带切换功能的鹤管密封夹紧装置及夹紧方法与流程

本发明涉及容器的密封装置技术领域，特别是一种带切换功能的鹤管密封夹紧装置，还涉及使用该带切换功能的鹤管密封夹紧装置进行夹紧的夹紧方法。

背景技术：

鹤管是石化行业流体装卸过程中的专用设备，又称流体装卸臂，它采用旋转接头与刚性管道及弯头连接起来，以实现火车、汽车槽车与栈桥储运管线之间传输液体介质的活动设备。

目前在鹤管进行流体装卸过程中，通常都会采用密封帽将装卸口密封，放置一些带有挥发性的流体外泄，但是，现有的鹤管密封装置密封驱动都比较单一，一旦出现意外情况，容易出现密封不严的情况，很不可靠，比如，最常见的是气动密封，通过气源驱动密封帽压紧装卸口，但是经常会出现在密封一段时间后，气源的气量出现不足，对密封帽的压力不够大，密封帽很容易发生松弛，造成挥发性的流体沿着缝隙外泄的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、使用方便、密封可靠性高的带切换功能的鹤管密封夹紧装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种使用所述带切换功能的鹤管密封夹紧装置进行夹紧的夹紧方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种带切换功能的鹤管密封夹紧装置，该装置包括鹤管垂管和安装在鹤管垂管上的密封机构、气动夹紧机构和手动夹紧机构，密封机构包括安装在鹤管垂管上的密封盖体，密封盖体上设置有若干导向筒；所述气动夹紧机构包括若干钩杆和安装在鹤管垂管上的双头气缸，钩杆的一端通过转钩接杆机构连接在双头气缸的活塞杆的一端，钩杆的另一端贯穿导向筒、并安装有与外部容器配合的转钩；所述手动夹紧机构包括丝杠和与丝杠配合的特制开合螺母，特制开合螺母安装在双头气缸的活塞杆的另一端；所述双头气缸的两个活塞腔通过导气管连通，导气管上设置有控制导气管通断的串气阀。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述特制开合螺母包括安装在双头气缸的活塞杆的另一端的螺母座和螺母本体，螺母本体包括凹螺母本体和凸螺母本体，凸螺母本体上设置有凸块，凹螺母本体上设置有便于凸块插接的凹槽，凸块和凹槽上设置有与丝杠配合的半圆形螺纹孔。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述螺母座上还安装有驱动凹螺母本体和凸螺母本体移动配合的曲轴，曲轴上设置有偏心轮，凹螺母本体和凸螺母本体上设置有与偏心轮配合的槽孔。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述曲轴上依次设置有3个偏心轮，两侧的偏心轮与凹螺母本体的槽孔卡接，中间的偏心轮与凸螺母本体上的槽孔卡接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述曲轴通过轴承安装在螺母座上，曲轴的一端通过垫圈和开口销固定，曲轴的另一端连接有操作手柄，螺母座上还安装有与操作手柄配合的手柄限位。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述鹤管垂管或双头气缸的缸体上还安装有与丝杠配合的丝杠轴承座。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述所述丝杠上安装有便于操作的手动夹紧摇柄。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述的钩杆、导向筒设置有2-6个，沿鹤管垂管的周向分布。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，所述的密封盖体是由2-5层从上至下口径渐窄的密封帽形成的倒塔式结构。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，一种带切换功能的鹤管密封夹紧方法，该方法以上所述的带切换功能的鹤管密封夹紧装置，该方法选取气动夹紧法、手动夹紧法或气动、手动同时夹紧法中的一种对鹤管进行夹紧：

（1）气动夹紧法：先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后关闭串气阀，使双头气缸的两个活塞腔不连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠不传动连接，最后开通外部高压气源对双头气缸供气，使得双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；

（2）手动夹紧法：先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后开启串气阀，使双头气缸的两个活塞腔连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠传动连接，最后转动丝杠，使得丝杠通过双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；

（3）气动、手动同时夹紧法：第一步，先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后关闭串气阀，使双头气缸的两个活塞腔不连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠不传动连接，最后开通外部高压气源对双头气缸供气，使得双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；第二步，在第一步操作的基础上，操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠传动连接，最后转动丝杠，使得丝杠通过双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，进一步加大对转钩的拉力，使得转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口进一步夹紧。

与现有技术相比，本发明通过气动夹紧机构和/或手动夹紧机构与密封机构配合，在将密封盖体压紧到外部容器的入口后，可通过气动夹紧机构和/或手动夹紧机构驱动转钩与密封盖体内外配件将外部容器的入口夹紧密封，有效避免某一种密封驱动出现密封动力不足的情况，大大提高了密封的可靠性，保证了密封效果。该装置设计合理、方便操作，可根据实际情况选择和切换鹤管的密封方式，有效避免了意外情况的发生，大大提高了密封的可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明特制开合螺母打开状态示意图；

图3为本发明特制开合螺母闭合状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-3，一种带切换功能的鹤管密封夹紧装置，该装置包括鹤管垂管1和安装在鹤管垂管1上的密封机构、气动夹紧机构和手动夹紧机构，密封机构包括安装在鹤管垂管1上的密封盖体2，密封盖体2上设置有若干导向筒；所述气动夹紧机构包括若干钩杆3和安装在鹤管垂管1上的双头气缸6，钩杆3的一端通过转钩4接杆机构5连接在双头气缸6的活塞杆7的一端，钩杆3的另一端贯穿导向筒、并安装有与外部容器配合的转钩4；所述手动夹紧机构包括丝杠8和与丝杠8配合的特制开合螺母，特制开合螺母安装在双头气缸6的活塞杆7的另一端；所述双头气缸6的两个活塞腔通过导气管连通，导气管上设置有控制导气管通断的串气阀10。转钩接杆机构5可为旋转接头；密封盖体2用于在鹤管垂管1插入容器入口后，与转钩4内外配合将容器的入口夹紧，保证密封性，便于进行流体装卸；双头气缸6包括一个气缸体，气缸体内部设置有活塞腔，活塞杆7贯穿活塞腔，中部安装有分隔板，将活塞腔分隔成2个子活塞腔，通过分别对2个子活塞腔充气，实现活塞杆7的左右移动；2个子活塞腔外接高压气源，双头气缸6的活塞杆7的一端与钩杆3连接，接头高压气源后，活塞杆7向外拉动钩杆3，带动转钩4与鹤管垂管1进行相对移动，从而与密封盖体2配合将容器的入口夹紧，实现气动夹紧操作；若外部高压气源不足，或者没有高压气源可供使用时，开启串气阀10，使得2个子活塞腔连通，避免产生内压，然后转动丝杠8，通过活塞杆7向外拉动钩杆3，带动转钩4与鹤管垂管1进行相对移动，从而与密封盖体2配合将容器的入口夹紧，实现手动夹紧操作。

所述特制开合螺母包括安装在双头气缸6的活塞杆7的另一端的螺母座12和螺母本体，螺母本体包括凹螺母本体13和凸螺母本体14，凸螺母本体14上设置有凸块，凹螺母本体13上设置有便于凸块插接的凹槽，凸块和凹槽上设置有与丝杠8配合的半圆形螺纹孔18；所述螺母座12上还安装有驱动凹螺母本体13和凸螺母本体14移动配合的曲轴15，曲轴15上设置有偏心轮19，凹螺母本体13和凸螺母本体14上设置有与偏心轮19配合的槽孔。螺母座12上设置有供凹螺母本体13和凸螺母本体14进行相对移动的燕尾槽，曲轴15上与凹螺母本体13配合的偏心轮19和曲轴15上与凸螺母本体14配合的偏心轮19方向相反，使得曲轴15转动时，通过偏心轮19与槽孔配合，凹螺母本体13和凸螺母本体14会发生相对移动，或相互靠近，将2个半圆形螺纹孔18合并形成一个完整的螺纹孔，与丝杠8传动连接，或相互远离，将2个半圆形螺纹孔18分离，断开与丝杠8传动连接。

所述曲轴15上依次设置有3个偏心轮19，两侧的偏心轮19与凹螺母本体13的槽孔卡接，中间的偏心轮19与凸螺母本体14上的槽孔卡接。

所述曲轴15通过轴承安装在螺母座12上，曲轴15的一端通过垫圈17和开口销16固定，曲轴15的另一端连接有操作手柄20，螺母座12上还安装有与操作手柄20配合的手柄限位21。曲轴15可以与螺母座12进行相对转动，曲轴15的一端端部设置供开口销16插接的开孔；操作手柄20与曲轴15垂直固定连接，方便通过操作手柄20转动曲轴15；手柄限位21包括2个限位块，分别垂直安装在螺母座12上，分别用于在曲轴15转动到位后通过对操作手柄20限位，避免曲轴15继续转动。

所述鹤管垂管1或双头气缸6的缸体上还安装有与丝杠8配合的丝杠轴承座9，便于对丝杠8进行转动定向，避免丝杠8跑偏。

所述所述丝杠8上安装有便于操作的手动夹紧摇柄11。手动夹紧摇柄11与丝杠8的端部垂直固定连接，方便通过手动夹紧摇柄11转动丝杠8拉动或推动双头气缸6的活塞杆7。

所述的钩杆3、导向筒设置有2-6个，沿鹤管垂管1的周向分布。通过调整钩杆3、导向筒的数量，能够提高密封装置的密封效果。

所述的密封盖体2是由2-5层从上至下口径渐窄的密封帽形成的倒塔式结构，实际中，可根据容器的不同规格，按需要设计密封盖体2上密封帽的层数，便于更好的密封，可操作性强。

一种带切换功能的鹤管密封夹紧方法，该方法选取气动夹紧法、手动夹紧法或气动、手动同时夹紧法中的任意一种方法对鹤管进行密封夹紧：

（1）气动夹紧法：先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后关闭串气阀，使双头气缸的两个活塞腔不连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠不传动连接，最后开通外部高压气源对双头气缸供气，使得双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；

（2）手动夹紧法：先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后开启串气阀，使双头气缸的两个活塞腔连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠传动连接，最后转动丝杠，使得丝杠通过双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；

（3）气动、手动同时夹紧法：第一步，先将鹤管垂管沿外部容器的入口插入外部容器，使密封盖体从外部容器的入口外部压紧外部容器，并转动转钩，然后关闭串气阀，使双头气缸的两个活塞腔不连通，接着操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠不传动连接，最后开通外部高压气源对双头气缸供气，使得双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，使转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口夹紧；第二步，在第一步操作的基础上，操作特制开合螺母，使特制开合螺母与丝杠传动连接，最后转动丝杠，使得丝杠通过双头气缸的活塞杆带动钩杆向外拉动转钩，进一步加大对转钩的拉力，使得转钩与密封盖体内外配合将外部容器的入口进一步夹紧。