一种自平衡氢气充装臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自平衡氢气充装臂，包括立柱、出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管；出口管与立柱的下部固定连接；内臂、外臂、垂臂均呈U型结构；上臂、快装接管均呈直角弯管结构；内臂的一个端口与出口管的上部端口、内臂的另一个端口与外臂的一个端口、外臂的另一个端口与上臂的一个端口均通过水平旋转接头相连；上臂的另一个端口与垂臂的一个端口、垂臂的另一个端口与快装接管的一个端口均通过竖直旋转接头相连；快装接管的另一个端口上设置快装接头。本实用新型专利技术中出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管钢管的属性以及采用旋转接头的连接关系，使其能够方便的实现拖动展开以及折叠，与拖拽装卸软管相比，具有省力的作用。作用。作用。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡氢气充装臂


[0001]本技术属于高压氢气装卸设备
，具体涉及一种自平衡氢气充装臂。

技术介绍

[0002]氢气的安全储运是氢能产业链的重要关键环节。氢气储运环节中，受液化、固化等技术水平、经济性等制约，以气态氢储运的方式是氢气储运的最主要方式。氢气自制氢工厂充装至长管拖车，再运输至加氢站或用户，是氢气储运的主要方式。
[0003]目前，我国在氢气充装至长管拖车(相当于化学品槽车)以及从长管拖车卸料至加氢站储罐环节中，均采用软管连接的方式充装和卸料。使用软管存在如下缺点：1、装卸高压氢气时，操作人员需要拖着软管调整快速接头的位置以便与氢气长管拖车连接，软管有一定的刚性和重量，操作不灵活，难以快速实现快速接头接口平面与车载装卸口平面的平衡，劳动强度大；2、采用软管装卸，需要经常收放软管，软管易出现疲劳裂纹，同时软管材料受内部氢气渗透、外部风吹、日晒、雨淋的共同作用，容易老化，由于缺乏对软管的有效检测评价方法，无法对软管中是否存在裂纹、材料老化程度进行评估，也就无从保障软管的长期安全使用，软管的使用寿命有限。由于氢气装卸压力为35～70MPa，软管一旦发生破裂，将导致氢气泄漏，氢气点火能易燃易爆，泄漏出的氢气具有燃烧、爆炸的危险性，容易引发安全事故。
[0004]鉴于现有充装软管存在的安全隐患，国家提倡使用装卸臂代替充装软管。但是现有的装卸臂存在如下缺点：
[0005](1)拉断阀与快速接头直接相连，快速接头又与直接安装在长管拖车上的快速接头连接；这三者之间都是刚性连接，从而造成拉断阀与长管拖车之间不能相对运动，无法调整拉断阀轴线方向；当拉断阀的轴线方向与拉断力的方向不一致而呈一定的角度时，对拉断阀产生垂直于拉断阀轴线的分力，拉断阀拉不开，甚至将拉断阀拉坏，或者快速接头被拉掉，从而引发严重的安全事故。
[0006](2)装卸臂的外伸臂配有配重式或弹簧式平衡器，通过三角形支撑结构，减轻重力引起的外伸臂下垂，平衡器其中一端设有锁紧机构，以保持装卸臂的位置，平衡器增加了装卸臂的重量，加大了操作人员的劳动强度，不论装卸臂是否工作，平衡器始终处于使用状态，容易发生卡死等故障，影响装卸臂的使用。
[0007](3)装卸臂各部位受力不平衡，装卸臂易在重力作用下变形，造成旋转接头的密封面受力不均，使得密封面偏磨，由于氢气分子量小，高压氢气易通过发生偏磨的密封面泄漏，造成氢气泄漏，并可能造成安全事故。
[0008]综上所述，亟需设计一种满足安全要求的自平衡氢气充装臂，以代替现有的软管装卸方式，同时也能弥补现有装卸臂的缺陷。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种自平衡氢气充装臂。
[0010]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0011]一种自平衡氢气充装臂，包括立柱、出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管；
[0012]所述出口管与立柱的下部固定连接，所述出口管的下部端口设置出口法兰；
[0013]所述内臂、外臂、垂臂均呈U型结构；所述上臂、快装接管均呈直角弯管结构；
[0014]所述内臂的一个端口向下与出口管的上部端口通过水平旋转接头进行连接，所述内臂的另一个端口向下与外臂的一个端口通过水平旋转接头进行连接；所述外臂的另一个端口向上与上臂的一个端口通过水平旋转接头进行连接；所述上臂的另一个端口与垂臂的一个端口通过竖直旋转接头进行连接；所述垂臂的另一个端口与快装接管的一个端口通过竖直旋转接头进行连接；所述快装接管的另一个端口上设置快装接头；
[0015]所述外臂的水平管段上设置拉断阀。
[0016]优选的，所述出口管呈直角弯管结构，所述出口管的水平段与立柱固定连接；所述出口法兰设置在出口管水平段的端口处，所述出口管的竖直段端口与内臂相连。
[0017]优选的，所述拉断阀位于外臂水平段的中部。
[0018]优选的，所述快装接头前端的快装接管上设置球阀。
[0019]优选的，所述水平旋转接头的中心轴线与立柱竖直方向的中心轴线相平行；
[0020]所述竖直旋转接头的中心轴线与立柱竖直方向的中心轴线相垂直。
[0021]优选的，所述内臂中两平行段的长度、外臂中两平行段的长度、上臂中竖直段的长度均相等；
[0022]所述上臂中水平段的长度、垂臂中两平行段的长度、快装接管中与垂臂相连的一段的长度均相等。
[0023]优选的，所述内臂中两平行段之间的长度为外臂中两平行段之间长度的一半；
[0024]所述垂臂中两平行段之间的长度为外臂中两平行段之间长度的一半。
[0025]优选的，所述内臂的两处弯折部位采用90
°
弯头，所述内臂上两个90
°
弯头位于同一平面内。
[0026]优选的，所述外臂的两处弯折部位采用90
°
弯头，所述外臂上两个90
°
弯头位于同一平面内。
[0027]优选的，所述垂臂的两处弯折部位采用90
°
弯头，所述垂臂上两个90
°
弯头位于同一平面内。
[0028]优选的，所述立柱的底部设置用来与地面固定连接的底板；
[0029]所述立柱面向出口管的侧面下部设置下支撑件，所述下支撑件与出口管水平段的外壁面进行固定连接。
[0030]优选的，所述立柱面向出口管的侧面上部设置上支撑件；所述上支撑件上设置吊架；
[0031]所述吊架包括设置在上支撑件上的球面轴承以及盲管；所述盲管的顶端与球面轴承的内圈进行连接，所述盲管的底端与内臂的外壁面固定连接；
[0032]所述盲管的中心轴线与出口管竖直段的中心轴线共线。
[0033]优选的，所述盲管与内臂的水平段之间设置连杆。
[0034]优选的，所述外臂和垂臂的直角弯折内侧设置有增加管道刚性的加强筋板。
[0035]优选的，所述出口管上设置有用来锁紧折叠后充装臂的卡扣；
[0036]所述卡扣包括用来与出口管竖直段相连的环形卡板，所述环形卡板的一侧对称设置有两条卡板，两条卡板靠近外端的位置处对称设置弧形卡槽；
[0037]两条卡板的外端设置有用来将两个弧形卡槽卡紧的锁紧螺栓。
[0038]本技术的有益效果是：
[0039](1)本技术中出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管各自的结构设置以及之间的连接关系，使内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管根据需要适度展开，包络范围大，允许长管拖车有较大的停车偏差；
[0040](2)本技术中出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管组成的充装臂能够实现快装接管上快装接头的万向调节，因此能够实现快装接头与长管拖车、加氢站高压氢气储罐、氢能源汽车装卸口的快速精准对齐安装；
[0041](3)本技术中出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管钢管的属性以及采用旋转接头的连接关系，使其能够方便的实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡氢气充装臂，其特征是，包括立柱、出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管；所述出口管与立柱的下部固定连接，所述出口管的下部端口设置出口法兰；所述内臂、外臂、垂臂均呈U型结构；所述上臂、快装接管均呈直角弯管结构；所述内臂的一个端口向下与出口管的上部端口通过水平旋转接头进行连接，所述内臂的另一个端口向下与外臂的一个端口通过水平旋转接头进行连接；所述外臂的另一个端口向上与上臂的一个端口通过水平旋转接头进行连接；所述上臂的另一个端口与垂臂的一个端口通过竖直旋转接头进行连接；所述垂臂的另一个端口与快装接管的一个端口通过竖直旋转接头进行连接；所述快装接管的另一个端口上设置快装接头；所述外臂的水平管段上设置拉断阀。2.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述出口管呈直角弯管结构，所述出口管的水平段与立柱固定连接；所述出口法兰设置在出口管水平段的端口处，所述出口管的竖直段端口与内臂相连。3.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述拉断阀位于外臂水平段的中部。4.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述快装接头前端的快装接管上设置球阀。5.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述水平旋转接头的中心轴线与立柱竖直方向的中心轴线相平行；所述竖直旋转接头的中心轴线与立柱竖直方向的中心轴线相垂直。6.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述内臂中两平行段的长度、外臂中两平行段的长度、上臂中竖直段的长度均相等；所述上臂中水平段的长度、垂臂中两平行段的长度、快装接管中与垂臂相连的一段的长度均相等。7.如权利要求1所述的自平衡氢气充装臂，其特征是，所述内臂中两平行段之间的长度为外臂中两平行段之间长度的一半；所述垂臂中两平行段之间的长度为外臂中两平行段之间长度的一半。8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，黄贤滨，陈文武，张振强，尹雅棠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：