[发明专利]一种自动型悬臂式密闭装车鹤管及其控制方法

说明书

本发明公开一种自动型悬臂式密闭装车鹤管及其控制方法。其鹤管包括控制系统、立柱、旋转机构组件、液相接口、内臂、外臂、提升机构组件、液相短接组件、多级垂管组件和密封装置，其中，旋转机构组件包括旋转接头、气动马达、蜗轮、蜗杆、安装支架和旋转编码器，蜗轮固定在旋转接头上，气动马达输出轴与蜗杆的一端连接，蜗杆另一端与旋转编码器输入轴连接，旋转编码器与安装支架连接，安装支架与旋转接头固定连接，蜗杆与蜗轮相互啮合控制器通过电磁阀控制气动马达。气动马达带动内、外臂转动，完成鹤管与罐车口的自动对位。本发明可以减少或替代人工操作，相应减少了由人员不关注和误操作带来的不安全因素，避免了人员从高处坠落等风险。

技术领域

本发明涉及流体装卸领域，具体涉及一种自动型悬臂式密闭装车鹤管及其控制方法。

背景技术

鹤管是一种多关节可旋转移动式液体或气体装车设备，其主要结构包括：立柱、内臂、中部弯管、外臂、垂管等，内臂与液相工艺管线配制旋转接头，内臂与中部弯管配置旋转接头，中部弯管与外臂配置旋转接头，外臂与垂管配置旋转接头。液体介质从现场工艺管线进入鹤管的内臂、中部弯管、外臂及垂管，最后进入槽车。

目前的鹤管工作时主要靠手动，即装车前操作人员用手抱着鹤管垂管从栈桥的鹤管收拢位置沿栈桥活动梯进到槽车上，将鹤管的垂管放到槽车口内，有密闭装车要求时将密封盖或密封帽盖住槽车口。然后再开泵、开阀进行装车作业，当装车完成后，手动提起垂管及密封盖，并手工使鹤管复位。这种鹤管为全手动操作，操作人员在栈桥和槽车之间搬运垂管增加了劳动强度，而且操作人员与垂管及罐车口近距离接触，增加了接触液体或气体介质可能性，特别是易燃易爆、有毒有害的化工品，增加了燃烧爆炸及中毒的风险；同时由于火车槽车或汽车槽车上面距地面大于3米，易造成高空坠落的安全隐患。

中国专利CN201920644108.2公开了“一种气动全自动鹤管”，其技术方案中采用了气缸和电动伸缩杆，利用控制器对气缸和电动伸缩杆进行控制，从而实现鹤管的气动自动化操作。但是该方案在鹤管上方设置的支撑结构及滑块装置，使得设备整体安装时需要的净高空间较大，而上装鹤管设备多安装于雨棚之下，这往往导致现场不具备安装该设备的条件。另外，该专利的鹤管不具备密闭装车功能，无法实现挥发性气体介质的密闭回收。

中国专利CN201520231845.1公开了“一种带自对位功能的多关节鹤管”，其技术方案中采用了伺服电机和定位传感器，利用控制系统对伺服电机进行控制，从而实现鹤管的自动化操作。但是其电机控制系统结构复杂、成本高，且位置感知单元安装在垂管上，和垂管同时运动，所能扫描到的范围受垂管运动路径的约束，从而影响自动对位的效率。

发明内容

针对以上现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动型悬臂式密闭装车鹤管及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明的鹤管采用的技术方案如下：

一种自动型悬臂式密闭装车鹤管，包括控制系统、立柱、旋转机构组件、液相接口、内臂、外臂、提升机构组件、液相短接组件、多级垂管组件和密封装置，内臂通过第一旋转机构组件与液相接口连接，内臂通过第二旋转机构组件与外臂连接，多级垂管组件的底部设置密封装置；所述外臂与液相短接组件连接，液相短接组件的上端与提升机构组件连接，其下端与多级垂管组件的上端连接；所述旋转机构组件包括旋转接头、第一气动马达、第一蜗轮、第一蜗杆、安装支架和旋转编码器，第一蜗轮固定在旋转接头上，第一气动马达输出轴与第一蜗杆的一端连接，第一蜗杆另一端与旋转编码器输入轴连接，旋转编码器与安装支架连接，安装支架与旋转接头固定连接，第一蜗杆与第一蜗轮相互啮合；所述控制系统包括电磁阀和控制器，控制器分别与电磁阀和旋转编码器连接；控制器通过电磁阀控制第一气动马达。

进一步地，所述提升机构组件包括第二气动马达、第二蜗轮、第二蜗杆、链轮和链条，第二气动马达与第二蜗杆连接，第二蜗杆与第二蜗轮相互啮合，链轮与第二蜗轮同轴连接，链条与链轮相互啮合；所述第二气动马达由控制器通过电磁阀控制。