CN212799625U - 一种罐口自动对位的桁架鹤管 - Google Patents

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陈普宽
王磊
李智
陈敏
方亮
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Abstract

本实用新型提供一种罐口自动对位的桁架鹤管,包括桁架、行走小车、限位开关、第一驱动装置、提升机构、第二驱动装置、控制器、密封盖、密封提升管、伸缩垂管、液相接口和气相接口。其中,第一驱动装置和第二驱动装置均采用电动驱动装置;提升机构采用链条式结构,链条的一端固定在分流帽上,另一端与链轮连接,链轮与第二驱动装置连接;分流帽与伸缩垂管的下端相连;密封盖固定在密封提升管的内部提升管的下端;密封提升管的外部提升管的外壁上设有接近开关,密封盖上设有连接杆,连接杆位于接近开关的下方附近区域。本实用新型不仅有效地改善了操作人员的工作环境,而且不存在现场的漏气和漏油现象,从而减少了施工量和维修成本。

Description

一种罐口自动对位的桁架鹤管
技术领域
本实用新型涉及火车罐口连接设备技术领域,具体涉及一种罐口自动对位的桁架鹤管。
背景技术
传统火车装油鹤管普遍使用的是桁架式鹤管,其采用气动马达或液压马达驱动行走小车,并依靠人工操作气控阀或者液压阀来实现鹤管与槽车罐口的对准。这种方式存在操作复杂、对位不准等问题,将会导致鹤管密封盖不能完全覆盖罐口,使得现场油气挥发造成安全隐患。另外,气源管和液压管需要通过很多接头完成连接,经过多次往返动作很容易造成漏气、漏油等情况。而且气动马达和液压马达噪音很大,对工人的操作环境有很大影响。
中国专利201721024497.6,公开了一种基于激光距离传感器或超声波距离传感器对火车罐口进行探测识别,并通过PLC或单片机等控制器实现自动对位的火车桁架装车鹤管。该专利有效解决了人为操作对位的误差问题。但是该专利中的升降装置采用气缸或者绞车中的任一种,存在噪音大、安全性差的问题,而且其驱动能源不单一(电动+气动+液压驱动组合型),施工量比较大并且后期容易出现漏气、漏油等情况。
实用新型内容
针对以上现有技术中存在的缺陷,本实用新型的目的是提供一种罐口自动对位的桁架鹤管。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种罐口自动对位的桁架鹤管,包括桁架、行走小车、限位开关、第一驱动装置、提升机构、第二驱动装置、控制器、密封盖、密封提升管、伸缩垂管、液相接口和气相接口,第一驱动装置用于驱动行走小车沿桁架轨道行走,两个限位开关设置在桁架上并分别处于行走小车的前后位置;第二驱动装置用于驱动提升机构的升降,提升机构与密封提升管连接,密封提升管包括外部提升管和内部提升管,伸缩垂管安装于内部提升管内,其特征在于,所述第一驱动装置和第二驱动装置均采用电动驱动装置;所述提升机构采用链条式结构,链条的一端固定在分流帽上,另一端与链轮连接,链轮与第二驱动装置连接;所述分流帽与伸缩垂管的下端相连;所述密封盖固定在内部提升管的下端;所述外部提升管的外壁上设有接近开关,所述密封盖上设有连接杆,所述连接杆位于接近开关的下方附近区域。
进一步地,所述外部提升管的外壁上固定有导向架,导向架上设有夹具,夹具中放置有导向杆,导向杆的下端固定在密封盖上。
进一步地,所述第一驱动装置和第二驱动装置均安装在行走小车上,包括伺服电机和减速机。
进一步地,所述行走小车的下方安装有防倾覆装置,防倾覆装置包括四个平衡轮,分别位于桁架轨道下方的两侧,两侧的平衡轮分别通过两个转轴连接。
进一步地,所述提升机构与密封提升管通过联接管连接,所述伸缩垂管的上端与联接管下端通过螺纹连接,联接管的上端和提升机构下方的连接法兰通过螺栓连接。
进一步地,所述伸缩垂管的内部通道作为液相通道,所述液相接口设置在联接管上;所述伸缩垂管和密封提升管之间的通道作为气相通道,所述气相接口设置在外部提升管上。
进一步地,所述行走小车的一端安装有激光测距传感器,行走小车的车轮上安装有旋转编码器。
进一步地,所述限位开关与控制器相连,控制器分别与电源箱和分电箱相连,所述旋转编码器、接近开关、驱动装置的电机以及激光测距传感器分别连接到分电箱。
进一步地,所述行走小车的车轮外圈材料采用铝青铜。
进一步地,所述提升机构设有链条储存舱。
本实用新型的驱动小车和提升机构均采用电动伺服电机驱动,与传统的气动和液压马达相比,本实用新型的电动桁架鹤管具有以下优点:
(1)由于驱动能源设计为电能,排除了传统的气动和液压驱动,不存在现场的漏气和漏油现象;同时,伺服电机的噪音极小,不仅有效地改善了操作人员的工作环境,而且施工工作量极大减少,不会出现气管和液压接口等泄漏的情况,从而降低了后续的维修成本。
(2)采用链条式提升机构,其链条结实、牢固,链轮的卡槽可根据链条的规格设计,使两者紧密配合,保证链条上下运动时稳定可靠。而且提升机构设有链条储存舱,可储存足够长度的链条。
(3)通过设置连接杆和接近开关,可以限定密封提升管的向上运动极限。
(4)设置的导向架可以防止桁架鹤管动作过程中密封盖发生旋转,避免影响密封盖板和罐口的对位。
(5)本实用新型的小车防倾覆装置,可以有效防止小车意外情况下发生脱轨状况。
(6)行走小车的结构设计新颖,整体配重均匀,行走时非常稳定。
(7)行走小车车轮外圈材料采用铝青铜,既保证了优越的耐磨性能,又避免车轮在轨道行走时产生火花。
(8)依靠密封盖和密封内部提升管的重力压紧罐口,罐车沉降或者上升时,密封盖自由跟着罐口下降或者上升运行,因此,密封不受加油或者卸油过程中因物料增加或者减少引起的罐车沉降和上升的影响。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构图;
图2为本实用新型的侧视结构图;
图3为本实用新型实施例中行车小车的结构图;
图4为本实用新型实施例中电气系统图。
图中,1-桁架轨道,2-行走小车,3-提升机构,4-防倾覆装置,5-第一减速机,6-第一伺服电机,7-第二减速机,8-第二伺服电机,9-密封提升管,10-密封盖,11-导向杆,12-分流帽,13-限位开关,14-连接杆,15-接近开关,16-激光测距传感器,17-旋转编码器,18-分电箱,19-液相接口,20-气相接口,21-伸缩垂管,22-联接管,23-夹具,24-外部提升管,25-内部提升管,26-联轴器,27-平衡轮。
具体实施方式
下面根据附图所示实施方式阐述本实用新型。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示,不具限制性。本实用新型的范围不受以下实施方式的说明所限,仅由权利要求书的范围所示,而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。
如图1和2所示,本实施例的一种罐口自动对位的桁架鹤管,包括桁架1、行走小车2、第一驱动装置、提升机构3、第二驱动装置、控制器PLC、密封提升管9、密封盖10、导向杆11、分流帽12、限位开关13、连接杆14、接近开关15、伸缩垂管21、液相接口19和气相接口20等。其中,第一驱动装置用于驱动行走小车2沿桁架轨道1行走,包括第一减速机5和第一伺服电机6;第二驱动装置用于驱动提升机构3的升降,包括第二减速机7和第二伺服电机8,本实施例中的减速机采用行星减速机(直角型),伺服电机采用防爆伺服电机。为了限定行走小车2的行走范围,将两个限位开关13(防爆)设置在桁架上,并分别处于行走小车2的前后位置,限位开关13与控制器PLC相连,当行走小车2的车轮接近这两个限位开关13的时候,通过电信号反馈至控制器PLC,小车自动停止运行。
提升机构3采用链条式的结构。链条的下端固定在分流帽12中心的吊环螺钉上,分流帽12与伸缩垂管21的下端通过法兰连接。链条的另一端与提升机构3内部的链轮相卡接。提升机构3中设置蜗杆和蜗轮,蜗轮与链轮同轴固定在一转轴上,第二驱动装置连接蜗杆带动蜗轮转动,从而带动链轮驱动链条的上下移动。
密封提升管9为套管结构,包括外部提升管24和内部提升管25,伸缩垂管21安装于内部提升管25内。密封盖10固定在内部提升管25的下端。联接管22通过法兰与外部提升管24固定连接,伸缩垂管21的上端与联接管22的下端通过螺纹连接,联接管22的上端和提升机构3下方的连接法兰通过螺栓连接。本实施例的伸缩垂管21包括四节垂管,其内部通道作为液相通道,液相接口19设置在联接管22上;伸缩垂管21和内部提升管25及外部提升管24之间的通道作为气相通道,气相接口20设置在外部提升管24上。外部提升管24的外壁上设有接近开关15(防爆),本实施例中将接近开关15固定在外部提升管24的连接法兰上。密封盖10上设有连接杆14,连接杆14位于接近开关15的下方附近区域。密封内部提升管25向上运动时带动连接杆14往上运动,当连接杆14靠近接近开关15的时候,电信号反馈至控制器PLC,提升机构3自动停止运行。
外部提升管24的外壁上固定有导向架,导向架上设有夹具23,夹具23中放置导向杆11,导向杆11的下端固定在密封盖10上。导向杆11随着密封盖10的上下运动而在夹具23中做运动,导向杆11的作用是固定密封盖10,防止密封盖上下运动时旋转。
本实施例中,在行走小车2的下方设有防倾覆装置4,防倾覆装置4包括四个平衡轮27,两两分别位于桁架轨道1下方的两侧,两侧的平衡轮27分别通过两个转轴连接。两个转轴可以通过连接杆固定在行走小车2的下方。行走小车2的一端安装有激光测距传感器16,通过罐口深浅的变化来识别罐口的中心位置,并将信号传输至控制器PLC,当密封盖10中心和罐口中心正好重合时小车停止运行。行走小车2的车轮上安装有旋转编码器17,小车车轮转动时产生脉冲数,根据激光测距传感器16探测的罐口位置信号和旋转编码器17产生的脉冲数来分析、计算出罐口的中心位置。第一减速机5和第一伺服电机6安装于行走小车2的下半部分,行走小车2的主动轴通过联轴器26与第一减速机5连接,第一伺服电机6用于驱动行走小车2沿着桁架轨道1移动。优选地,行走小车2的车轮外圈材料采用铝青铜。
如图4所示,两个限位开关13与控制器PLC相连,控制器PLC分别与电源箱PSB和分电箱18相连,旋转编码器16、接近开关15、第一伺服电机6、第二伺服电机8以及激光测距传感器16分别连接到分电箱18。控制器PLC控制行走小车2行驶,利用安装在小车上的激光测距传感器16自动寻找罐口,找到罐口中心后,控制密封盖10自动下降压紧至罐口边缘,密封提升管9内的伸缩垂管21继续下降,当伸缩垂管21下降至接近罐车底部时自动停止,此时可以开始注油。注油完成后,控制器控制伸缩垂管21自动提升,当分流帽12出罐口后带动密封盖10一起提升,分流帽12高于罐口100mm左右密封盖10停止上升,开始控油。控油结束后,密封盖10继续提升至极限位置自动停止,小车开始自动运行并归位,整个注油过程结束。

Claims (10)

1.一种罐口自动对位的桁架鹤管,包括桁架、行走小车、限位开关、第一驱动装置、提升机构、第二驱动装置、控制器、密封盖、密封提升管、伸缩垂管、液相接口和气相接口,第一驱动装置用于驱动行走小车沿桁架轨道行走,两个限位开关设置在桁架上并分别处于行走小车的前后位置;第二驱动装置用于驱动提升机构的升降,提升机构与密封提升管连接,密封提升管包括外部提升管和内部提升管,伸缩垂管安装于内部提升管内,其特征在于,所述第一驱动装置和第二驱动装置均采用电动驱动装置;所述提升机构采用链条式结构,链条的一端固定在分流帽上,另一端与链轮连接,链轮与第二驱动装置连接;所述分流帽与伸缩垂管的下端相连;所述密封盖固定在内部提升管的下端;所述外部提升管的外壁上设有接近开关,所述密封盖上设有连接杆,所述连接杆位于接近开关的下方附近区域。
2.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述外部提升管的外壁上固定有导向架,导向架上设有夹具,夹具中放置有导向杆,导向杆的下端固定在密封盖上。
3.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述第一驱动装置和第二驱动装置均安装在行走小车上,包括伺服电机和减速机。
4.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述行走小车的下方安装有防倾覆装置,防倾覆装置包括四个平衡轮,分别位于桁架轨道下方的两侧,两侧的平衡轮分别通过两个转轴连接。
5.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述提升机构与密封提升管通过联接管连接,所述伸缩垂管的上端与联接管下端通过螺纹连接,联接管的上端和提升机构下方的连接法兰通过螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述伸缩垂管的内部通道作为液相通道,所述液相接口设置在联接管上;所述伸缩垂管和密封提升管之间的通道作为气相通道,所述气相接口设置在外部提升管上。
7.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述行走小车的一端安装有激光测距传感器,行走小车的车轮上安装有旋转编码器。
8.根据权利要求7所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述限位开关与控制器相连,控制器分别与电源箱和分电箱相连,所述旋转编码器、接近开关、驱动装置的电机以及激光测距传感器分别连接到分电箱。
9.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述行走小车的车轮外圈材料采用铝青铜。
10.根据权利要求1所述的一种罐口自动对位的桁架鹤管,其特征在于,所述提升机构设有链条储存舱。
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CN113335330A (zh) * 2021-06-03 2021-09-03 王玲 一种防爆场所用公铁两用车铁路导向轮
CN113697755A (zh) * 2021-08-23 2021-11-26 江苏德大石化科技有限公司 一种自动对位装车系统

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