阅读说明：本技术 低温液体装卸臂垂管的水平保持机构 (Horizontal holding mechanism for low-temperature liquid loading and unloading arm vertical pipe ) 是由 杨昌文 林冬娅 胡术生 陈维银 刘太平 冯波 李鸿军 孙鹏 唐永东 程洪 黎东 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低温液体装卸臂垂管的水平保持机构,包括：低温旋转接头三；与低温旋转接头三固定的支撑板一；一端与低温旋转接头三活动连接的外臂；一端与外臂连接的伸缩部件,伸缩部件的另一端与支撑板一连接；与外臂另一端固定连接的低温旋转接头四；用于连接垂管的低温旋转接头五；还包括：支撑板二,支撑板二的一端与低温旋转接头四活动连接,所述低温旋转接头五与支撑板二固定连接；双向拉力组件,双向拉力组件的一端与支撑板二的另一端连接,双向拉力组件的另一端与支撑板一连接。本发明具有使垂管的轴向与水平面保持平行的优点。(The invention discloses a horizontal holding mechanism of a low-temperature liquid loading and unloading arm vertical pipe, which comprises: a third low-temperature rotary joint; the first supporting plate is fixed with the third low-temperature rotary joint; one end of the outer arm is movably connected with the low-temperature rotary joint III; one end of the telescopic component is connected with the outer arm, and the other end of the telescopic component is connected with the first support plate; a low-temperature rotary joint IV fixedly connected with the other end of the outer arm; a fifth low-temperature rotary joint for connecting the vertical pipe; further comprising: one end of the second support plate is movably connected with the fourth low-temperature rotary joint, and the fifth low-temperature rotary joint is fixedly connected with the second support plate; and one end of the bidirectional tension component is connected with the other end of the second support plate, and the other end of the bidirectional tension component is connected with the first support plate. The invention has the advantage that the axial direction of the vertical pipe is kept parallel to the horizontal plane.)

低温液体装卸臂垂管的水平保持机构

技术领域

本发明涉及一种低温液体装卸臂垂管的水平保持机构。

背景技术

低温液体装卸臂主要用于石化行业低温流体的装卸，如图1、图2，低温液体装卸臂主要由立柱1、轴承座2、低温旋转接头一3、内臂4、低温旋转接头二5，低温旋转接头三6，支撑板一7、伸缩部件8、外臂9、低温旋转接头四10，低温旋转接头五11、垂管12组成。低温液体装卸臂垂管的水平保持机构的内臂4、外臂9、垂管12，通过5个低温旋转接头的转动，实现水平或竖直方向的三维运动，代替低温金属软管，实现低温液体的装卸。

现有低温液体装卸臂垂管的水平保持机构的垂管12无限位机构，在重力的作用下会自然下垂，即垂管的轴向与水平面无法保持平行。在与低温液体槽车法兰对接时，需要操作者将垂管抬水平才能顺利对接，垂管自重20公斤左右，操作者劳动强度大。

发明内容

本发明提供一种低温液体装卸臂垂管的水平保持机构，本发明可使垂管的轴向与水平面保持平行。

低温液体装卸臂垂管的水平保持机构，包括：

低温旋转接头三；

与低温旋转接头三固定的支撑板一；

一端与低温旋转接头三活动连接的外臂；

一端与外臂连接的伸缩部件，伸缩部件的另一端与支撑板一连接；

与外臂另一端固定连接的低温旋转接头四；

用于连接垂管的低温旋转接头五；

还包括：

支撑板二，支撑板二的一端与低温旋转接头四活动连接，所述低温旋转接头五与支撑板二固定连接；

双向拉力组件，双向拉力组件的一端与支撑板二的另一端连接，双向拉力组件的另一端与支撑板一连接。

本发明的优点为，通过在原有的装卸臂上增设支撑板二和双向拉力组件，通过支撑板二和双向拉力组件与支撑板一以及低温旋转接头四的连接关系，无论外臂向上摆动还是向下摆动，垂管的轴向始终与水平面保持平行，因此，这种结构使垂管在与槽车法兰对接前始终保持水平状态，方便法兰的对接。从而在与低温液体槽车法兰对接时，操作者不在需要将垂管抬水平才能顺利对接，减轻了操作者的劳动强度。另外，在法兰螺栓紧固时，如遇槽车法兰倾斜，垂管的水平状态可解除，实现一定的仰角或俯角，确保法兰的密封可靠，使低温液体***露。

附图说明

图1为现有技术中的低温液体装卸臂的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的低温液体装卸臂垂管的水平保持机构的示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为双向拉力组件的剖面结构示意图；

图6为锁紧部件一或锁紧部件二的结构示意图；

图7为外臂上摆时垂管水平状态的主视图；

图8为外臂下摆时垂管水平状态的主视图；

图9为槽车法兰向下倾斜时垂管的连接状态的主视图；

图10为槽车法兰向上倾斜时垂管的连接状态的主视图；

图11为双向拉力组件伸长的剖视图；

图12为双向拉力组件缩短的剖视图。

具体实施方式

如图3至图6所示，本发明的低温液体装卸臂垂管的水平保持机构，包括：低温旋转接头三6、支撑板一7、伸缩部件8、外臂9、低温旋转接头四10、低温旋转接头五11、支撑板二13、双向拉力组件14，下面对各位分以及它们之间的关系进行详细说明：

支撑板一7与低温旋转接头三6固定，优选地，支撑板一7用螺栓固定在低温旋转接头三6的一侧的法兰上，从而支撑板一7相对低温旋转接头三6不会转动。外臂9的一端与低温旋转接头三6活动连接，外臂9相对低温旋转接头三6能转动。伸缩部件8的一端与外臂9连接，伸缩部件8的另一端与支撑板一7连接。伸缩部件8优先采用弹簧缸，伸缩部件8使外臂9与低温旋转接头三6的位置获得相对保持，并在一定的俯仰角（-25°～25°）范围内实现悬停，例如，在外臂9旋转后，伸缩部件8使外臂9保持在需要的位置。

低温旋转接头四10与外臂9的另一端固定连接，低温旋转接头五11用于连接垂管12；支撑板二13的一端与低温旋转接头四10活动连接，支撑板二13相对低温旋转接头四10能旋转，所述低温旋转接头五11与支撑板二13固定连接，在需要时，低温旋转接头五11随同支撑板二13旋转。双向拉力组件14的一端与支撑板二13的另一端连接，双向拉力组件14的一端与支撑板一7连接。双向拉力组件14的一端与支撑板二13的另一端铰接，双向拉力组件14的另一端与支撑板二13的另一端铰接。

所述支撑板一7、低温旋转接头三6、外臂9、低温旋转接头四10、支撑板二13、双向拉力组件14连接后形成多边形结构。所述双向拉力组件14的一端与支撑板二13的另一端铰接，双向拉力组件14的一端与支撑板一7铰接。支撑板一7和支撑板二13平行。

所述双向拉力组件14包括：拉力杆15、缸筒18、弹簧一17、弹簧二19、锁紧部件一16、锁紧部件二20，拉力杆15的一部分位于缸筒18内，拉力杆15的另一部分暴露在缸筒18的外部，拉力杆15位于缸筒18内的部分设有限位组件，所述锁紧部件一16套在拉力杆15上并与缸筒18固定，锁紧部件二20位于缸筒18内并与缸筒18固定，锁紧部件一16和锁紧部件二20分别位于限位组件的两侧，所述弹簧一17空套在拉力杆15上，弹簧一17的一端与限位组件的一端抵顶，弹簧一17的另一端与锁紧部件一16抵顶，弹簧二19的一端与限位组件的另一端抵顶，弹簧二19的另一端与锁紧部件二20抵顶。缸筒18左端由锁紧部件一16对弹簧一17施加预紧力，缸筒18右端由锁紧部件二20对弹簧二19施加预紧力。

所述限位组件包括：与缸筒18的内腔间隙配合导向部件22、设置于导向部件22两端的限位部件23，导向部件配置在拉力杆15的周面，限位部件23的一端设有第一套接部23a，限位部件23a用于弹簧一17或弹簧二19套在上面。

所述锁紧部件一16、锁紧部件二20均包括：设置有通孔的连接部a、设置于连接部a一端的第二套接部b、设置于连接部a一端的旋接部c。连接部a与缸筒18连接；所述的连接部a的外周面上设有螺纹，连接部a与缸筒18螺纹连接。弹簧一17或弹簧二19套在第二套接部b上，旋接部c用于连接外部旋转驱动机构，外部旋转驱动机构采用例如具有内六角孔的套筒，旋转部c呈六边形，外部旋转驱动机构套在旋转部c上，转动旋转部c，使锁紧部件一16或锁紧部件二20与缸筒18螺纹连接。

在低温液体装卸臂与槽车法兰对接之前，低温液体装卸臂所受的竖直方向的里只有自重以及人员操作使上下摆动外臂9的力。此时，以低温旋转接头四10为中心，对弹簧一17的施以预紧力，其产生力矩需大于垂管12自重和下摆力的力矩。同时对弹簧二19的也施以预紧力，其产生的力矩需大于垂管12上摆力的力矩。在两端弹簧预紧力的双作用之下，拉力杆15在缸筒18处于平衡状态，左右不能移动，此时双向拉力组件14长度为定长。

如图7所示，在低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰对接紧固前，外臂9向上摆动，支撑板一7固定不动，支撑板二13与支撑板一7平行，与支撑板二13连接的垂管12能够始终保持水平状态，方便与低温液体槽车法兰的对接。图7中的L1和L2分别为1700mm。

如图8所示，在低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰对接紧固前，外臂9向下摆动，支撑板一7固定不动，支撑板二13与支撑板一7平行，与支撑板二13连接的垂管12能够始终保持水平状态，方便与低温液体槽车法兰的对接。图8中的L1和L2分别为1700mm。

如图9所示，当低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰21对接紧固时，如低温液体槽车法兰21向下倾斜，至使垂管12的轴向与水设备横向之间的夹角α为3°，这样，锁紧部件一16紧固所产生的力矩大于双向拉力组件14内弹簧一17的预紧力力矩，拉力杆15在缸筒18内左移，如图10所示，双向拉力组件14伸长，实现低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰的螺栓连接。图9中的L1为1700mm，图9和图10中的L2为1715.5mm。

如图11所示，当低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰21对接紧固时，如低温液体槽车法兰21向上倾斜，至使垂管12的轴向与水设备横向之间的夹角α为3°，这样，锁紧部件二20紧固所产生的力矩大于双向拉力组件14内弹簧一19的预紧力力矩，拉力杆15在缸筒18内右移，如图12所示，双向拉力组件14缩短，实现低温液体装卸臂与低温液体槽车法兰的螺栓连接。图11中的L1为1700mm，图9和图10中的L2为1682.8mm。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。