劉軍 戚中勇 李存靖 李鳳斌
摘 要:介紹了一種軟體油罐余油排空裝置的研究背景、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),說明通過此裝置的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)軟體油罐的快速排空,減少了油料的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染。
關(guān)鍵詞:軟體油罐;快速排空;花欄;排空率
1 概述
目前國內(nèi)的軟體油罐具有折疊后體積小,便于儲存和運(yùn)輸,展開方便,儲油量大的特點(diǎn),到現(xiàn)在已使用了近二十年。但是在使用中發(fā)現(xiàn)有一定的缺點(diǎn),突出表現(xiàn)在以下三個方面:一是在臨時儲存完燃油后,軟體油罐中余油難以抽吸干凈,導(dǎo)致其不能折疊成原有現(xiàn)狀,難以再次裝入車上原有的存儲空間內(nèi)。二是空罐展開后,容易從進(jìn)出油口進(jìn)入空氣,也導(dǎo)致不能折疊成原有現(xiàn)狀,難以再次裝入車上原有的存儲空間內(nèi),失去其體積小,便于儲存和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。三是軟體油罐用于臨時儲水后,難以及時徹底的排盡,易造成軟體油罐快速老化損壞。據(jù)查新報告顯示,目前國外也還沒有較好的解決方法。因此,研制一種能徹底、快速的將軟體油罐中余油或氣體排盡地裝置十分必要,本裝置的研制成功將實(shí)現(xiàn)油罐余油快速、徹底的排盡,提高了工作效率,減少了油料損耗,同時大大降低人員勞動強(qiáng)度。
2 設(shè)計分析
2.1 當(dāng)車載油泵無法抽出油料時,單只軟體油罐剩余油料約0.2m3(200L),此時需8-10人將油趕至進(jìn)油口處,并通過手搖泵排油,時間約30分鐘,同時難以徹底排空。為實(shí)現(xiàn)油罐快速排盡余油,提高工作效率,同時降低人員勞動強(qiáng)度及人數(shù),特提出以下性能參數(shù):
公稱通徑:25mm 額定流量:40 L/min
裝置展開時間:≤3min 排空余油時間:≤6 min
裝置撤收時間:≤3min 排空率:≥95%
額定電壓:DC 12V 操作人員:≤2名
工作溫度:-41℃~46℃
2.2 設(shè)計三通連接管件,材質(zhì)為鑄造鋁合金,重量輕,同時不影響原管路。采用快速接頭,一端連接彎頭閥,一端連接軟體油罐進(jìn)出口,中間部位設(shè)計一個快速接頭分發(fā)管,能與電動泵快速連接。
2.3 要做到排空余油,需在三通連接管內(nèi)設(shè)置分花欄,分花欄底部可安裝四根輸油膠管,其中一根為垂直接口用來抽吸油罐內(nèi)油料,另三根伸到油罐內(nèi)部三個方向,保證內(nèi)部低點(diǎn)位置余油都能抽到?;谠谶^渡接頭內(nèi)腔中可在一定范圍(至少20mm)上下滑動,通過旋轉(zhuǎn)彎頭閥手輪,手輪絲桿帶動閥座頂緊花欄上部滑動?;谑窖b置的設(shè)計能夠保證油泵的抽油速度并對油罐損傷盡可能降到最小,同時達(dá)到快速排盡余油的目的。
2.4 輸油膠管規(guī)格為DN25,長度1米,工作壓力不小于1MPa,溫度介于-40~90℃,要求耐油、耐磨、耐腐蝕、導(dǎo)靜電、抗老化、柔韌性好,適用于汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油料。在進(jìn)行排油時膠管能夠在軟體油罐內(nèi)自由伸縮,以避免金屬材質(zhì)的花欄對軟體油罐底面造成擠壓而損壞,有效保護(hù)油罐底面膠布。
3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該裝置主要由三通連接管件、上花欄、下花欄、管接頭、輸油膠管、電動泵等組成。使用時,先將油罐的彎頭閥卸下,將此裝置通過快速接頭與彎頭閥和油罐上的法蘭連接,再將電動泵的吸油口與三通連接管件的三通口接通,即可完成整個安裝。
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 三通連接管件
三通連接管件材質(zhì)為鑄造鋁合金,兩端采用快速接頭,一端連接彎頭閥,一端連接軟體油罐進(jìn)出口,需要排空時,將油罐上的彎頭閥拆下,能快速的將該三通連接管件連上。中間部位設(shè)計一個快速接頭分發(fā)管,能與電動泵快速連接。
4.2 花欄設(shè)計
花欄主要由花欄本體、耐油膠管、卡箍等組成?;谥虚g為空心結(jié)構(gòu),作為抽排油通道?;诘撞吭O(shè)計有三個連接口,分別安裝三根輸油膠管、每根膠管長1米,膠管內(nèi)徑25mm,膠管一端為平端,另一端為帶有適當(dāng)斜度。將其置入軟體油罐進(jìn)出油口內(nèi),以克服軟體油罐上、下壁相互吸附的現(xiàn)象,便于軟體油罐中余油能夠順利地匯集至排油口。膠管一端帶有適當(dāng)斜度,主要考慮在膠管進(jìn)行排油時能夠在軟體油罐內(nèi)自由伸縮并有效的保護(hù)油罐膠布。當(dāng)油料約余0.2m3(200L)時,開始用電動泵抽油以排盡余油。工作時,將其從軟體油罐進(jìn)出油口放入,放入后松開,耐油膠管即向四周展開成平整扇形,膠管采用硬質(zhì)耐油材料,由耐油內(nèi)膠層,高強(qiáng)力纖維增強(qiáng),螺旋鋼絲骨架,耐磨、導(dǎo)靜電外膠構(gòu)成。花欄在過渡接頭內(nèi)腔中可以在一定范圍(約20mm)上下滑動,滑動靠旋轉(zhuǎn)彎頭閥手輪,手輪絲桿帶動閥座頂緊花欄上部,此時花欄底部三根膠管逐漸將軟體油罐支撐起來,從而加快油料在軟體油罐內(nèi)的流動性,避免了人工趕油,大大提高了收油速度,提高了撤收效率,減少了人員勞動強(qiáng)度。
4.3 電動泵
為達(dá)到快速排油的目的,該裝置選用電動泵具有體積小、重量輕、攜行方便、機(jī)動、靈活的特點(diǎn),利用自帶的電瓶或車上電瓶工作,其主要參數(shù)如下:
公稱通徑:25mm 額定流量:45~55 L/min
額定電壓:DC 12V 額定功率:300 W
額定轉(zhuǎn)速:1200 r/min 防爆等級:ExdllBT4
防護(hù)等級:IP55 工作溫度:-41℃~46℃
5 性能測試
將該裝置與軟體油罐連接好后,接通電動泵電源,開啟電動泵,測量余油排空時間和排空率,測量結(jié)果見表1。通過數(shù)據(jù)顯示,該裝置各項(xiàng)性能指標(biāo)能達(dá)到設(shè)計要求。
表1 軟體油罐余油排空裝置性能測試
6 結(jié)束語
本裝置能夠使軟體油罐實(shí)現(xiàn)快速、徹底的排盡余油,提高了工作效率,減少了油料損耗,同時大大降低人員勞動強(qiáng)度,該裝置性能可靠、輕便、適應(yīng)性強(qiáng),便于伴隨攜帶,操作維護(hù)簡便易行。因此,本裝置成功應(yīng)用,能充分發(fā)揮軟體油罐疊后體積小,便于儲存和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),能增加其使用壽命,減少油料的浪費(fèi),目前,該裝置已獲得了實(shí)用新型專利,專利號為ZL201220045367.1。
參考文獻(xiàn)
[1]機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊(第三版) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.