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鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂類型的比較及改造

2024/2/29 11:34:20　字體：大中小　瀏覽 75

鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂類型的比較及改造

      鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂類型的比較及改造。目前國內(nèi)鐵路裝車小鶴管種類很多，根據(jù)中海煉化惠州煉化分公司近幾年的使用和改造情況，對小鶴管的幾種形式進行比較。
      鐵路裝車系統(tǒng)年出廠量可達120萬噸，裝運產(chǎn)品主要為汽油、航煤、柴油等，在建設(shè)期采用的是全手動和蝸輪蝸桿驅(qū)動兩種鶴管。
      鐵路用線共有成品油鶴位96個，航空煤油24個和汽油24個在建設(shè)期均采用鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂，汽油24個為氣動馬達驅(qū)動的伸縮式鶴管。在使用一段時間后發(fā)現(xiàn)鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂故障頻繁，且安全隱患很大，蝸輪蝸桿驅(qū)動鶴管雖然故障率低，但是同樣存在諸多問題，后來對所有鶴管進行了改造。
1所使用的兩種形式鶴管分析
1.1鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂
      鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂建構(gòu)簡單、易于維護、易于安裝并且造價低等優(yōu)點使得其目前仍有應用。但這種鶴管存在很多弊端，分析如下：

(1)如圖1鶴管總圖為所示，鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂在使用時需要操作人員抱著跨過渡梯，將鶴管插入槽車內(nèi)，再用軟繩綁定在槽車口，待裝完車后抱回站臺，再用軟繩綁定在欄桿上。此過程耗力，對于女性操作人員很艱難。而且整個過程存在從槽車墜落的風險。
(2)如圖2伸縮段示意圖所示，二節(jié)鶴管的伸縮完全靠液體作用在伸縮管底端的分配器上表面后，通過滑輪拉動配重塊來實現(xiàn)的。

而配重塊能否實現(xiàn)下降，取決于液體的流量，在我使用過程中，發(fā)現(xiàn)當同時多個鶴管裝車，流量達不到一定數(shù)值時，鶴管伸縮段無法伸出，從而實現(xiàn)不了液下裝車，容易造成噴濺，從而會出現(xiàn)靜電荷聚集，容易發(fā)生安全事故。而當同時裝車鶴管較少，流量過大時，鶴管的伸縮段會在大量的作用下猛地伸出，對限位裝置造成很大的沖擊，有時鶴管固定位置過低時，會造成伸縮管底端撞擊槽車底部，一方面容易產(chǎn)生火花，再就是會造成伸縮管底端分流器變形。如圖3所示。

      (3)液體經(jīng)過鶴管彎頭時，會造成液體流速的不均衡，在流經(jīng)配重塊時會引起旋轉(zhuǎn)，從而帶動連接鋼絲繩轉(zhuǎn)動，造成鋼絲繩損壞。
1.2氣動蝸輪蝸桿驅(qū)動的全自動鶴管
      蝸輪蝸桿驅(qū)動的全自動鶴管的主臂和輔臂由蝸輪蝸桿裝置驅(qū)動，伸縮管的驅(qū)動由氣動馬達控制。
      氣動蝸輪蝸桿全自動鶴管的優(yōu)點是運行平穩(wěn)、運行可靠、操作簡單、故障率低和定位準確。但其自身的缺點也比較明顯，分析如下：
      (1)因為蝸輪蝸桿的價格較高，使得整套鶴管價位比較高。
      (2)蝸輪蝸桿在運轉(zhuǎn)時噪音很大，據(jù)現(xiàn)場實測超過了90分貝，操作人員的意見很大。
      (3)結(jié)構(gòu)復雜、維修不便。
      (4)蝸輪暴露在外面，其表面所涂的潤滑脂會吸收大量空氣中的塵埃，在運轉(zhuǎn)時塵埃進入嚙合間隙，時間久了，會對蝸輪蝸桿造成損害。
      (5)由于受啟動氣體壓力不能太高的限制，蝸輪蝸桿的運轉(zhuǎn)速度較慢，所以鶴管運行速度相應的也很慢。
2鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂改造過程
      針對全手動和蝸輪蝸桿驅(qū)動兩種鶴管存在的問題，通過去其他煉廠考察和內(nèi)部的技術(shù)討論，我們初步確定了確定采用主、輔臂驅(qū)動采用氣缸，鶴管伸縮仍然采用馬達的改造方案。
      氣缸較蝸輪蝸桿便宜很多，氣缸易于維修和更換，沒有任何噪音等優(yōu)點，但依然存在缺點，如：因為氣體的可壓縮性，決定了氣缸工作是一個逐漸加速的過程，連續(xù)給氣時間越長，鶴管擺動速度越快，而突然停氣后，鶴管臂由于慣性仍要延續(xù)之前的動作，難以做到精確定位。
      針對氣缸存在的問題，惠州煉化分公司聯(lián)合廠家共同開發(fā)了新一代氣缸驅(qū)動的鶴管，具體方案為：采用2個不同型號氣缸和1個氣動馬達作為驅(qū)動。其中大氣缸為鶴管主臂的驅(qū)動，小氣缸驅(qū)動鶴管輔臂，而氣動馬達依然作為收放垂直管的驅(qū)動，同樣通過操作臺上3個手柄來分別操作氣缸的收放，和氣動馬達的轉(zhuǎn)動方向，來實現(xiàn)裝車對位、下鶴管的要求。垂直管也采取三段式，即用鋼絲繩連接氣動馬達和里層套管，下鶴管的過程是先放里層套管，里層鶴管到低限位后中層套管開始釋放，中層套管到低限位后，外鶴管釋放，外鶴管到低限位時，剛好達到液下裝車的條件；而收回操作亦相反，每層套管相接觸部位也均為高強度銅套，外層鶴管的下層是一個高強度的銅合金分流器，保證分流效果，達到保障安全的目的。如圖4。

針對氣缸運行不平穩(wěn)的缺點，在氣缸上安裝了氣壓調(diào)節(jié)閥，也就是控制氣缸在一定的壓力區(qū)間運行，當氣體壓力達到一定數(shù)值時氣缸才啟動，但超過一定壓力時氣缸則泄氣，保證缸內(nèi)氣壓穩(wěn)定。此外針對氣缸驅(qū)動的鶴管對位不準確，對位后會出現(xiàn)跑位的情況，我們在兩個氣缸旁各加一個“剎車”氣缸，同時設(shè)置旁路連鎖。也就是當大氣缸或小氣缸給氣時，氣缸開始工作，而“剎車”氣缸無氣源；當大氣缸或小氣缸給氣截止時，氣缸失去驅(qū)動力，氣源通過旁路開關(guān)進入到“剎車”氣缸，“剎車”氣缸此時開始工作，讓鶴管的外臂或者內(nèi)臂“剎車”，來實現(xiàn)精準對位。如圖5。

與此同時，我們還對兩個氣缸和一個氣動馬達加入了限位連鎖：當鐵路液下裝車鶴管、汽車底部裝卸鶴管與襯四氟裝卸臂的內(nèi)、外臂擺動到正常裝車所需要的大角度和小角度，都會通過旁路開關(guān)使氣源截止，這樣可有效避免兩個相鄰鶴位的鶴管打架，而垂直管上面的氣動馬達設(shè)置限位的目的則在于垂直管下到低和完全收回時，氣動馬達中的鋼絲繩不會發(fā)生反向纏繞，從而使垂直管反向工作。
在改造實施期間，我們采用每次改造六臺投用六臺辦法，未影響成品油出廠計劃，煉化分公司鐵路裝車鶴管已經(jīng)改造完近兩年的時間，這兩年里未發(fā)生安全隱患，保證了極低的故障率，同時提高了火車裝車的效率。事實證明火車液下裝車鶴管改造工作成功的。

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