆三维吊，1.机座  2.液压或气压缸  3.升降柱  4.托架  5.配重  6.减速器  7.主动杆  8.从动杆  9.连杆  10.驱动器11.滑块  12.行走轮  13.轴

图3所示实施例C立柱平行四杆三维吊，其特征在于：机座[1]固定在罐车轨道安全线外，机座[1]内安装液压或气压缸[2]和升降柱[3]，液压或气压缸[2]的推杆和升降柱[3]铰接。升降柱[3]的上端安装托架[4]，托架[4]上安装配重[5]，减速器[6]，从动杆[8]，主动杆[7]安装在减速器[6]的动力输出轴上，连杆[9]一端和主动杆[7]铰接，另一端和从动杆[8]铰接，主动杆[7]和从动杆[8]另外两端铰接轴线的水平投影点的连线O-O和铁轨垂直，主动杆[7]，从动杆[8]，连杆[9]及主动杆[7]和从动杆[8]另外两个支点连线O-O组成平行四边行。连杆[9]和O-O线平行，无论连杆[9]运行在任何位置，则都始终和铁轨垂直，与罐车轴线垂直。连杆[9]的导轨上安装着驱动器[10]和滑块[11]，驱动器[10]驱动滑块[11]在连杆[9]上移动。滑块[11]前端有轴[13]和高压射流清洗机A或B连接，清洗机可相对三维吊有限浮动，当三维吊把清洗机放在人孔上之后，让清洗机机座[1]不受干扰落在人孔端面上，盖严，防止水外喷。连杆[9]下安装着行走轮[12]，行走轮[12]支承在托架[4]上。

操作方法：

C立柱平行四杆三维吊通过平行四杆机构及滑块[11]的移动来完成清洗机在罐车人孔上的定位和安装工作。减速器[6]驱动主动杆[7]转动，调整连杆[9]的位置，使其指向人孔中心，而后由驱动器[10]推动滑块[11]，使安装在滑块[11]轴[13]上的高压射流清洗机达到罐车人孔上方，再进行精确调整，即可将清洗机A或B的机座[1]安放在罐车人孔上。洗车完毕，升降柱[3]升起，把清洗机A或B从罐中举出。

C平行四杆三维吊的驱动器[10]可以是液压缸也可以是气动缸，还可以是减速器。

图4，D立柱拖板三维吊

1机座  2液压或气压缸  3升降柱  4托架  5配重  6纵向拖板驱动缸7横向导轨  8横向拖板  9横向拖板驱动缸  10纵向导轨  11纵向拖板12轴

图4所示实施例D立柱拖板三维吊，其特征在于：机座[1]、液压或气缸[2]、升降柱[3]和C立柱平行四杆三维吊通用。在拖架[4]上安装横向导轨[7]，横向导轨[7]上安装横向拖板[8]、横向导轨[7]的一端安装着横向拖板驱动缸[9]，横向拖板[8]上安装着纵向导轨[10]，纵向导轨[10]上安装纵向拖板[11]，纵向导轨[10]的一端安装纵向拖板驱动缸[6]，高压射流清洗机通过连接轴[12]安装在纵向拖板[11]上。横向拖板驱动缸[9]和纵向拖板驱动缸[6]可以是液压缸，也可以是风动缸。另外，纵、横拖板也可以由减速器丝杆驱动。

操作方法：

罐车对位，由C立柱平行四杆三维吊或D立柱拖板三维吊将A悬挂清洗机或B风动清洗机安装在罐车人孔上；椐罐车物料种类及难清洗程度，选定清洗时间和水压，石油化工罐车，水压一般在20Mpa～70Mpa，清洗时间一般在10～60分钟。清洗头在罐内做无级调速直线运动；可以每侧2点或多点停留洗车，也可以选择匀速直线连续往返行程洗车。清洗过程中，要把三维清洗头射入罐内水即时排出罐外，罐底残存水的宽度控制在200～300mm为宜。

一侧清洗完毕回转盘[2]转180度，洗罐车另一侧，整车洗完，由三维吊将清洗机从罐中举起并锁定。

清洗机A或B可以双机布置，即在一个机座[1]上安装两套悬挂清洗机或两套风动清洗机，此时回转盘[2]省去，清洗罐车同时由两个清洗头从人孔向罐两侧洗去，工效提高一倍。

本发明涉及的罐车高压射流清洗装置：A悬挂清洗机；B风动清洗机；C立柱平行四杆三维吊；D立柱拖板三维吊，可以完成几种组合。如A-D；A-C；B-C；B-D等等，无论那种组合，和国内外同类产品比较都具有以下特点：

1 清洗作业中，三维清洗头在罐内做无级调速的直线运动洗车，也可以在罐内选定的直线上(如中心线)做多点停留洗车，使罐车内壁各点获较均匀的清洗。性能优于国内外现有的弧形管机构的弧形运动二点清洗。

2 能安装在6.8m高度以上的厂房中完成罐车的高压射流清洗作业，国内大多数采用蒸汽洗车的厂房在进行高压射流技术改造时，不用拆房，无需加高加宽厂房。

3 整机结构紧凑，起升高度低、体积小、占地少、操作灵活。

4 在同一机座[1]上，可安装两套清洗头，同时清洗罐车两侧，工效较单清洗头提高一倍。

Claims (10)

1．一种罐车高压射流清洗装置，该装置由高压射流清洗机和三维吊组成。高压射流清洗机有两种结构：A.悬挂清洗机；B.风动清洗机。三维吊也有两种结构：C.立柱平行四杆三维吊；D.立柱拖板三维吊。

A悬挂清洗机，其特征在于：机座[1]安装在罐车人孔上，机座[1]上部安装回转盘[2]，回转盘[2]上安装无级调速器[4]，回转盘[2]由回转盘减速器[3]驱动，可作回转运动，回转盘[2]下部安装丝杆[5]、滑杆[6]、滑块[7]、叉杆组[8]，叉杆组[8]一端和回转盘[2]铰接，另一端铰接安装在滑块[7]上，滑块[7]可以在滑杆[6]上滑动，丝杆[5]是无级调速器[4]的输出轴，叉杆组[8]端部铰接高压射流三维清洗头[10]，高压水管[9]安装在叉杆组[8]上，叉杆组[8]可以单例，也可以是双例。

B风动清洗机，其特征在于：机座[1]安装在罐车人孔上，机座[1]上安装回转盘[2]，回转盘[2]由回转盘减速器[3]驱动，可在机座[1]上转动。回转盘[2]上安装无级调速器[4]，回转盘[2]下部安装高压水管[5]，附缸[6]，主缸[7]由3～4个缸组成，钢丝绳[8]，高压射流三维清洗头[9]。

C立柱平行四杆三维吊，其特征在于：机座[1]固定在罐车轨道安全线外，机座[1]内安装液压或气压缸[2]和升降柱[3]，液压或气压缸[2]的推杆和升降柱[3]铰接，升降柱[3]的上端安装托架[4]，托架[4]上安装配重[5]、减速器[6]、从动杆[8]、主动杆[7]安装在减速器[6]的动力输出轴上。连杆[9]一端和主动杆[7]铰接，另一端和从动杆[8]铰接。主动杆[7]和从动杆[8]另外两端铰接轴线的水平投影点的连线O-O和铁轨垂直，主动杆[7]、从动杆[8]、连杆[9]、连线O-O组成平行四杆机构，连杆[9]上安装着驱动器[10]和滑块[11]，滑块[11]前端有轴[13]和高压射流清洗机A或B连接。连杆[9]下面通过行走轮[12]支承在托架[4]上。

D立柱拖板三维吊，其特征在于：机座[1]、液压或气压缸[2]、升降柱[3]均和C立柱平行四杆三维吊通用。在托架[4]上安装横向导轨[7]和横向拖板[8]，横向导轨[7]的一端安装横向拖板驱动缸[9]，横向拖板[8]上安装纵向导轨[10]，纵向导轨[10]上安装纵向拖板[11]，纵向导轨[10]的一端安装纵向拖板驱动缸[6]，高压射流清洗机A或B通过连接轴[12]安装在纵向拖板[11]上。

2．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其A悬挂清洗机是液压或气压驱动杆驱动滑块[7]。

3．桉权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其C立柱平行四杆三维吊滑块[11]的驱动器[10]是液压缸或气缸；主动杆[7]由液压或气压缸驱动。

4．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其C立柱平行四杆三维吊和D立柱拖板三维吊的升降柱[3]由减速器的丝杆驱动。

5．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于，其D立柱拖板三维吊的纵拖板[11]和横拖板[8]是由各自安装在其轨道上的减速器的丝杆来驱动。

6．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于；C立柱平行四杆三维吊和D立柱拖板三维吊的升降柱[3]由链条驱动，升降柱[3]还可以装在机座[1]外导轨上。

7．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其C立柱平行四杆三维吊的滑块[11]和连杆[9]的配合可以是滑轨配合，也可以是套筒和导向柱配合。

8．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其D立柱拖板三维吊，横向导轨[7]和横向拖板[8]的配合及纵向导轨[10]和纵向拖板[11]的配合，可以是滑轨配合，也可以是套筒和导向柱配合。

9．按权利要求书[1]中所说的罐车高压射流清洗装置，其特征在于：其A悬挂清洗机和B风动清洗机，可以在同一机座[1]上安装二台同型号清洗机，同时洗人孔两侧罐壁。此时省去回转盘[2]。

10．按权利要求书[1]中所说的高压射流清洗装置，其特征在于：其B风动清洗机的气缸，可以是液压缸、主缸[7]是8～4节液压缸，对于长度为11米罐车，每个缸可伸出长度为1米左右。

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