一种流体自动罐装鹤管系统

本发明涉及流体自动装卸技术领域，具体涉及一种带鹤管自动与罐口对位功能的流体自动罐装鹤管系统。

背景技术：

当前的全自动流体装卸设备主要包括密封装置、对位系统、桁车、桁架、立柱等部分，其工作原理：罐车停靠后，桁车在桁架上行进并带动输油管(垂管)移动至罐车罐口的正上方完成定位工作，后垂直驱动模块驱动垂管下降进入罐口，完成灌注工作后复位。但是当前的流体装卸设备存在一些问题：①在室外大风情况下，罐装垂直鹤管末端管道存在被风吹离垂直状态的问题，垂管产生晃动从而可能引发与罐口的碰撞而产生电火花，这在易燃液体的灌注工作中是具有非常高的安全隐患。②流体自动罐装设备过于复杂，鹤管管路分为进液管、回气管，垂管需实现竖直方向位移，目前方案多为垂管内管、外管可伸缩，或者鹤管多关节复合运动实现，导致整体结构尤其是垂管结构过于复杂，加工装配困难。

为解决上述问题，本申请中提出一种流体自动罐装鹤管系统。

技术实现要素：

(一)发明目的

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种改进的流体自动罐装鹤管系统，可以使装置在整个工作过程中始终保持垂管垂直状态，避免垂管可能因环境及惯性等因素产生的晃动而引发的碰撞，及碰撞可能产生的静电安全隐患等问题，减少差错率，同时减少了装置的复杂程度，降低了装配难度，提高装置的实用性，适用性，安全性。

(二)技术方案

本发明采取的技术方案为：一种流体自动罐装鹤管系统，该装置主要由密封装置、对位系统、立柱、控制箱、垂直驱动模块、传动系统、导轨、连接板、密封箱、密封伸缩管、鹤管主体结构、进液阀门、回气阀门、液体流量计等组成，其中对位系统包括桁车、桁架、定位传感器，其中垂直驱动模块包括驱动装置、轮架、滑轮，其中鹤管主体结构包括垂管、第二转轴、连接管、第一转轴、第一进液鹤管、第二进液鹤管、第一回气鹤管、第二回气鹤管。垂管表面具有螺纹，与连接板为螺旋副连接，连接板螺旋孔所设位置保证垂管始终运动于罐口的中心线上，第二转轴(法兰、转动套)端面圆心位于螺纹孔圆心正上方，始终保持垂管的垂直姿态；驱动装置(电机)安装在轮架上，且轮架设有滑轮并活动安装于导轨，导轨固定于连接板沿竖直方向导向，保证垂管竖直方向平滑运动；轮架固定于第二转轴；驱动装置(电机)与垂管通过传动系统连接，垂管在驱动装置(电机)的驱动下沿导轨方向实现螺旋垂直下降；定位动力装置(电机)控制桁车在桁架上水平移动；密封装置固定于垂管并安装有定位传感器(非接触式扫描测距仪)；控制箱控制对位系统完成垂管对罐口的对位工作，旨在保证垂管管口处于罐口正上方；液体流量计安装于进液管，用于观测输送液体流量，当罐车内油量到达指定位置时控制箱自动控制进油管停止输油，防止油溢出；完成灌注工作后控制箱自动控制本装置进行复位。第一进液鹤管、第一回气鹤管通过第一转轴连接于连接管；第一进液鹤管通过旋转接头连接于第二进液鹤管，第一回气鹤管通过旋转接头连接于第二回气鹤管，第二进液鹤管通过旋转接头连接于进液管，第二回气鹤管通过旋转接头连接于回气管，液体流量计、进液阀门安装于进液管，回气阀门安装于回气管。密封箱分为两部分，分别固定于轮架、第二转轴，两部分通过螺栓连接；密封伸缩管包括密封伸缩管一管、密封伸缩管二管，密封伸缩管一管一端固定于密封箱，另一端固定于连接板，密封伸缩管二管一端固定于连接板，另一端固定于密封装置。

与现有技术相比，本发明具有以下增益效果：①运行更加稳定，管外分布螺纹，使垂管竖直移动为螺旋运动，相比于原装置的垂管下落更加稳定。②安全性能提高，彻底解决了原装置垂管与罐口碰撞而产生的安全隐患。③系统得到大幅的简化，鹤管主体结构及垂管结构得到大幅度的简化。

附图说明

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的主体结构简图。图中：1、进液管；2、液体流量计；3、进液阀门；4、回气管；5、回气阀门；6、第二回气鹤管；7、第二进液鹤管；8、第一回气鹤管；9、旋转接头；10、第一进液鹤管；11、第一转轴；12、连接管；13、第二转轴；14、滑轮；15、轮架；16、导轨；17、驱动装置；18、传动系统；19、定位动力装置；20、行走轮；21、桁车；22、桁架；23、定位传感器；24、密封装置；25、垂管；26、立柱；27、控制箱；28、罐口；29、密封箱；30、密封伸缩管；31、连接板；a、对位系统；b、垂直驱动模块。

具体实施方式

下面结合附图图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但其示例并不能代表本发明的所有实施方式。

一种流体自动罐装鹤管系统，该装置主要由密封装置24、对位系统a、立柱26、控制箱27、垂直驱动模块b、传动系统18、导轨16、连接板31、密封箱29、密封伸缩管30、鹤管主体结构、进液阀门3、回气阀门5、液体流量计2等组成，其中对位系统a包括桁车21、桁架22、定位传感器23，其中鹤管主体结构包括垂管25、第二转轴13、连接管12、第一转轴11、第一进液鹤管10、第二进液鹤管7、第一回气鹤管8、第二回气鹤管6，其中垂直驱动模块b包括驱动装置17、轮架15、滑轮14。垂管25为气液两相管，通过第二转轴13(法兰、转动套)连接于连接管12，外管为回气管，内管为进液管。垂管25表面带有螺纹与连接板31为螺旋副连接，连接板31固定于桁车21；驱动装置17(电机)安装于轮架15，且轮架15设有滑轮14，固定于连接管12；定位驱动装置19(电机)控制桁车21在桁架22上进行水平移动；导轨16固定于连接板31，驱动装置17(电机)与垂管25通过传动系统18连接，垂管25在驱动装置17(电机)的驱动下沿导轨16垂直移动，密封装置24固定于垂管25并安有定位传感器23(非接触式扫描测距仪)；控制箱27控制对位系统a完成垂管25对罐口28的对位工作，旨在保证垂管25管口处于罐口28正上方；液体流量计2安装于进液管1，用于观测输送液体流量；第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过第一转轴11(法兰、转动套)连接于连接管12，第二进液鹤管7与第一进液鹤管10、第二回气鹤管6与第一回气鹤管8通过旋转接头9连接。密封箱29分为两部分，分别固定于轮架、第二转轴，两部分通过螺栓连接，密封伸缩管30包括密封伸缩管一管、密封伸缩管二管，密封伸缩管一管一端固定于密封箱，另一端固定于连接板，密封伸缩管二管一端固定于连接板，另一端固定于密封装置。

其中，连接板31螺旋孔中心所设位置位于罐口28中心线上，第二转轴13端面圆心位于桁车21螺旋孔中心正上方。

其中，导轨16导向为竖直方向。

其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6，进液管1、回气管4，所设位置关于桁架22中心线镜像分布。

其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6的长度及进液管1、回气管4的位置设定可保证装置正常运行。

其中，控制箱27通过已编写程序控制本装置运行。

其中，控制箱27接收定位传感器23(非接触式扫描测距仪)信号输入通过闭环反馈系统控制本装置运行。

其中，垂管25为气液两相管通过第二转轴13(法兰、转动套)连接于连接管12，外管为回气管，内管为进液管。

其中，垂管25表面带有螺纹与连接板31为螺旋副连接。

其中，传动系统(齿轮)输出端固定于垂管25上端与电机连接平面处，除齿轮传动外，还可以采用齿轮传动、同步带、蜗轮蜗杆、链条的结构。

其中，驱动装置17与垂管25通过传动系统18连接。

其中，轮架15设有滑轮14，固定于连接管12。

其中，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过第一转轴11(法兰、转动套)连接于连接管12，第一进液鹤管10、第一回气鹤管8通过旋转接头9连接于第二进液鹤管7、第二回气鹤管6，第二进液鹤管7、第二回气鹤管6通过相同的旋转接头9连接于进液管1、回气管4。

其中，密封装置24起密封罐口28及挥发气体收集的作用。

其中，连接管具有进液管、回气管两条管路，且进液管、回气管为l形弯管。

本发明基本工作流程：罐车停靠就位之后，人工打开罐车所装载的罐体顶部开设的罐口28的罐盖，在罐盖28被监测合格后，人工启动本发明，控制箱27自动控制定位动力装置19(电机)提供动力驱动安装着垂管25的连接板31跟随桁车21沿桁架22移动至一端后移动至另一端，桁车21移动至桁架22一端后，固定在垂管25的定位传感器23(非接触式扫描测距仪)自动开始对罐口28进行扫描工作。当桁车21移动至桁架22另一端后，固定在垂管25的定位传感器23(非接触式扫描测距仪)自动结束对罐口28进行扫描工作，控制箱27自动控制定位动力装置19电机传动系统提供动力驱动安装着垂管25的连接板31跟随桁车21沿桁架22向罐口方向移动。垂管25在同一水平面上的正投影与罐口28在水平面上的正投影重合后，定位驱动装置19(电机)停止运作，控制箱27自动控制驱动装置17驱动垂管25旋转实现垂直下降，当垂管25下降到指定位置后，控制箱27自动控制驱动装置17停止工作，控制箱27自动开启进液阀门3将液体经罐口28注入罐体内，同时控制箱27自动开启回气阀门5收集挥发气体，当罐体内的液位达到指定量或限定液位时，控制箱27自动关闭进液阀门3和回气阀门5，随后，控制箱自动控制驱动装置17驱动垂管25旋转实现上升，当垂管25上升到指定位置后，驱动装置17停止工作，控制箱27自动控制定位动力装置19驱动桁车复位。