油罐汽车装油鹤管结构设计分析

      目前国内使用的汽车装油鹤管五花八门，但都不同程度地存在着一些问题。笔者结合生产实际，设计了一种自升自封式装油鹤管，现介绍给大家。
1、油罐汽车装油鹤管结构
      该鹤管由两大部分组成，如图示。其一是由水平管、活络弯头、水平短管、小臂管、垂直管和垂直套管组成的主体装油鹤管部分；其二是由平面蜗卷弹簧、钢丝、滑轮、锥形浮子和垂直管下端口密封圈组成自升自封系统。
      在主体装油鹤管部分，由于采用两对活络弯头和短管配合，故可在同一平面内旋转任意角度。活络弯头保证密封又灵活，在2m范围内均可对准油罐车加油。在垂直管与垂直套管之间采用毛毡封闭圈密封，且密封的松紧程度可调，即可防止了装油时的渗油，又使套管与垂直管之间有一定的摩擦力，作为自升自封系统的一个平衡力。垂直套管用铝合金管制作，水平管和垂直管部分可用一般钢管制作。
      1—基础法兰；2—水平管；3—活络弯头；4—水平弯管；5一小臂管；6—滑轮；7—弹力挂钩；8—垂直管；9一垂直套管；10—锥形浮子；11—下端口密封圈；12—钢丝。
      油罐汽车装油鹤管自升自封系统中的主体是平面蜗卷弹簧和锥形浮子。平面蜗卷弹簧固定在小臂管上，用两根细钢丝与垂直套管相连。当垂直套管下降时，它将储存起套管的势能，作为套管随液面上升时所需的上升力的一部分。此外，当垂直套管下降时，它还能使下降速度均匀，避免垂直套管的冲撞。平面蜗卷弹簧卷绕成形简单，弹簧的刚度小，由于卷绕圈数可以很多，变形角度大，在较小的体积内可储存较多的能量。锥形浮子是一个空心的圆锥体，可用铝合金制成，用3根细金属管固定在垂直套管口上。它具有三个作用，其一是作为一个浮子，当装油时提供一定的浮力使垂直套管随液面升起。其二是作为垂直套管口的密封件，当装油完毕将垂直套管提起挂好后，锥形浮子正好能将垂直管下端口密封住，从而避免了滴油。其三是起一个分流头的作用，能使油品分散下落大幅度地降低装车时的静电量。
2、油罐汽车装油鹤管工作过程
      当汽车油罐车停在发油亭边上后，装油工登上汽车油罐车的平台，打开油罐车的装油口盖并拉开装油鹤管，使装油鹤管对准汽车油罐车的装油口，然后装油工松开垂直管上的弹力挂钩，使垂直套管脱离挂钩，此时垂直套管的重力大于平面蜗卷弹簧的弹力和套管与垂直管之间的摩擦力之和，所以在重力作用下垂直套管慢慢地下降伸入到油罐车中。随着垂直套管的下降，平面蜗卷弹簧的弹力在不断地增加。当垂直套管到达油罐车底部预定的位置时，套管的重力正好等于平面蜗卷弹簧的弹力，垂直套管静止不动。      若此时打开阀门开始装油，油品通过锥形分流头流入汽车油罐车中，油罐车内的液面逐渐升高。当液面淹没锥形浮子一定深度时，浮子产生的向上的浮力打破了重力与弹力的平衡状态，垂直套管开始上升，此时平面蜗卷弹簧提供的弹力和锥形浮子提供的浮力之和大于垂直套管的重力、套管的摩擦力、流体与套管内壁的粘滞力和流体作用在锥形浮子上的动压力之和，垂直套管一直维持着随液面一起上升的状态。随着垂直套管的上升，平面蜗卷弹簧提供的弹力在逐渐减小，流体与垂直套管内壁间的粘滞也在减小，与此同时液面淹没锥形浮子的深度增加，从而使浮力增加。浮子增加的浮力始终大于弹力的减小，从而保证了垂直套管能保持随液位一起上升。当汽车油罐车装满时，液面不再上升，此时弹力小而浮力达到大值，整个自升系统处于弹力和浮力之和等于垂直套管的重力这种平衡状态，保证了垂直套管始终浮在液面上。
      装油完毕，装油工登上汽车油罐车平台，用手轻轻将垂直套管提起，挂在垂直管上部的弹力挂钩上，并将整个装油鹤管推拢在发油亭的边上。弹力挂钩的弹力和平面蜗卷弹簧的弹力使锥形浮子紧紧封住了垂直管的下端口，使垂直管内壁的油品不致于滴落在地面上，从而达到了自封的目的。
从上述不难看出，此油罐汽车装油鹤管有许多优点。
      (1)结构简单，改造容易，操作方便。整个主体汽车装油鹤管部分可直接购买ZZ—84型汽车装油鹤管稍加修改即可。
      (2)实现了装车鹤管的自降和自升。装油时鹤管口始终混没在液面的一定深度内，即消除了喷溅装油现象，大大地降低了油品的翻滚程度，减少了油品的蒸发和雾化，降低了油品的蒸发损耗。
      (3)实现了鹤管口的自封，消除了油罐汽车装油鹤管的滴油现象，减少了油品的损耗。避免了对装油场地的污染。
      (4)垂直套管能自升，消除了套管外壁的粘油现象。因套管与垂直管之间的密封，又基本消除了套管内壁的粘油现象。从而消除了鹤管的粘壁损耗。
      (5)锥形浮子具有分流头的作用，能大幅度降低装车静电，增加作业的安全性。
      (6)利于安全生产。装油时套管随液面一起上升，即可显示出装车液位的高度，不需工人上车观看，既方便又安全。