一种液氨储存罐的内部清洗装置的制作方法

1.本发明涉及储存罐清洗技术领域，具体为一种液氨储存罐的内部清洗装置。


背景技术：

2.液氨，又称为无水氨，是一种无色液体，有强烈刺激性气味，相对密度0.77(液体)，熔点-77.7℃，沸点-33.5℃。氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨易溶于水，溶于水后形成铵根离子nh4+、氢氧根离子oh-，溶液呈碱性，且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存，高温分解成氨和氢。液氨在工业上应用广泛，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高；液氨由于具有腐蚀性和易挥发的特性，人工对液氨储存罐的内部进行清洗具有较大的安全风险，因此，需要采用自动清洗装置对液压储存罐的内部进行清洗，液氨储存罐分为立式和卧式，针对卧式的清洗较为简单，但立式液氨储存罐由于高度的限制，对清洗装置的要求较高，现有的清洗装置无法对液氨储存罐的内部进行清洗，导致立式液氨储存罐的使用受到较大的限制。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液氨储存罐的内部清洗装置，便于针对立式罐体进行内部的清洗，提高了清洗效率，使立式罐体的使用不受到限制。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种液氨储存罐的内部清洗装置，包括移动底座、罐外壁夹持机构和罐内壁清洗机构，所述罐外壁夹持机构和罐内壁清洗机构分别设置在所述移动底座的前端和顶部，所述罐外壁夹持机构包括左弧形夹持杆和右弧形夹持杆，所述左弧形夹持杆与右弧形夹持杆沿着水平方向左右对称设置，所述左弧形夹持杆的一端与右弧形夹持杆的一端均与所述移动底座铰接，所述左弧形夹持杆的内侧沿自身圆周方向等间距设置有多个左摩擦轮，所述右弧形夹持杆的内侧沿自身圆周方向等间距设置有多个右摩擦轮，所述右摩擦轮和左摩擦轮的轴向均为竖直方向，所述左摩擦轮与右摩擦轮上均设置有压力传感器，所述移动底座设有左弧形夹持杆的端面转动设置有两组行走轮，两组所述行走轮分别位于所述左弧形夹持杆的上方与下方，所述行走轮的轴向垂直于所述左摩擦轮的轴向；
5.所述罐内壁清洗机构包括立柱、安装板、升降机构和伸缩杆，所述立柱竖直设置并与所述移动底座转动连接，所述立柱的顶部固定有所述安装板，所述安装板的底部安装有所述升降机构，所述升降机构远离所述安装板的一端设置有所述伸缩杆，所述伸缩杆垂直于所述立柱，所述伸缩杆远离所述升降机构的一端设置有清洗球。
6.进一步地，所述移动底座内设置有驱动腔，所述移动底座的前端开设有与所述驱动腔相通的窗口，所述左弧形夹持杆的一端位于所述驱动腔内并通过左铰接轴与所述移动底座转动连接，所述右弧形夹持杆的一端位于所述驱动腔内并通过右铰接轴与所述移动底座转动连接，所述左弧形夹持杆的另一端与右弧形夹持杆的另一端均从所述窗口穿出，所述左铰接轴与右铰接轴上均设置有齿轮，两个所述齿轮相啮合。
7.进一步地，所述驱动腔内转动设置有蜗杆和蜗轮轴，所述蜗轮轴上设置有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述蜗杆的一端穿出所述移动底座传动连接有夹持电机，所述蜗轮轴上设置有直齿轮，所述直齿轮与其中一所述齿轮啮合。
8.进一步地，所述左摩擦轮与右摩擦轮的结构相同，所述左弧形夹持杆与右弧形夹持杆的结构相同，所述左摩擦轮包括轮体和摩擦橡胶套，所述摩擦橡胶套套设在所述轮体上，所述左弧形夹持杆的内侧开设有安装槽，所述安装槽的上内壁和下内壁沿所述左弧形夹持杆的径向均开设有滑槽，所述轮体的两端均固定有滑动轴，所述滑动轴滑动设置在所述滑槽内，所述压力传感器位于所述安装槽内，所述压力传感器的探头与所述左摩擦轮接触。
9.进一步地，所述移动底座的前端开设有两组行走槽，两组所述行走槽与两组行走轮一一对应，所述行走槽内转动设置有主动轴，所述行走轮套设在所述主动轴上，其中一所述主动轴穿出移动底座传动连接有伺服电机。
10.进一步地，所述移动底座内设有旋转腔，所述旋转腔位于所述驱动腔的上方，所述立柱的底部位于所述旋转腔内并设置有立柱蜗轮，所述旋转腔内转动设置有旋转蜗杆，所述旋转蜗杆与所述立柱蜗轮啮合，所述移动底座的侧壁安装有电机，所述电机的输出轴与所述旋转蜗杆的一端传动连接。
11.进一步地，所述升降机构为竖直设置的液压缸，所述液压缸的缸体转动设置在所述安装板上，所述伸缩杆包括固定杆和活动杆，所述固定杆的一端与所述液压缸的伸缩轴连接，另一端滑动穿设有所述活动杆，所述清洗球设置在所述活动杆上，所述固定杆内转动设置有丝杆，所述活动杆螺纹套设在所述丝杆上。
12.进一步地，所述安装板上转动设置有连接轴，所述连接轴的一端与所述液压缸的缸体连接，另一端设置有第一齿轮，所述安装板的顶部安装有第一电机，所述第一电机的输出轴设置有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述固定杆远离所述活动杆的一端设置有第二电机，所述第二电机的输出轴与所述丝杆传动连接。
13.进一步地，所述固定杆远离活动杆的一端形成有棘轮腔，所述第二电机的输出轴延伸至棘轮腔内并设置有第一棘轮，所述丝杆的一端延伸至所述棘轮腔内固定有伸缩筒，所述伸缩筒上设置有第二棘轮，所述第二棘轮与所述第一棘轮啮合，所述伸缩筒上套设有弹簧。
14.进一步地，所述清洗球内设置有水腔，所述清洗球的外壁开设有若干与所述水腔相通的喷水孔，所述清洗球连接有进水管，所述清洗球的外壁密集设置有毛刷。
15.本发明的有益效果是：
16.1、通过左弧形夹持杆与右弧形夹持杆抱紧在罐外壁，使左弧形夹持杆上至少有一个左摩擦轮与罐外壁接触，右弧形夹持杆上至少有一个右摩擦轮与罐外壁接触，通过压力传感器感知左摩擦轮与右摩擦轮的接触压力，通过增大接触压力提高左右摩擦轮与罐外壁之间的摩擦力，当接触压力到达预设压力后，左弧形夹持杆和右弧形夹持杆停止偏转，从而稳定了清洗装置的位置，当需要移动清洗装置改变清洗位置时，适当减小左右摩擦轮与罐外壁之间的接触压力，并启动行走轮，通过行走轮带动移动底座沿着储存罐的高度方向移动，从而将罐内壁清洗机构带至储存罐的顶部，以使罐内壁清洗机构能从罐顶部的开口伸入罐内进行清洗，克服了立式罐体的高度困难，实现了立式罐的自动清洗，提高了清洗效
率。
17.2、通过伸缩杆的伸缩以适应罐内壁的直径变化，使清洗球贴合罐内壁进行清洗，保证具有较好的清洗效果，为避免伸缩杆与罐壁产生干涉损坏罐体或清洗装置，设有棘轮机构，当清洗球与罐内壁相抵后，在第二电机继续工作的前提下，活动杆的移动受到限制，使活动杆受到挤压力，从而使第二棘轮压缩弹簧带动伸缩筒收缩，进而使第一棘轮与第二棘轮分离，使第二电机处于空转状态，避免活动杆持续施加作用力与罐内壁接触，保证罐体和清洗装置不受到损坏。
附图说明
18.图1为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置的立体图；
19.图2为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置中驱动腔的内部结构示意图；
20.图3为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置中右弧形夹持杆的局部示意图；
21.图4为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置中伸缩杆的内部结构示意图；
22.图5为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置中旋转腔的内部结构示意图；
23.图6为本发明一种液氨储存罐的内部清洗装置左摩擦轮4的结构示意图；
24.图中，1-移动底座，2-左弧形夹持杆，3-右弧形夹持杆，4-左摩擦轮，5-右摩擦轮，6-压力传感器，7-行走轮，8-立柱，9-安装板，10-伸缩杆，11-清洗球，12-驱动腔，13-窗口，14-左铰接轴，15-右铰接轴，16-齿轮，17-蜗杆，18-蜗轮，19-夹持电机，20-轮体，21-摩擦橡胶套，22-安装槽，23-滑槽，24-滑动轴，25-行走槽，26-主动轴，27-伺服电机，28-旋转腔，29-立柱蜗轮，30-旋转蜗杆，31-电机，32-液压缸，33-固定杆，34-活动杆，35-丝杆，36-连接轴，37-第一齿轮，38-第一电机，39-第二齿轮，40-第二电机，41-进水管，42-毛刷，43-棘轮腔，44-第一棘轮，45-伸缩筒，46-第二棘轮，47-弹簧，48-直齿轮。
具体实施方式
25.下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
26.如图1至图6所示，一种液氨储存罐的内部清洗装置，包括移动底座1、罐外壁夹持机构和罐内壁清洗机构，罐外壁夹持机构和罐内壁清洗机构分别设置在移动底座1的前端和顶部，罐外壁夹持机构包括左弧形夹持杆2和右弧形夹持杆3，左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3沿着水平方向左右对称设置，左弧形夹持杆2的一端与右弧形夹持杆3的一端均与移动底座1铰接，其中，左弧形夹持杆2的旋转方向与右弧形夹持杆2的旋转方向相反，左弧形夹持杆2的内侧沿自身圆周方向等间距设置有多个左摩擦轮4，右弧形夹持杆3的内侧沿自身圆周方向等间距设置有多个右摩擦轮5，右摩擦轮5和左摩擦轮4的轴向均为竖直方向，左摩擦轮4与右摩擦轮5上均设置有压力传感器6，每个左摩擦轮4和每个右摩擦轮5均对应设置有压力传感器6，移动底座1设有左弧形夹持杆2的端面转动设置有两组行走轮7，两组行走轮7分别位于左弧形夹持杆2的上方与下方，行走轮7的轴向垂直于左摩擦轮4的轴向；移动底座1的底部设置有行走机构，用于带动整个清洗装置在地面上行走，通过移动底座1带动清洗装置移动至罐体附近，左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3转动，以使左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3之间形成大于罐体直径的空间，然后移动底座1靠近罐体移动，使行走轮7与
罐外壁接触，此时，左弧形夹持杆2和右弧形夹持杆3靠近罐体旋转，通过左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3抱紧在罐外壁，使左弧形夹持杆2上至少有一个左摩擦轮4与罐外壁接触，右弧形夹持杆3上至少有一个右摩擦轮5与罐外壁接触，通过压力传感器6感知相对应左摩擦轮4与右摩擦轮5的接触压力，并感知与罐体接触的左摩擦轮4与右摩擦轮5的数量，通过增大接触压力提高左右摩擦轮与罐外壁之间的摩擦力，通过清洗装置的重量设计接触压力的大小，使接触压力产生的摩擦力大于清洗装置的重力即可，当接触压力到达预设压力后，左弧形夹持杆2和右弧形夹持杆3停止偏转，从而稳定了清洗装置的位置，当需要移动清洗装置改变清洗位置时，适当减小左右摩擦轮与罐外壁之间的接触压力，保证清洗装置不从罐体上下滑，并启动行走轮7，通过行走轮7带动移动底座1沿着储存罐的高度方向移动，从而将罐内壁清洗机构带至储存罐的顶部，以使罐内壁清洗机构能从罐顶部的开口伸入罐内进行清洗，克服了立式罐体的高度困难，实现了立式罐的自动清洗，提高了清洗效率；值得注意的是，由于右摩擦轮5和左摩擦轮4的轴向均为竖直方向，从而使右摩擦轮5与罐体之间、左摩擦轮4与罐体之间均未滑动摩擦，能有效增大摩擦力。罐内壁清洗机构包括立柱8、安装板9、升降机构和伸缩杆10，立柱8竖直设置并与移动底座1转动连接，立柱8的顶部固定有安装板9，安装板9的底部安装有升降机构，升降机构远离安装板9的一端设置有伸缩杆10，伸缩杆10垂直于立柱8，伸缩杆10远离升降机构的一端设置有清洗球11，使用前，安装板9旋转至移动底座1远离罐体的一侧，使罐内壁清洗机构不与罐体产生干涉，当行走轮7带动罐内壁清洗机构移动至罐体的上方时，此时，立柱8转动，使升降机构能带动清洗球11进入到罐体的内部，伸缩杆10的伸缩方向沿着罐体的径向方向，从而适应罐体的径向长度，使清洗球11能接触罐内壁进行有效的清洗，伸缩杆10的伸缩使清洗球11能适应罐口和罐身等直径不同的位置进行清洗，实现罐内壁的完全清洗；如图1所示，其中，移动底座1的前端开设有两组行走槽25，两组行走槽25与两组行走轮7一一对应，行走槽25内转动设置有主动轴26，行走轮7套设在主动轴26上，其中一主动轴26穿出移动底座1传动连接有伺服电机27，通过伺服电机27带动主动轴26转动，主动轴26带动其上的行走轮7转动，从而带动清洗装置沿着罐体的高度方向移动。具体实施时，清洗装置的尺寸根据液氨储存罐的尺寸进行对应设置，一方面能很好的对液氨储存罐进行清洗的同时，另一方面保证储存罐能承载与之对应的清洗装置的重量，避免出现较大的清洗装置夹持在尺寸较小的储存罐上，导致克服清洗装置重力施加的接触压力压伤罐外壁的情况。
27.进一步地，如图2所示，移动底座1内设置有驱动腔12，移动底座1的前端开设有与驱动腔12相通的窗口13，左弧形夹持杆2的一端位于驱动腔12内并通过左铰接轴14与移动底座1转动连接，右弧形夹持杆3的一端位于驱动腔12内并通过右铰接轴15与移动底座1转动连接，左弧形夹持杆2的另一端与右弧形夹持杆3的另一端均从窗口13穿出，左铰接轴14与右铰接轴15上均设置有齿轮16，两个齿轮16相啮合，驱动腔12内转动设置有蜗杆17和蜗轮轴，蜗轮轴上设置有蜗轮18，蜗轮18与蜗杆17啮合，蜗杆17的一端穿出移动底座1传动连接有夹持电机19，蜗轮轴上设置有直齿轮48，直齿轮48与其中一齿轮16啮合，夹持电机19带动蜗杆17转动，蜗杆17带动蜗轮18转动，蜗轮18带动蜗轮轴上的至齿轮48转动，直齿轮48带动与之啮合的齿轮16转动，从而使两个啮合的齿轮16转动，两个啮合的圆柱直齿轮16的旋转方向相反，从而实现左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3的同步偏转，并使偏转方向相反，实现对清洗装置的夹持限位作用，其中，传动部分采用蜗轮18与蜗轮17啮合，具有自锁功能，
能有效保持左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3的夹持位置。
28.进一步地，如图2和图3所示，左摩擦轮4与右摩擦轮5的结构相同，左弧形夹持杆2与右弧形夹持杆3的结构相同，左摩擦轮4包括轮体20和摩擦橡胶套21，摩擦橡胶套21套设在轮体20上，在摩擦橡胶套21磨损时，便于更换摩擦橡胶套21，左弧形夹持杆2的内侧开设有安装槽22，安装槽22的上内壁和下内壁沿左弧形夹持杆2的径向均开设有滑槽23，轮体20的两端均固定有滑动轴24，滑动轴24滑动设置在滑槽23内，压力传感器6位于安装槽22内，压力传感器6的探头与左摩擦轮4接触，当左摩擦轮4和右摩擦轮5与罐体接触后，先对应的压力传感器6将产生信号，从而可判断出左摩擦轮4与右摩擦轮5的接触数量，通过压力传感器6反馈的压力示数可知接触压力的大小，以保证所接触罐体的左摩擦轮4与右摩擦轮5产生的摩擦力足以克服清洗装置的重力。
29.进一步地，如图4和图5所示，移动底座1内设有旋转腔28，旋转腔28位于驱动腔12的上方，立柱8的底部位于旋转腔28内并设置有立柱蜗轮29，旋转腔28内转动设置有旋转蜗杆30，旋转蜗杆30与立柱蜗轮29啮合，移动底座1的侧壁安装有电机31，电机31的输出轴与旋转蜗杆30的一端传动连接，通过电机31带动旋转蜗杆30转动，旋转蜗杆30带动立柱蜗轮29转动，从而带动立柱8转动，实现罐内壁清洗机构的位置切换；升降机构为竖直设置的液压缸32，液压缸32的缸体转动设置在安装板9上，伸缩杆10包括固定杆33和活动杆34，固定杆33的一端与液压缸32的伸缩轴连接，另一端滑动穿设有活动杆34，清洗球11设置在活动杆34上，固定杆33内转动设置有丝杆35，活动杆34螺纹套设在丝杆35上，通过液压缸32的伸长带动清洗球11伸缩罐内进行清洗，清洗的过程中，还能使行走轮7带动整个清洗装置向下移动，使清洗球11沿着罐体的高度方向移动，从而可缩短液压缸32的长度设置，安装板9上转动设置有连接轴36，连接轴36的一端与液压缸32的缸体连接，另一端设置有第一齿轮37，安装板9的顶部安装有第一电机38，第一电机38的输出轴设置有第二齿轮39，第二齿轮39与第一齿轮37啮合，固定杆33远离活动杆34的一端设置有第二电机40，第二电机40的输出轴与丝杆35传动连接，第二电机40带动丝杆35转动，活动杆34由于与固定杆33滑动连接，其旋转自由度被限制，使活动杆34沿着丝杆35的轴向移动，实现伸缩杆10的伸缩，通过伸缩杆10的伸缩使清洗球11贴合罐体的内壁进行清洗，通过第一电机38带动第二齿轮39转动，通过第二齿轮39与第一齿轮37的啮合带动液压缸32转动，从而带动清洗球11转动，实现在同一高度下对罐体的圆周方向进行清洗。
30.进一步地，如图4所示，固定杆33远离活动杆34的一端形成有棘轮腔43，第二电机40的输出轴延伸至棘轮腔43内并设置有第一棘轮44，丝杆35的一端延伸至棘轮腔43内固定有伸缩筒45，伸缩筒45上设置有第二棘轮46，第二棘轮46与第一棘轮44啮合，伸缩筒45上套设有弹簧47，通过伸缩杆10的伸缩以适应罐内壁的直径变化，使清洗球11贴合罐内壁进行清洗，保证具有较好的清洗效果，为避免伸缩杆10与罐壁产生干涉损坏罐体或清洗装置，设有棘轮机构，当清洗球11与罐内壁相抵后，在第二电机40继续工作的前提下，活动杆34的移动受到限制，使活动杆34受到挤压力，从而使第二棘轮46压缩弹簧47带动伸缩筒45收缩，进而使第一棘轮44与第二棘轮46分离，使第二电机40处于空转状态，避免活动杆34持续施加作用力与罐内壁接触，保证罐体和清洗装置不受到损坏。
31.进一步地，如图1所示，清洗球11内设置有水腔，清洗球11的外壁开设有若干与水腔相通的喷水孔，清洗球11连接有进水管41，清洗球11的外壁密集设置有毛刷42，进水管41
连接外部水源，通过喷水孔将水喷洒在罐壁上，通过毛刷42对罐壁进行刷洗。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制；以及本领域普通技术人员可知，本发明所要达到的有益效果仅仅是在特定情况下与现有技术中目前的实施方案相比达到更好的有益效果，而不是要在行业中直接达到最优秀使用效果。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。