устройство для налива нефтепродуктов в цистерну

Формула изобретения

Устройство для налива нефтепродуктов в цистерну, содержащее трубопровод, образованный шарнирно соединенными звеньями, первое звено которого имеет узел неподвижного соединения с питающим трубопроводом и шарнирно соединено с механизмом горизонтального перемещения сливного патрубка, содержащим второе и третье звенья, соединенные с расположенным на каретке, установленной с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей четвертым звеном, соединенным со сливным патрубком посредством пятого и шестого звеньев, образующих механизм вертикального перемещения сливного патрубка и соединенных между собой синхронизатором поворота, отличающееся тем, что шарниры, соединяющие первое звено со вторым, второе с третьим и третье с четвертым имеют ось поворота, расположенную в вертикальной плоскости нормально направляющей, а синхронизатор поворота пятого и шестого звеньев имеет передаточное отношение 1:2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике налива жидкостей и может быть использовано для налива преимущественно светлых нефтепродуктов и мазутов в транспортные емкости - железнодорожные и автомобильные цистерны.

Известно устройство для налива нефтепродуктов в цистерны, содержащее соединенную с подающим трубопроводом наливную телескопическую трубу и узел ее ориентации относительно горловины цистерны, выполненный в виде шарнирного трубопровода (а.с. СССР №885151, М.Кл.³ В 67 D 5/04).

Такое устройство имеет сложную конструкцию, что объясняется наличием наливной телескопической трубы, содержащей подвижные уплотнительные узлы, с высоким качеством поверхности элементов трубы. Кроме того, такая наливная труба имеет большие диаметральные габариты, что усложняет использование устройства для налива в цистерны, проходное сечение горловин которых ограничено, например, наличием лестницы и сливного устройства. В конструкциях с наливной телескопической трубой из-за наличия подвижных уплотнительных узлов, имеющих непроводящие ток элементы, необходимо наличие узла отвода статического электричества.

Известно также устройство для налива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны, содержащее трубопровод с подвижными звеньями, первое звено которого имеет узел неподвижного соединения с питающим трубопроводом и механизмом горизонтального перемещения сливного патрубка, содержащим установленную с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей каретку, на которой расположено промежуточное звено, соединенное со сливным патрубком посредством звеньев, образующих механизм вертикального перемещения сливного патрубка, содержащий противовес (а.с. СССР №977383, М.Кл. ³ В 67 D 5/04).

Такое устройство имеет более простую конструкцию механизмов горизонтального и вертикального перемещения сливного патрубка, меньшие диаметральные габариты сливного патрубка и токопроводящий трубопровод для отвода статического электричества.

Однако такое устройство также сложно использовать для налива в цистерны, проходное сечение горловин которых ограничено. Это объясняется тем, что верхняя точка сливного патрубка перемещается по дуговой траектории, компенсировать горизонтальную составляющую этого перемещения движением каретки по направляющей сложно. Кроме того, шарнирный трубопровод имеет звено, в котором остается нефтепродукт, образуя застойную зону.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является устройство для налива нефтепродуктов в цистерну (пат. RU №2198133, М.Кл.⁷ В 67 D 5/04), содержащее трубопровод, образованный шарнирно соединенными звеньями, первое звено которого имеет узел неподвижного соединения с питающим трубопроводом и шарнирно соединено с механизмом горизонтального перемещения сливного патрубка, содержащим второе и третье звенья, соединенные с расположенным на каретке, установленной с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей, четвертым звеном, соединенным со сливным патрубком посредством пятого и шестого звеньев, образующих механизм вертикального перемещения сливного патрубка и соединенных между собой синхронизатором поворота.

Такое устройство обеспечивает возможность налива нефтепродуктов в цистерны, проходное сечение горловин которых ограничено за счет обеспечения строго вертикального перемещения сливного патрубка в широком диапазоне.

Однако такое устройство имеет ограниченный диапазон горизонтального перемещения сливного патрубка. Это объясняется тем, что при увеличении длины звеньев, образующих механизм горизонтального перемещения, увеличиваются габариты устройства по высоте, что ограничивает возможности его использования.

Задачей изобретения является увеличение диапазона горизонтального перемещения сливного патрубка без увеличения габаритов устройства по высоте.

Поставленная задача решается усовершенствованием устройства для налива нефтепродуктов в цистерну, содержащего трубопровод, образованный шарнирно соединенными звеньями, первое звено которого имеет узел неподвижного соединения с питающим трубопроводом и шарнирно соединено с механизмом горизонтального перемещения сливного патрубка, содержащим второе и третье звенья, соединенные с расположенным на каретке, установленной с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей четвертым звеном, соединенным со сливным патрубком посредством пятого и шестого звеньев, образующих механизм вертикального перемещения сливного патрубка и соединенных между собой синхронизатором поворота.

Это усовершенствование заключается в том, что шарниры, соединяющие первое звено со вторым, второе с третьим и третье с четвертым имеют ось поворота, расположенную в вертикальной плоскости нормально направляющей, а синхронизатор поворота пятого и шестого звеньев имеет передаточное отношение 1:2.

Расположение оси поворота шарниров, соединяющих первое звено со вторым, второе с третьим и третье с четвертым, в вертикальной плоскости нормально направляющей позволяет обеспечить поворот звеньев механизма горизонтального перемещения в горизонтальной плоскости, не изменяя их вертикального положения, что позволяет сохранить габариты устройства по высоте при увеличении длины звеньев механизма горизонтального перемещения.

Передаточное отношение 1:2 синхронизатора поворота пятого и шестого звеньев обеспечивает необходимое соотношение углов поворота звеньев для вертикального перемещения сливного патрубка при работе устройства.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 сплошной жирной линией изображено предлагаемое устройство при крайнем верхнем положении сливного патрубка, штрихпунктирной линией показано устройство при крайнем верхнем правом положении сливного патрубка, тонкой линией показано устройство при крайнем нижнем положении сливного патрубка, на фиг.2 - вид сбоку (сплошной жирной линией изображено устройство при крайнем нижнем положении сливного патрубка, штрихпунктирной линией показано устройство при крайнем верхнем положении сливного патрубка).

Устройство для налива нефтепродуктов в цистерну содержит трубопровод с подвижными звеньями, первое звено 1 которого имеет узел 2 неподвижного соединения с питающим трубопроводом 3, и соединен шарниром 4 с механизмом горизонтального перемещения сливного патрубка 5. Механизм горизонтального перемещения содержит второе звено 6, соединенное шарниром 7 с третьим звеном 8 трубопровода, и установленную с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей 9 каретку 10, на которой расположено соединенное посредством шарнира 11 четвертое звено 12. Шарниры 4, 7 и 11 имеют ось поворота, расположенную в вертикальной плоскости нормально направляющей 9. Длина второго звена 6 и третьего 8 определяется в зависимости от заданной величины горизонтального перемещения сливного патрубка 5. Звено 12 соединено посредством шарнира 13 с пятым звеном 14, соединенным шарниром 15 с шестым звеном 16. Шестое звено 16 посредством шарнира 17 соединено со сливным патрубком 5. Образующие механизм вертикального перемещения сливного патрубка 5 звенья 14 и 16 имеют равную длину и соединены между собой синхронизатором поворота, имеющим передаточное отношение 1:2 и выполненным в приведенном варианте в виде двух звездочек 18 и 19, соединенных между собой гибкой связью (цепью 20). Одна звездочка 18 жестко соединена с неподвижным элементом шарнира 13, а другая звездочка 19 - с шестым звеном 16.

Как видно на фиг.2, в нижнем положении сливного патрубка 5 каждое последующее звено трубопровода расположено ниже предыдущего (первое звено 1 расположено выше второго звена 6, которое расположено выше третьего звена 8, которое расположено выше четвертого звена 12, которое расположено выше пятого звена 14, которое расположено выше шестого звена 16, которое расположено выше сливного патрубка 5).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сливной патрубок 5 находится в крайнем верхнем положении. Цистерну 21 устанавливают в зону налива, располагая ее горловину 22 под сливным патрубком 5. Точная ориентация положения сливного патрубка 5 в горизонтальной плоскости осуществляется механизмом горизонтального перемещения, для чего приводом (не показан) перемещается по направляющей 9 каретка 10 в диапазоне, определяемом ограничителями 23, при этом изменяется положение звеньев 12, 6 и 8 и сливной патрубок 5 перемещается в горизонтальной плоскости. Величина горизонтального перемещения определяется длиной и углом поворота звеньев 6 и 8. Вертикальное перемещение сливного патрубка 5 осуществляется поворотом (привод не показан) пятого звена 14 относительно оси шарнира 13. Вместе со звеном 14 поворачивается цепь 20 относительно звездочки 18, при этом освободившаяся часть длины цепи 20 выбирается поворотом звездочки 19 вместе со звеном 16, происходящим под действием веса сливного патрубка 5. Из-за равенства длин звеньев 14 и 16 и их синхронного поворота (за счет выбранного передаточного отношения) обеспечивается поворот звена 16 на угол в два раза больший, чем угол поворота звена 14, что необходимо для строго вертикального перемещения сливного патрубка 5 и его опускания в горловину 22 цистерны 21. В крайнем нижнем положении сливного патрубка 5 каждое последующее звено трубопровода расположено ниже предыдущего, что исключает образование в трубопроводе застойных зон. Устройство готово для налива нефтепродукта в цистерну 20.

Подается нефтепродукт, который, проходя по трубопроводу, вытекает из сливного патрубка 5 в цистерну 21. После заполнения цистерны 21 подача нефтепродукта прекращается, и сливной патрубок 5 поднимается в крайнее верхнее положение, выходя из цистерны 21. Для этого приводом (не показан) поворачивается в обратном направлении пятое звено 14 и связанное с ним шестое звено 16, поднимая сливной патрубок 5 строго вертикально. Перемещением каретки 10 сливной патрубок 5 перемещают в горизонтальной плоскости в исходное положение или ориентируют над горловиной другой цистерны. За счет поворота звеньев 6 и 8 относительно оси, расположенной в вертикальной плоскости нормально направляющей 9, положение звеньев 6 и 8 по вертикали остается неизменным при любом перемещении сливного патрубка 5.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность увеличения длин звеньев 6 и 8, а следовательно, - диапазона горизонтального перемещения сливного патрубка 5 без увеличения габаритов устройства по высоте. При этом сливной патрубок 5 перемещается вертикально при заведении в цистерну 20 и выведении из нее.

Спроектирована установка, обеспечивающая ход до 6 м сливного патрубка в горизонтальной плоскости и ход до 4 м в вертикальной плоскости без увеличения габарита устройства по высоте.