專利名稱：一種懸臂式全自動裝卸小鶴管的制作方法
技術領域：
本發明屬于鐵路罐車裝卸流體物質技術領域，尤其是涉及一種懸臂式全自動裝卸小鶴管，用于鐵路罐車裝卸易燃易爆液體。
背景技術：
鶴管是石油化工行業液體裝卸過程的主要設備。目前，鶴管主要是由立柱、水平管、垂直管、旋轉接頭和力矩平衡裝置組成一支液相鶴管，而帶有油氣回收功能的鶴管是在上述液相鶴管結構基礎上增加一支結構基本相同的氣相鶴管。在現有技術中，大多采用手動方式操縱鶴管使之對準罐車的罐口，采用這種方式，操作人員勞動強度大，需要操作者登上罐車進行作業，因此存在極大的安全隱患。隨著科學技術的飛速發展，出現了利用機器設備代替手動方式操縱鶴管對準罐車的罐口。中國專利號942048 . 8公開一種氣動鶴管，它是利用氣動馬達作為驅動機構，并利用蝸輪和蝸桿的傳動結構，從而實現鶴管對準罐車罐口，這種結構替代人工操作，在技術運用上具有一定的先進性，但是，在工作過程中蝸輪與蝸桿之間的傳動易產生火花，因此， 這種氣動鶴管不適用于易燃易爆區的工作，而且，氣動馬達容易發生故障以及噪音很大，不但嚴重威脅石化企業的安全生產，而且也影響裝車人員的身體健康。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種懸臂式全自動裝卸小鶴管，利用氣缸結構實現了鶴管與罐車罐口對位的自動化，安全可靠，適用于易燃易爆液體的全自動裝卸， 大大提高了工作效率。為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案
一種懸臂式全自動裝卸小鶴管，其包括有立柱、液相鶴管和垂直管，液相鶴管由通過第二水平旋轉接頭、第一上下旋轉接頭連接在一起的內臂和外臂組成，內臂首端通過第一水平旋轉接頭與立柱相連，外臂尾端通過第二上下旋轉接頭與垂直管連接，外臂外側安裝有彈簧缸平衡裝置；所述內臂上部在水平方向上安裝有控制液相鶴管的外臂水平方向旋轉的水平伸縮氣缸、控制液相鶴管的內臂水平方向旋轉的雙向氣缸，水平伸縮氣缸一端通過轉向組件與內臂連接，另一端的活塞桿與外臂連接或通過彈簧缸平衡裝置與外臂連接，雙向氣缸的活塞桿A端通過傳動機構與轉向組件連接，雙向氣缸的活塞桿B端通過傳動機構與安裝在內臂上部的導向組件連接；所述彈簧缸平衡裝置上安裝有控制液相鶴管的外臂豎直方向運動的升降氣缸。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其液相鶴管上方設置有一支撐管，支撐管首端分別通過第三水平旋轉接頭、轉向組件與立柱、液相鶴管的內臂相連，雙向氣缸、導向組件上部與支撐管連接，支撐管尾端懸空。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其還包括有氣相鶴管，氣相鶴管由作為氣相內臂的支撐管和氣相外臂組成，氣相內臂與氣相外臂通過第四水平旋轉接頭、第三上下旋轉接頭連接，氣相外臂尾端通過第四上下旋轉接頭、導氣管與垂直管連接。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其轉向組件由轉向軸和安裝在轉向軸上的轉向輪組成，轉向輪上下部均開設有槽。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其導向組件由導向軸和安裝在導向軸上的導向輪組成，導向輪上下部均開設有槽。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其傳動機構為鋼絲繩傳動機構，包括鋼絲繩A、 鋼絲繩B和鋼絲繩C，鋼絲繩A —端與雙向氣缸的活塞桿A端連接，另一端固定連接在轉向組件的轉向輪上部，鋼絲繩B—端與雙向氣缸的活塞桿B端連接，另一端固定連接在導向組件的導向輪上部，鋼絲繩C兩端分別與轉向輪、導向輪下部連接。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其鋼絲繩傳動機構中的鋼絲繩A、鋼絲繩B和鋼絲繩C上均設置有鋼絲繩調節器。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其垂直管內部懸吊有一伸縮管，伸縮管中安裝有控制伸縮管垂直方向運動的垂直伸縮氣缸，垂直伸縮氣缸的缸體與外臂連接，垂直伸縮氣缸的活塞桿與伸縮管下端連接。所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其垂直管外部安裝有與罐車罐口密封連接的內球形密封蓋，內球形密封蓋由凸球面以及設置在凸球面外部的上壓蓋和下壓密封蓋組成， 凸球面安裝在垂直管外壁上。由于采用如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性
該懸臂式全自動裝卸小鶴管，其采用氣缸作為動力，不產生火花，能夠在易燃易爆區作業，而且無噪音、故障少，能夠保證安全生產，保證裝車人員的身體健康；將氣缸的直線運動轉變為鶴管內、外臂的圓周運動，在水平伸縮氣缸、雙向氣缸、升降氣缸、垂直伸縮氣缸的組合作用下使懸臂式小鶴管運動，能夠實現懸臂式小鶴管與罐車罐口自動對位，代替人工作業，大大提高了工作效率；垂直管外部安裝的內球形密封蓋能夠隨罐車罐口角度自動調正， 保證了內球形密封蓋與罐車的良好密封效果；內球形密封蓋與罐車罐口的密封是依靠垂直伸縮氣缸活塞桿上的推力實現，壓緊密封效果好；垂直管隨液相鶴管的外臂做升降運動，伸縮管由垂直伸縮氣缸帶動做升降運動，在將液體裝入罐車時，能夠保證伸縮管伸入罐車中的液體內，保證液下裝車。
圖1是本發明實施例之一的結構示意圖； 圖2是本發明實施例之二的結構示意圖3是本發明實施例之三的結構示意圖中1 一立柱；2 —第三水平旋轉接頭；3 —鋼絲繩A ；4 一鋼絲繩C ；5 一鋼絲繩調節器；6 —支撐管；7 —雙向氣缸；8 —鋼絲繩B ；9 一導向組件；10 —連接板A ;11 —彈簧缸； 12 —第四水平旋轉接頭；13 —第三上下旋轉接頭；14 一連接板B ；15 一氣相外臂；16 —第四上下旋轉接頭；17 —導氣管；18 —第二上下旋轉接頭；19 一上壓蓋；20 —下壓密封蓋； 21 —凸球面；22 —垂直伸縮氣缸；23 —伸縮管；24 —垂直管；25 —升降氣缸；26 —外臂； 27 —第一上下旋轉接頭；28 —第二水平旋轉接頭；29 —法蘭；30 —水平伸縮氣缸；31 —內臂；32 —第一水平旋轉接頭；33 —轉向組件。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步詳細說明，但是，本發明并不局限于這些實施例。實施例一
如圖1所示，該懸臂式全自動裝卸小鶴管，其包括有立柱1、液相鶴管、氣相鶴管和垂直管對，所述液相鶴管由通過法蘭四、彎管、第二水平旋轉接頭觀、第一上下旋轉接頭27連接在一起的內臂31和外臂沈組成，內臂31首端通過第一水平旋轉接頭32與立柱1相連，外臂沈尾端通過第二上下旋轉接頭18與垂直管M連接，外臂外側安裝有彈簧缸平衡裝置； 所述彈簧缸平衡裝置包括連接板A 10、連接板B 14和彈簧缸11，連接板A 10下端連接在第一上下旋轉接頭上，連接板B 14下端連接在外臂沈上，連接板A與連接板B在豎直方向平行，彈簧缸11設置在連接板A與連接板B之間，彈簧缸一端連接在連接板B上端，另一端的活塞桿連接在連接板A上；所述氣相鶴管由作為氣相內臂的支撐管6和氣相外臂15通過法蘭、第四水平旋轉接頭12、第三上下旋轉接頭13連接，作為氣相內臂的支撐管6首端上部通過第三水平旋轉接頭2與立柱1相連，支撐管首端下部通過轉向組件33與液相鶴管的內臂31相連，氣相外臂15尾端通過第四上下旋轉接頭16、導氣管17、法蘭、彎管與垂直管M 連接；所述的液相鶴管中，內臂31上部在水平方向上安裝有控制液相鶴管的外臂沈水平方向運動的水平伸縮氣缸30、控制液相鶴管的內臂31水平方向運動的雙向氣缸7，水平伸縮氣缸30 —端通過轉向組件33與內臂31連接，另一端的活塞桿與彈簧缸平衡裝置的連接板 B 14連接，雙向氣缸7的活塞桿A端通過傳動機構與轉向組件33連接，雙向氣缸7的活塞桿B端通過傳動機構與安裝在內臂31上部的導向組件9連接，雙向氣缸7、導向組件9上部與氣相鶴管的支撐管6連接；所述彈簧缸平衡裝置上安裝有控制液相鶴管的外臂沈豎直方向運動的升降氣缸25，升降氣缸25位于彈簧缸11下方，升降氣缸一端與連接板B 14連接，另一端的活塞桿與連接板A 10連接。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述轉向組件33由轉向軸和安裝在轉向軸上的轉向輪組成，轉向輪上下部均開設有槽，轉向軸與液相鶴管的內臂、氣相鶴管的氣相內臂通過鍵連接。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述導向組件9由導向軸和安裝在導向軸上的導向輪組成，導向輪上下部均開設有槽。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述傳動機構為鋼絲繩傳動機構，包括鋼絲繩A 3、鋼絲繩B 8和鋼絲繩C 4，鋼絲繩A 3 —端與雙向氣缸7的活塞桿A端連接，另一端固定連接在轉向組件33的轉向輪上部槽處，鋼絲繩B 8 一端與雙向氣缸7的活塞桿B端連接，另一端固定連接在導向組件9的導向輪上部槽處，鋼絲繩C 4兩端分別連接在轉向輪下部槽處、導向輪下部槽處；鋼絲繩A 3、鋼絲繩B 8和鋼絲繩C 4上均設置有鋼絲繩調節器 5。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述垂直管M內部懸吊有一伸縮管23，垂直管與伸縮管之間設置有定位導向套，伸縮管中安裝有控制伸縮管垂直方向運動的垂直伸縮氣缸22，垂直伸縮氣缸的缸體與外臂沈連接，垂直伸縮氣缸的活塞桿與伸縮管M下端連接。
5
上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述垂直管M外部安裝有與罐車罐口密封連接的內球形密封蓋，內球形密封蓋由凸球面21以及設置在凸球面外部的上壓蓋19和下壓密封蓋20組成，凸球面21安裝在垂直管M外壁上，上壓蓋與下壓密封蓋通過螺釘連接， 下壓密封蓋內側的凹面與凸球面相對應，通過上壓蓋使凸球面緊固在垂直管外壁上。下面詳細說明本發明懸臂式全自動裝卸小鶴管的工作過程。使用過程當雙向氣缸7工作時，雙向氣缸兩端的活塞桿A、活塞桿B運動，帶動傳動機構的鋼絲繩A 3、鋼絲繩B 8和鋼絲繩C 4運動，由上述鋼絲繩的運動帶動轉向組件33 的轉向輪、導向組件9的導向輪運動，進而使液相鶴管的內臂31、氣相鶴管的氣相內臂(即支撐管)在水平面內以第三水平旋轉接頭2、第一水平旋轉接頭32為圓心作圓周運動，同時，液相鶴管的內臂31帶動外臂26、垂直管對在水平面內作圓周運動；當水平伸縮氣缸30 工作時，水平伸縮氣缸的活塞桿伸出或縮回，帶動液相鶴管的外臂26在水平面內作圓周運動，使外臂在水平面內實現展開或折疊；當升降氣缸25工作時，升降氣缸的活塞桿伸出或縮回，帶動彈簧缸平衡裝置的連接板A 10在豎直面內運動，連接板A帶動液相鶴管的外臂沈在豎直面內以第一上下旋轉接頭27為圓心作圓周運動，使垂直管M在豎直面作升降運動；當垂直伸縮氣缸22工作時，垂直伸縮氣缸的活塞桿伸出或縮回，帶動伸縮管23在垂直管M中伸出或縮回，保證伸縮管伸入罐車中的液體內，實現液下裝車；在液體裝車過程中， 垂直管M外部安裝的內球形密封蓋用于封堵罐車罐口，隨垂直管上升、下降過程中內球形密封蓋始終與罐車罐口緊密貼合，內球形密封蓋的下壓密封蓋20與罐口接觸角度不同時， 能夠自動調正角度，保證良好的密封效果，防止液體揮發產生的氣體進入外界空氣中；在液體裝車過程中，液體揮發產生的氣體通過垂直管M進入氣相鶴管中，經由彎管、法蘭、導氣管17、第四上下旋轉接頭16、氣相外臂、第三上下旋轉接頭13、第四水平旋轉接頭12、彎管、 法蘭進入支撐管6中，通過支撐管排出并采用一氣體回收裝置收集。在本實施例中，懸臂式全自動裝卸小鶴管適用于石油、化工企業對汽油、石腦油、 柴油、煤油、酒精、苯、酸堿等易揮發石油、化工產品的罐裝。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其氣相鶴管的氣相外臂外側也可安裝有一彈簧缸平衡裝置，此彈簧缸平衡裝置與液相鶴管外臂外側安裝的彈簧缸平衡裝置結構相同。所述的液相鶴管、氣相鶴管上安裝的彈簧缸平衡裝置中，升降氣缸也可設置在彈簧缸上方，二者互相平行。實施例二
如圖2所示，該懸臂式全自動裝卸小鶴管，其包括有立柱1、液相鶴管和垂直管M，所述液相鶴管由通過法蘭四、彎管、第二水平旋轉接頭觀、第一上下旋轉接頭27連接在一起的內臂31和外臂沈組成，內臂31首端通過第一水平旋轉接頭32與立柱1相連，外臂沈尾端通過第二上下旋轉接頭18與垂直管M連接，外臂外側安裝有彈簧缸平衡裝置；所述彈簧缸平衡裝置包括連接板A 10、連接板B 14和彈簧缸11，連接板A 10下端連接在第一上下旋轉接頭上，連接板B 14下端連接在外臂沈上，連接板A與連接板B在豎直方向平行，彈簧缸11設置在連接板A與連接板B之間，彈簧缸一端連接在連接板B上端，另一端的活塞桿連接在連接板A上；所述的液相鶴管中，內臂31上部在水平方向上安裝有控制液相鶴管的外臂沈水平方向運動的水平伸縮氣缸30、控制液相鶴管的內臂31水平方向運動的雙向氣缸7，水平伸縮氣缸30 —端通過轉向組件33與內臂31連接，另一端的活塞桿與彈簧缸平衡裝置的連接板B 14連接，雙向氣缸7的活塞桿A端通過傳動機構與轉向組件33連接， 雙向氣缸7的活塞桿B端通過傳動機構與安裝在內臂31上部的導向組件9連接；所述液相鶴管上方設置有支撐管6，支撐管首端上部通過第三水平旋轉接頭2與立柱1相連，支撐管首端下部通過轉向組件33與液相鶴管的內臂31相連，雙向氣缸7、導向組件9上部與支撐管6連接，支撐管尾端懸空；所述彈簧缸平衡裝置上安裝有控制液相鶴管的外臂沈豎直方向運動的升降氣缸25，升降氣缸25位于彈簧缸11下方，升降氣缸一端與連接板B 14連接， 另一端的活塞桿與連接板A 10連接。上述的懸臂式全自動裝卸小鶴管中，所述轉向組件33、導向組件9、傳動機構，以及垂直管M內部設置伸縮管23和垂直伸縮氣缸22的結構與實施例一中各部件的結構相同，故不再進行結構描述。本實施例的懸臂式全自動裝卸小鶴管的工作過程與實施例一中液相鶴管的工作過程相同。 在本實施例中，懸臂式全自動裝卸小鶴管適用于液體生產企業對雙氧水、鹽水、不揮發以及對環境無污染的液體的罐裝。實施例三
如圖3所示，該懸臂式全自動裝卸小鶴管的結構與實施例二中的小鶴管結構基本相同，區別僅在于垂直管M內部未設置有伸縮管、控制伸縮管垂直方向運動的垂直伸縮氣缸。本實施例的懸臂式全自動裝卸小鶴管的工作過程與實施例一中由雙向氣缸、水平伸縮氣缸、升降氣缸控制液相鶴管工作的操作過程相同。在本實施例中，懸臂式全自動裝卸小鶴管適用于石油、化工企業對原油、渣油、浙清等密度大、不易揮發和對環境無污染的液體的罐裝。上述三個實施例中，所述各個氣缸動力均為工業風，每個氣缸均與風動控制器連接，由人工操作風動開關以實現各個氣缸的動作；在風動控制器上加裝電磁閥，電磁閥通過與PLC、單片機或計算機連接，即可實現全自動控制。
權利要求
1.一種懸臂式全自動裝卸小鶴管，其包括有立柱(1)、液相鶴管和垂直管(24)，液相鶴管由通過第二水平旋轉接頭、第一上下旋轉接頭連接在一起的內臂(31)和外臂(26)組成， 內臂首端通過第一水平旋轉接頭與立柱相連，外臂尾端通過第二上下旋轉接頭與垂直管連接，外臂外側安裝有彈簧缸平衡裝置；其特征是所述內臂(31)上部在水平方向上安裝有控制液相鶴管的外臂(26)水平方向旋轉的水平伸縮氣缸(30)、控制液相鶴管的內臂水平方向旋轉的雙向氣缸(7)，水平伸縮氣缸(30)—端通過轉向組件(33)與內臂(31)連接，另一端的活塞桿與外臂(26)連接或通過彈簧缸平衡裝置與外臂連接，雙向氣缸(7)的活塞桿 A端通過傳動機構與轉向組件(33)連接，雙向氣缸的活塞桿B端通過傳動機構與安裝在內臂上部的導向組件(9)連接；所述彈簧缸平衡裝置上安裝有控制液相鶴管的外臂(26)豎直方向運動的升降氣缸(25)。
2.根據權利要求1所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其液相鶴管上方設置有一支撐管(6)，支撐管首端分別通過第三水平旋轉接頭(2)、轉向組件(33)與立柱(1)、液相鶴管的內臂(31)相連，雙向氣缸(7)、導向組件(9)上部與支撐管連接，支撐管尾端懸空。
3.根據權利要求2所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其還包括有氣相鶴管， 氣相鶴管由作為氣相內臂的支撐管(6)和氣相外臂(15)組成，氣相內臂與氣相外臂通過第四水平旋轉接頭(12)、第三上下旋轉接頭(13)連接，氣相外臂(15)尾端通過第四上下旋轉接頭(16)、導氣管(17)與垂直管(24)連接。
4.根據權利要求1所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其轉向組件(33)由轉向軸和安裝在轉向軸上的轉向輪組成，轉向輪上下部均開設有槽。
5.根據權利要求1所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其導向組件(9)由導向軸和安裝在導向軸上的導向輪組成，導向輪上下部均開設有槽。
6.根據權利要求1所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其傳動機構為鋼絲繩傳動機構，包括鋼絲繩A、鋼絲繩B和鋼絲繩C，鋼絲繩A (3) —端與雙向氣缸(7)的活塞桿 A端連接，另一端固定連接在轉向組件(33)的轉向輪上部，鋼絲繩B (8)—端與雙向氣缸的活塞桿B端連接，另一端固定連接在導向組件(9)的導向輪上部，鋼絲繩C (4)兩端分別與轉向輪、導向輪下部連接。
7.根據權利要求6所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其鋼絲繩傳動機構中的鋼絲繩A (3)、鋼絲繩B (8)和鋼絲繩C (4)上均設置有鋼絲繩調節器(5)。
8.根據權利要求1或3所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其垂直管(24)內部懸吊有一伸縮管(23)，伸縮管中安裝有控制伸縮管垂直方向運動的垂直伸縮氣缸(22)， 垂直伸縮氣缸的缸體與外臂(26)連接，垂直伸縮氣缸的活塞桿與伸縮管下端連接。
9.根據權利要求3所述的懸臂式全自動裝卸小鶴管，其特征是其垂直管(24)外部安裝有與罐車罐口密封連接的內球形密封蓋，內球形密封蓋由凸球面(21)以及設置在凸球面外部的上壓蓋(19)和下壓密封蓋(20)組成，凸球面安裝在垂直管外壁上。
全文摘要
本發明公開一種懸臂式全自動裝卸小鶴管，其包括有立柱、液相鶴管和垂直管，液相鶴管由連接在一起的內臂和外臂組成，內臂首端與立柱相連，外臂尾端與垂直管連接，外臂外側安裝有彈簧缸平衡裝置；內臂上部在水平方向上安裝有控制外臂水平方向旋轉的水平伸縮氣缸、控制內臂水平方向旋轉的雙向氣缸，水平伸縮氣缸一端通過轉向組件與內臂連接，另一端的活塞桿與外臂連接或通過彈簧缸平衡裝置與外臂連接，雙向氣缸的活塞桿A端通過傳動機構與轉向組件連接，雙向氣缸的活塞桿B端通過傳動機構與安裝在內臂上部的導向組件連接；彈簧缸平衡裝置上安裝有控制外臂豎直方向運動的升降氣缸。本發明實現了鶴管與罐車罐口自動對位，大大提高了工作效率。
文檔編號B67D7/38GK102320546SQ201110250309
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者張長軒, 李路生 申請人:張長軒