CN209721570U - 自动装卸鹤管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的自动装卸鹤管，涉及装卸鹤管技术领域。该自动装卸鹤管包括立柱、内臂、中臂、外臂和垂管，垂管和外臂连接。立柱上安装有第一驱动组件，内臂上设有第一旋转接头，第一驱动组件与第一旋转接头连接。中臂上设有与内臂可转动地连接的第二旋转接头，第二驱动组件与第二旋转接头连接。外臂上安装有第三驱动组件，外臂上设有与中臂可转动地连接的第三旋转接头，第三驱动组件与第三旋转接头连接。通过设置三个驱动组件，分别实现内臂、中臂和外臂的移动，进而实现对垂管位置的精确调整。该自动装卸鹤管结构简单，改进成本低，安装方便，有利于提高鹤管的装卸效率。

Description

自动装卸鹤管

技术领域

本实用新型涉及装卸鹤管技术领域，具体而言，涉及一种自动装卸鹤管。

背景技术

目前在各行业中，装卸液体介质的设备广泛采用装卸鹤管，又称液体装卸臂，主要用于汽车槽车、火车槽车或槽船装卸液体介质的装卸设备。装卸鹤管目前是石油、化工行业中的流体装卸专用设备。

目前，在装卸液体介质时需要通过人工操作来完成。装卸前，操作员需要人工把装卸鹤管的垂管准确放入槽车灌口，确认后开启管道阀门系统开始装卸料。装卸完成后，关闭管道阀门系统停止装卸，抽出垂管然后把装卸鹤管复位。

这种传统的人工操作方式，增加了人力成本和工作强度，还具有高空作业的危险性。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种自动装卸鹤管，能够实现内臂、中臂和外臂的转动，从而自动调整垂管的位置，降低装卸过程的人力成本，提高装卸效率和安全性。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的一种自动装卸鹤管，包括立柱、内臂、中臂、外臂和垂管。所述垂管和所述外臂连接，所述立柱上安装有第一驱动组件，所述内臂上设有第一旋转接头，所述第一驱动组件与所述第一旋转接头连接。

所述内臂上安装有第二驱动组件，所述中臂上设置第二旋转接头，所述第二旋转接头与所述内臂可转动地连接，所述第二驱动组件与所述第二旋转接头连接。

所述外臂上安装有第三驱动组件，所述外臂上设置第三旋转接头，所述第三旋转接头与所述中臂可转动地连接，所述第三驱动组件与所述第三旋转接头连接。

进一步地，所述第一驱动组件包括第一伺服电机、第一联轴器、第一传动轴、第一主动轮和第一从动轮。所述第一伺服电机安装在所述立柱上，所述第一联轴器的一端与所述第一伺服电机连接，另一端与所述第一传动轴连接。所述第一主动轮套设在所述第一传动轴上，所述第一从动轮与所述第一主动轮传动连接。

所述第一从动轮与所述第一旋转接头固定连接，所述第一从动轮转动能使所述第一旋转接头、所述内臂转动。

进一步地，所述第一主动轮和所述第一从动轮为相互啮合的圆柱齿轮。

进一步地，所述第一驱动组件还包括第一支架和第一安装座，所述立柱上设有第一固定架，所述第一安装座与所述第一固定架连接，所述第一支架安装在所述第一安装座上，所述第一支架用于安装所述第一伺服电机，所述第一安装座用于安装所述第一主动轮。

进一步地，所述第一安装座包括相对设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均固定在所述第一固定架上，所述第一安装板上安装所述第一支架，所述第一主动轮位于所述第一安装板和所述第二安装板之间。

所述第一安装板上开设有安装通孔，所述第一传动轴穿过所述安装通孔，与所述第一主动轮传动连接。

进一步地，所述第二驱动组件包括第二伺服电机、第二联轴器、第二传动轴、第二主动轮和第二从动轮。所述第二伺服电机安装在所述内臂上，所述第二联轴器的一端与所述第二伺服电机连接，另一端与所述第二传动轴连接。

所述第二主动轮套设在所述第二传动轴上，所述第二从动轮与所述第二主动轮传动连接；所述第二从动轮与所述第二旋转接头固定连接。

进一步地，所述第二驱动组件还包括第二支架和第二安装座；所述第二安装座包括相对设置的第三安装板和第四安装板，所述第三安装板固定在所述内臂上，所述第四安装板通过连接件与所述第三安装板固定连接，所述第二支架设置在所述第四安装板上靠近所述第三安装板的一侧，所述第二伺服电机安装在所述第二支架上。

进一步地，所述第三驱动组件包括第三伺服电机、连接板和可伸缩的推杆，所述第三伺服电机与所述推杆传动连接。

所述连接板的一端与所述第三旋转接头连接，另一端与所述推杆的一端连接，所述推杆的另一端与所述外臂连接，所述推杆能伸长或缩短以使所述连接板转动，从而使所述外臂转动。

进一步地，所述第三驱动组件还包括第三安装座，所述外臂上设有第五安装板，所述第五安装板与所述第三安装座连接，所述推杆与所述第三安装座连接。

进一步地，所述连接板上安装有鱼眼接头，所述鱼眼接头与所述推杆固定连接。

本实用新型提供的自动装卸鹤管具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的自动装卸鹤管，第一驱动组件与第一旋转接头连接，驱动第一旋转接头转动，从而带动内臂摆动，内臂摆动可以调节内臂、中臂、外臂和垂管的位置。第二驱动组件与第二旋转接头连接，驱动第二旋转接头转动，从而带动中臂转动，中臂转动可以调节中臂、外臂和垂管的位置。第三驱动组件与第三旋转接头连接，驱动第三旋转接头转动，从而带动外臂转动，外臂转动可以调节外臂和垂管的位置，从而实现垂管位置的自动精确调节，有利于提高装卸效率，降低操作员的劳动强度。并且，该自动装卸鹤管的生产成本低，不需要对原有结构进行较大改进，装卸效率高，应用灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型具体实施例提供的自动装卸鹤管的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图。

图标：100-自动装卸鹤管；10-立柱；101-第一固定架；20-第一驱动组件；21-第一伺服电机；22-第一联轴器；23-第一传动轴；24-第一主动轮；25-第一从动轮；26-第一旋转接头；271-第一安装板；272-第二安装板；273-第一支架；30-内臂；40-第二驱动组件；41-第二伺服电机；42-第二联轴器；43-第二传动轴；44-第二主动轮；45-第二从动轮；46-第二旋转接头；471-第三安装板；472-第四安装板；473-连接件；474-第二支架；50-中臂；60-第三驱动组件；61-第三伺服电机；62-推杆；63-连接板；631-调节孔；64-第三旋转接头；65-第三安装座；66-第五安装板；67-鱼眼接头；70-外臂；90-垂管；91-密封帽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

本实用新型的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型具体实施例提供的自动装卸鹤管100的整体结构示意图，请参照图1。

本实施例提供的一种自动装卸鹤管100，包括立柱10、内臂30、中臂50、外臂70和垂管90。垂管90和外臂70连接，立柱10上安装有第一驱动组件20，内臂30上设有第一旋转接头26，第一驱动组件20与第一旋转接头26连接。内臂30上安装有第二驱动组件40，中臂50上设置第二旋转接头46，第二旋转接头46与内臂30可转动地连接，第二驱动组件40与第二旋转接头46连接。外臂70上安装有第三驱动组件60，外臂70上设置第三旋转接头64，第三旋转接头64与中臂50可转动地连接，第三驱动组件60与第三旋转接头64连接。

第一驱动组件20与第一旋转接头26连接，驱动第一旋转接头26转动，从而带动内臂30摆动，内臂30摆动可以调节内臂30、中臂50、外臂70和垂管90的位置。第二驱动组件40与第二旋转接头46连接，驱动第二旋转接头46转动，从而带动中臂50转动，中臂50转动可以调节中臂50、外臂70和垂管90的位置。第三驱动组件60与第三旋转接头64连接，驱动第三旋转接头64转动，从而带动外臂70转动，外臂70转动可以调节外臂70和垂管90的位置，从而实现垂管90位置的自动精确调节，有利于提高装卸效率，降低操作员的劳动强度。

请参照图2，具体的，第一驱动组件20包括第一伺服电机21、第一联轴器22、第一传动轴23、第一主动轮24、第一从动轮25、第一支架273和第一安装座。

立柱10上焊接有第一固定架101，第一安装座与第一固定架101连接，如螺栓连接或螺钉连接等。第一支架273安装在第一安装座上，第一支架273用于安装第一伺服电机21，第一安装座用于安装第一主动轮24。可选地，第一伺服电机21采用防爆伺服电机，第一伺服电机21通过螺钉安装在第一支架273上，第一支架273和第一安装座通过螺钉固定连接。

具体的，第一安装座包括相对设置的第一安装板271和第二安装板272，第一安装板271和第二安装板272均通过螺钉固定在第一固定架101上，第一安装板271上安装第一支架273，第一安装板271和第二安装板272之间形成容置空间，该容置空间用于安装第一主动轮24。即第一主动轮24位于第一安装板271和第二安装板272之间。可选地，第一安装板271上开设有安装通孔，第一传动轴23穿过安装通孔，与第一主动轮24传动连接。

容易理解，本实施例中的两个及两个以上的零件之间的连接，既可以采用螺栓连接，也可以采用螺钉连接，或者，也可以是焊接、粘接、卡接、铆接等，这里不作具体限定。

第一伺服电机21安装在第一支架273上，第一联轴器22的一端与第一伺服电机21的输出轴连接，另一端与第一传动轴23的输入轴连接。第一主动轮24套设在第一传动轴23上，第一从动轮25与第一主动轮24传动连接。第一从动轮25与第一旋转接头26通过螺钉固定连接，第一从动轮25转动能使第一旋转接头26、内臂30转动。本实施例中，第一主动轮24和第一从动轮25为相互啮合的圆柱齿轮。当然，并不仅限于此，第一主动轮24和第一从动轮25作为动力传递元件，也可以采用圆锥齿轮、带轮、链轮等，也可以采用蜗轮蜗杆组件等，这里不作具体限定。

第一伺服电机21启动运行，动力经第一联轴器22、第一传动轴23，带动第一主动轮24转动，第一主动轮24带动第一从动轮25转动，第一从动轮25带动第一旋转接头26转动，第一旋转接头26带动内臂30摆动，内臂30摆动可以调节内臂30、中臂50、外臂70和垂管90的位置。

请参照图3，第二驱动组件40包括第二伺服电机41、第二联轴器42、第二传动轴43、第二主动轮44、第二从动轮45、第二支架474和第二安装座。第二伺服电机41安装在内臂30上，第二联轴器42的一端与第二伺服电机41连接，另一端与第二传动轴43连接。第二主动轮44套设在第二传动轴43上，第二从动轮45与第二主动轮44传动连接，第二从动轮45与第二旋转接头46通过螺栓或螺钉固定连接。

具体的，第二安装座包括相对设置的第三安装板471和第四安装板472，第三安装板471固定在内臂30上，第四安装板472通过连接件473与第三安装板471固定连接，第二支架474设置在第四安装板472上靠近第三安装板471的一侧，第二伺服电机41安装在第二支架474上。本实施例中，第二伺服电机41采用防爆伺服电机。第三安装板471和第四安装板472之间的连接件473采用螺杆，通过螺杆将第三安装板471和第四安装板472固定连接。第三安装板471焊接在内臂30上，第三安装板471和第四安装板472之间形成容置空间，该容置空间用于安装第二支架474，第二支架474通过螺钉安装在第四安装板472上，第二伺服电机41通过螺钉安装在第二支架474上。

可选地，第二主动轮44和第二从动轮45采用圆锥齿轮传动。当然，也可以是齿轮齿条、圆柱齿轮传动等，这里不作具体限定。第二伺服电机41运行启动，动力经第二联轴器42传递至第二传动轴43，第二传动轴43与内臂30基本平行，第二传动轴43转动带动第二主动轮44转动，第二主动轮44转动带动第二从动轮45转动，第二从动轮45转动带动第二旋转接头46转动，从而带动中臂50转动。中臂50转动可以调节中臂50、外臂70和垂管90的位置。

请参照图4，第三驱动组件60包括第三安装座65、第三伺服电机61、连接板63和可伸缩的推杆62，第三伺服电机61与推杆62传动连接。连接板63的一端与第三旋转接头64连接，另一端与推杆62的一端连接，推杆62的另一端与外臂70连接，推杆62能伸长或缩短以使连接板63转动，从而使外臂70转动。

具体的，外臂70上焊接设有第五安装板66，第五安装板66与第三安装座65连接，推杆62远离连接板63的一端与第三安装座65连接，可选地，推杆62与第三安装座65采用销连接，第五安装板66与第三安装座65通过螺钉固定连接。第三伺服电机61与推杆62传动连接，第三伺服电机61采用防爆伺服电机，推杆62采用了丝杆螺母组件传动，将第三伺服电机61输出的旋转动力转变为推杆62的可伸缩运动，实现推杆62的伸长或缩短。本实施例中，推杆62伸长，连接板63沿逆时针方向旋转，带动外壁向上摆动。推杆62缩短，带动连接板63沿顺时针方向旋转，从而带动外壁向下摆动。

可选地，连接板63上安装有鱼眼接头67，鱼眼接头67与推杆62远离第三安装座65的一端通过螺纹连接，鱼眼接头67和连接板63通过螺栓连接，连接板63和第三旋转接头64采用螺钉固定。第三旋转接头64的一端和中臂50固定连接，另一端和外臂70固定连接。可选地，第三旋转接头64的一端和中臂50通过焊接固定，另一端和外臂70通过焊接固定。当推杆62伸长或缩短时，第三旋转接头64和外臂70可以实现上下摆动，从而调整垂管90的位置。

连接板63上开设有长条形的调节孔631，鱼眼接头67安装在调节孔631中，并且能够在该调节孔631中移动。通过鱼眼接头67移动来调整鱼眼接头67在调节孔631中的安装位置，可以调节外臂70的上下摆动极限位置。可选地，在其他实施例中，可伸缩的推杆62也可以采用气缸或可伸缩的液压杆等代替，这里不作具体限定。

本实施例中，内臂30是绕Z轴方向旋转的，Z轴即与立柱10的轴线平行的方向。中臂50也是绕Z轴方向转动的，外臂70是绕X轴方向转动的。垂管90与外臂70连接，垂管90上设有密封帽91，密封帽91用于增强垂管90的密封性。在实际使用过程中，垂管90是用于插入槽车的灌口中，以实现装卸料。垂管90和灌口两者中的至少一个设有传感器，用于检测位置信息，以使垂管90和灌口的位置相匹配，顺利完成装卸料。

可选地，处设置自动装卸鹤管100还连接有控制器，控制器分别与传感器、第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机61连接。通常灌口的XYZ坐标参数是固定的，将该参数储存在控制器中，作为目标参数，垂管90上设置传感器，实时检测垂管90的位置信息。控制器用于接收传感器发出的位置信号，并根据实时位置信号与目标参数进行对比，分别控制第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机61，调节内臂30、中臂50和外臂70的位置，以实现垂管90的位置调整，达到自动装卸的目的。当然，还可以是其他定位方式，这里不作具体阐述。

控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。当然，控制器也可以集成为PLC控制器等。优选地，本实施例中，控制器为PLC控制器。

需要说明的是，如果对自动装卸鹤管100的定位精度要求不高的情况下，可以采用其他可以调速的防爆电机替代，例如：采用防爆同步电机、防爆调试电机等来代替本实施例中的防爆伺服电机。

本实用新型提供的自动装卸鹤管100，其工作原理如下：

控制器接收到垂管90的位置信息后，分别控制第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机61，第一伺服电机21启动，带动内臂30摆动，内臂30摆动可以调节内臂30的位置，此时中臂50、外臂70和垂管90的位置均在随内臂30移动。内臂30位置调节好后，第一伺服电机21停止；第二伺服电机41启动，带动中臂50摆动，此时内臂30是固定的，中臂50转动可以调节中臂50的位置，外臂70和垂管90的位置也会随中臂50移动，中臂50位置调节好后，第二伺服电机41停止；第三伺服电机61启动，带动外臂70摆动，此时内臂30和中臂50是固定的，外臂70转动可以调节外臂70的位置，垂管90的位置也会随外臂70移动，直到垂管90的外置与槽车的灌口位置匹配后，第三伺服电机61停止，调节完毕，实现自动装卸料。装卸料完毕后，第一伺服电机21、第二伺服电机41和第三伺服电机61启动，将垂管90从灌口抽出。

综上所述，本实用新型提供的自动装卸鹤管100具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的自动装卸鹤管100，通过加装三个防爆伺服电机，分别驱动内臂30、中臂50和外臂70转动，以实现垂管90位置的精确调整，定位精度高，有利于提高自动装卸料效率，降低操作员的劳动强度。其次，由防爆伺服电机驱动，避免了操作员进行高空作业，提高了作业的安全性。最后，本实施例中的自动装卸鹤管100在现有鹤管的基础上可以直接加装防爆伺服电机，改造成本低，周期短，可操作性强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动装卸鹤管，其特征在于，包括立柱、内臂、中臂、外臂和垂管，所述垂管和所述外臂连接；所述立柱上安装有第一驱动组件，所述内臂上设有第一旋转接头，所述第一驱动组件与所述第一旋转接头连接；

所述内臂上安装有第二驱动组件，所述中臂上设置第二旋转接头，所述第二旋转接头与所述内臂可转动地连接，所述第二驱动组件与所述第二旋转接头连接；

所述外臂上安装有第三驱动组件，所述外臂上设置第三旋转接头，所述第三旋转接头与所述中臂可转动地连接，所述第三驱动组件与所述第三旋转接头连接。

2.根据权利要求1所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一伺服电机、第一联轴器、第一传动轴、第一主动轮和第一从动轮；所述第一伺服电机安装在所述立柱上，所述第一联轴器的一端与所述第一伺服电机连接，另一端与所述第一传动轴连接；所述第一主动轮套设在所述第一传动轴上，所述第一从动轮与所述第一主动轮传动连接；

所述第一从动轮与所述第一旋转接头固定连接，所述第一从动轮转动能使所述第一旋转接头、所述内臂转动。

3.根据权利要求2所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第一主动轮和所述第一从动轮为相互啮合的圆柱齿轮。

4.根据权利要求2所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第一驱动组件还包括第一支架和第一安装座，所述立柱上设有第一固定架，所述第一安装座与所述第一固定架连接，所述第一支架安装在所述第一安装座上，所述第一支架用于安装所述第一伺服电机，所述第一安装座用于安装所述第一主动轮。

5.根据权利要求4所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第一安装座包括相对设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均固定在所述第一固定架上，所述第一安装板上安装所述第一支架，所述第一主动轮位于所述第一安装板和所述第二安装板之间；

所述第一安装板上开设有安装通孔，所述第一传动轴穿过所述安装通孔，与所述第一主动轮传动连接。

6.根据权利要求1所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二伺服电机、第二联轴器、第二传动轴、第二主动轮和第二从动轮；所述第二伺服电机安装在所述内臂上，所述第二联轴器的一端与所述第二伺服电机连接，另一端与所述第二传动轴连接；

所述第二主动轮套设在所述第二传动轴上，所述第二从动轮与所述第二主动轮传动连接；所述第二从动轮与所述第二旋转接头固定连接。

7.根据权利要求6所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第二驱动组件还包括第二支架和第二安装座；所述第二安装座包括相对设置的第三安装板和第四安装板，所述第三安装板固定在所述内臂上，所述第四安装板通过连接件与所述第三安装板固定连接，所述第二支架设置在所述第四安装板上靠近所述第三安装板的一侧，所述第二伺服电机安装在所述第二支架上。

8.根据权利要求1所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第三驱动组件包括第三伺服电机、连接板和可伸缩的推杆，所述第三伺服电机与所述推杆传动连接；

所述连接板的一端与所述第三旋转接头连接，另一端与所述推杆的一端连接，所述推杆的另一端与所述外臂连接，所述推杆能伸长或缩短以使所述连接板转动，从而使所述外臂转动。

9.根据权利要求8所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述第三驱动组件还包括第三安装座，所述外臂上设有第五安装板，所述第五安装板与所述第三安装座连接，所述推杆与所述第三安装座连接。

10.根据权利要求8所述的自动装卸鹤管，其特征在于，所述连接板上安装有鱼眼接头，所述鱼眼接头与所述推杆固定连接。