一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置的制作方法

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1.本发明属于平衡设备技术领域，具体涉及一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置。

背景技术：

2.液体石油产品和液体化工原料在内陆运输广泛采用罐车灌装运输，灌装过程涉及到物料的装卸，目前国内装卸槽车时普遍采用装卸臂作为物料输送设备。装卸臂俗称鹤管，是一种可以折叠旋转的管道，通过旋转接头、弯头、直管连接成多段结构，一般由立柱、内臂、外臂、外臂平衡器、垂管组成，垂管端设有出料口，使用时将垂管端与槽车上的接口或罐口连接即可。
3.由于石油化工原料多具有易燃、有毒特性，为了防止物料意外泄漏造成爆炸事故和环境污染，要求装卸过程中必须做好安全防护工作。目前随着国家对安全环保工作要求越来越严格，很多装卸臂都被要求安装紧急拉断阀，一方面是为了避免装卸车时突发紧急情况，槽车来不及与装卸臂脱开而驶离现场，将装卸臂拉坏造成泄漏。另一方面也是为了避免装卸车结束后，人员忘记将槽车与装卸臂脱开而驶离现场，或槽车发生溜车情况将装卸臂拉坏。
4.然而当拉断阀被迫断开后，装卸臂的外臂将失去断开部分的质量，该质量一般在30kg～50kg之间，根据动量守恒定律，失去平衡的外臂会在外臂平衡器的作用下快速上扬，并牵动内臂不定向摆动，由于此时的产生的力量和速度都很大，如果撞击到站在附近的人员身上，很容易造成伤亡事故。而如果撞击到附近的管线或设备上，则容易产生火花，存在很大的安全隐患，尤其是在液化烃类的装卸现场更是不允许发生的。
5.在现有技术中，还没有针对拉断阀断开后，避免装卸臂的外臂快速上扬措施，目前装卸臂常用的平衡器主要有扭簧式平衡器、配重式平衡器以及气弹簧式平衡器等(见附图)，但这些平衡器采用力矩平衡，均没有缓冲功能，当拉断阀断开后，无法避免平衡器快速上扬。其中对于扭簧式平衡器和气弹簧式平衡器，根据装卸臂的尺寸重量不同，需定制化设计弹簧或缸体，成本一般比较高。而对于配重式平衡器，由于是利用杠杆原理，通过增加配重块和调整力臂来调节平衡，所以当装卸臂的尺寸重量较大时，配重块也需要设计的很大，这使得装卸臂整体变的很笨重，而且会增加操作所需空间。

技术实现要素：

6.为了解决背景技术中所提出的技术问题，本发明提供一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，采用的技术方案如下：
7.一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，包括缸筒、拉杆和活塞，所述的缸筒的顶部通过封头密封，所述的封头上设有导向套，所述的拉杆穿过导向套左右移动，拉杆位于封头处的一端与连接头固定连接，拉杆的另一端与活塞相连接，所述的活塞位于缸筒内左右滑动，活塞上分别设有密封件a和密封件b，密封件a与拉杆相接触密封，密封件b与缸筒的内壁相接触密封，密封件a和密封件b主要用于密封，缸筒与端盖之间设有密封圈，缸筒与端盖之间
固定连接，所述的缸筒内设有弹性组件，弹性组件位于活塞和封头之间，上述结构属于现有技术，各个部件的功能和作用这里申请人不再一一赘述。
8.本发明的核心改进点是：通过在端盖上设有节流进/出气阀a，缸筒的上部设有节流进/出气阀b，当装车过程出现意外，拉断阀断开前，鹤管外臂处于下俯、水平或上扬之一状态，此时本装置的拉杆被拉出一部分，内部弹簧被压缩蓄力，该力经平衡装置支架转换后平衡鹤管外臂及垂管重力产生的力矩，使得鹤管外臂达到静平衡状态。
9.拉断阀断开后，外臂末端丢失一部分质量，静平衡被破坏，外臂在平衡装置中弹簧复位力的作用下开始上扬，拉杆缩回促使平衡器中的活塞向端盖侧滑动，但由于端盖侧以及缸筒前端都设置了节流出气阀，从而使得活塞与端盖之间的空气无法迅速排出，而活塞与封头之间的空气也无法快速补充，前者空气被压缩对活塞产生阻力，后者空气被抽真空对活塞产生拉力，在二力的作用下，即可实现减慢拉杆2缩回速度的作用，从而达到外臂缓慢上扬的目的。
10.优选地：端盖上设有单向进气阀，单向进气阀用于进气。
11.优选地：为了以适应不同重量范围的鹤管，所述的拉杆位于活塞处设有一段调节螺纹，调节螺纹与调节螺母螺纹连接，缸筒与端盖之间通过螺栓固定连接，当需要调节时，通过打开缸筒和端盖之间的螺栓，然后通过调节螺母来进行一定的调节，调节起来非常方便、快捷。
12.优选地：为了避免活塞及弹簧意外射出缸筒，对人员造成伤害缸筒的下部设有对称的挡销。
13.优选地：所述的弹性组件包括弹簧a、弹簧b、弹簧c、隔套a和隔套b，缸筒内从上至下依次设有弹簧a、隔套a、弹簧b、隔套b和弹簧c，隔套a和隔套b将弹簧a、隔套a、弹簧b相间，隔套a和隔套b在缸筒内左右滑动。可以根据实际需要调整弹簧和隔套的数量，也可以是2个弹簧加1个隔套或4个弹簧加3个隔套等，仅通过改变弹簧数量，可以实现弹簧组弹性系数的线性调整，在不改变长度、丝径、中径参数的前提下，减少使用弹簧的种类。
14.优选地：为了方便连接，所述的缸筒上设有对称的滚套，所述的滚套内设有耳轴。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1.通过本发明的结构改造，具有可调节的缓冲功能，可有效避免拉断阀意外断开时外臂快速上扬造成的伤人或碰撞事故，保证在拉断阀断开的瞬间，外臂慢慢上扬，从而达到安全的效果。
17.2、全封闭的固定式端盖，可避免拉杆过载时意外断裂射出缸筒，对人员造成伤害。
18.3、缸筒设置安全挡销，可避免活塞及弹簧意外射出缸筒，对人员造成伤害。
19.4、杠杆上设有调节螺纹，配合调节螺母使用可对平衡器的输出拉力做一定范围调节，以及更换不同规格的弹簧，实现弹簧疲劳后的更换、预紧，以适应不同重量范围的鹤管。
20.5、结构简单，维护方便，安装所需空间小，适应不同尺寸重量的鹤管。
附图说明
21.图1为现有技术结构图一；
22.图2为现有技术结构图二；
23.图3为现有技术结构图三；
24.图4为本发明的内部结构图；
25.图5为本发明的拉伸状态结构图；
26.图6为本发明的使用状态图一；
27.图7为本发明的使用状态图二。
28.图中：1缸筒；1-1挡销；2拉杆；2-1调节螺纹；3封头；4导向套；5弹簧a；6隔套a；7弹簧b；8隔套b；9活塞；9-1密封件a；9-2密封件b；10端盖；11单向进气阀；12节流进/出气阀a；13节流进/出气阀b；14调节螺母；15弹簧c；16滚筒；17耳轴；18连接头；19拉断阀；20拉断部分。
具体实施方式
29.实施例1
30.如图4－图5所示：
31.一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，包括缸筒1、拉杆2和活塞9，所述的缸筒1的顶部通过封头3密封，所述的封头3上设有导向套4，所述的拉杆2穿过导向套4左右移动，拉杆2位于封头3处的一端与连接头18固定连接，拉杆2的另一端与活塞9相连接，所述的活塞9位于缸筒1内左右滑动，活塞9上分别设有密封件a9-1和密封件b9-2，密封件a9-1与拉杆2相接触密封，密封件b9-2与缸筒1的内壁相接触密封，缸筒1与端盖10之间设有密封圈10，缸筒1与端盖10之间固定连接，所述的缸筒1内设有弹性组件，弹性组件位于活塞9和封头3之间，其特征在于，所述的端盖10上设有节流进/出气阀a12，所述的缸筒1的上部设有节流进/出气阀b，所述的端盖10上设有单向进气阀11。
32.拉杆2位于活塞9处设有一段调节螺纹2-1，调节螺纹2-1与调节螺母14螺纹连接，缸筒1与端盖10之间通过螺栓固定连接。缸筒1的下部设有对称的挡销1-1。弹性组件包括弹簧a5、弹簧b7、弹簧c15、隔套a6和隔套b8，缸筒1内从上至下依次设有弹簧a5、隔套a6、弹簧b7、隔套b8和弹簧c15，隔套a6和隔套b8将弹簧a5、隔套a6、弹簧b7相间，隔套a6和隔套b8在缸筒1内左右滑动。缸筒1上设有对称的滚套16，所述的滚套16内设有耳轴17。
33.本发明的工作原理如下：如图6-7所示，装车前，操作人员牵动鹤管进行接车对位，此过程会对鹤管外臂进行俯仰操作，这会促使本平衡装置上的拉杆做一定范围的伸缩运动，由于此操作速度比较缓慢，本装置端盖和缸筒前端设置的节流进/出气阀a12和节流进/出气阀b13，以及单向进气阀11都有足够的时间对缸筒1内进行补气排气，鹤管外臂动作不受任何影响。
34.装车过程如果出现意外，拉断阀19断开前，鹤管外臂处于下俯、水平或上扬之一状态，此时本装置的拉杆2被拉出一部分，内部弹簧被压缩蓄力，该力经平衡装置支架转换后平衡鹤管外臂及垂管重力产生的力矩，使得鹤管外臂达到静平衡状态。
35.拉断阀断开后，外臂末端丢失一部分质量，静平衡被破坏，外臂在平衡装置中弹簧复位力的作用下开始上扬，拉杆2缩回促使平衡器中的活塞5向端盖侧滑动，但由于端盖侧以及缸筒前端都设置了节流出气阀，从而使得活塞5与端盖10之间的空气无法迅速排出，而活塞5与封头3之间的空气也无法快速补充，前者空气被压缩对活塞5产生阻力，后者空气被抽真空对活塞5产生拉力，在二力的作用下，即可实现减慢拉杆2缩回速度的作用，从而达到外臂缓慢上扬的目的。
36.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，包括缸筒(1)、拉杆(2)和活塞(9)，所述的缸筒(1)的顶部通过封头(3)密封，所述的封头(3)上设有导向套(4)，所述的拉杆(2)穿过导向套(4)左右移动，拉杆(2)位于封头(3)处的一端与连接头(18)固定连接，拉杆(2)的另一端与活塞(9)相连接，所述的活塞(9)位于缸筒(1)内左右滑动，活塞(9)上分别设有密封件a(9-1)和密封件b(9-2)，密封件a(9-1)与拉杆(2)相接触密封，密封件b(9-2)与缸筒(1)的内壁相接触密封，缸筒(1)与端盖(10)之间设有密封圈(10)，缸筒(1)与端盖(10)之间固定连接，所述的缸筒(1)内设有弹性组件，弹性组件位于活塞(9)和封头(3)之间，其特征在于，所述的端盖(10)上设有节流进/出气阀a(12)，所述的缸筒(1)的上部设有节流进/出气阀b(13)。2.根据权利要求1所述的一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，其特征在于，所述的端盖(10)上设有单向进气阀(11)。3.根据权利要求1所述的一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，其特征在于，所述的拉杆(2)位于活塞(9)处设有一段调节螺纹(2-1)，调节螺纹(2-1)与调节螺母(14)螺纹连接，缸筒(1)与端盖(10)之间通过螺栓固定连接。4.根据权利要求1所述的一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，其特征在于，所述的缸筒(1)的下部设有对称的挡销(1-1)。5.根据权利要求1所述的一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，其特征在于，所述的弹性组件包括弹簧a(5)、弹簧b(7)、弹簧c(15)、隔套a(6)和隔套b(8)，缸筒(1)内从上至下依次设有弹簧a(5)、隔套a(6)、弹簧b(7)、隔套b(8)和弹簧c(15)，隔套a(6)和隔套b(8)将弹簧a(5)、隔套a(6)、弹簧b(7)相间，隔套a(6)和隔套b(8)在缸筒(1)内左右滑动。6.根据权利要求1所述的一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，其特征在于，所述的缸筒(1)上设有对称的滚套(16)，所述的滚套(16)内设有耳轴(17)。

技术总结

本发明公开了一种装卸臂用缓冲式弹簧平衡装置，属于平衡设备技术领域，包括缸筒、拉杆和活塞，缸筒的顶部通过封头密封，封头上设有导向套，拉杆穿过导向套左右移动，拉杆位于封头处的一端与连接头固定连接，拉杆的另一端与活塞相连接，活塞位于缸筒内左右滑动，活塞上分别设有密封件a和密封件b，密封件a与拉杆相接触密封，密封件b与缸筒的内壁相接触密封，缸筒与端盖之间设有密封圈，缸筒与端盖之间固定连接，缸筒内设有弹性组件，弹性组件位于活塞和封头之间，端盖上设有节流进/出气阀a，缸筒的上部设有节流进/出气阀b，解决了现有设备不具有缓冲的功能，主要应用于装卸臂方面。主要应用于装卸臂方面。主要应用于装卸臂方面。