二前言
隨著國內石油化工企業的快速發展，石油化工原料的運輸問題就成為了各個石化企業將要面對的一個問題，一些有毒易揮發的介質，工人不能夠直接操作鶴管，在這一情況下，全自動鶴管應運而生。
下面介紹汽車用全自動液動密閉桁架裝車鶴管（以下簡稱全自動桁架鶴管）的構成、性能特點、工作原理及維護保養、故障分析。為了防止大氣污染和操作人員的安全，需要對裝車介質進行自動、密封裝車。全自動桁架鶴管在這一項目中發揮了重大作用。
YHXX-00《桁架鶴管》系列，是我公司為石油行業開發的油、氣密閉裝車又一罐裝設備，它由桁架、三通管、自動跟進機構、油缸、密封帽、垂管、電動閥門、液壓系統、電氣控制系統等構成。（見下簡圖）
（設備簡圖）
該設備采用桁架式結構，在桁架上設置縱、橫向桁車，桁車的移動采用液壓油缸控制，垂管采用升降油缸控制，可實現三個座標的自由移動，電氣控制是我公司專門為桁架式鶴管設計的自動控制電路，具有雙回路輸出，靜電接地保護自鎖，自動報警連鎖，聲光報警等功能。
全自動桁架鶴管其主要構成有如下幾大部分：液壓控制系統、電氣控制系統、裝車鶴管、行走小車、密封帽、自動跟進機構、桁架等幾部分組成。
液壓控制系統中主要由縱向驅動液壓缸、橫向驅動液壓缸、
升降液壓缸、液壓站等幾部分組成。它負責鶴管裝車對位的執行。
電氣控制系統其主要控制液壓站的閥組換向、液位報警信號的采集及處理，
它是全自動桁架鶴管的中控。裝車鶴管其主要包括進油管、回氣管、伸縮垂管、三通管及真空短流器等組成，其負責介質的裝載及揮發氣體的導出。行走小車主要包括縱向行走小車和橫向行走小車，他主要作用：
其一是鶴管的安裝載體，伸縮垂管安裝與三通管下端，與罐車接口對接；
其二是帶動鶴管進行罐口對位。密封帽及自動跟進機構其主要作用起到密閉裝車，當罐車隨著介質的裝載而降低高度時，跟進機構壓縮密封帽保證密封帽和罐口貼合，防止揮發氣體外泄，污染環境及產生安全事故。
三產品結構概述
該設備采用桁架式結構，在桁架上設置縱、橫向水平移動小車，鶴管裝在小車上，移動采用液壓油缸控制，垂管采用升降油缸控制，可實現三個座標的自由移動。
全自動桁架鶴管是一種安裝在桁架上的鶴管。在桁架上安裝縱向行走小車，它帶動鶴管進行縱向對位，在縱向行走小車上安裝橫向行走小車，它帶動鶴管進行橫向對位。橫向行走小車的上部裝有升降液壓缸，下部有跟進機構、密封帽、三通、伸縮垂管。三通管一端連接進液軟管、一端安裝在跟進機構上，一端安裝伸縮垂管。密封帽上裝有回氣軟管。具體裝車時，通過調整縱向和橫向的行走小車使鶴管對位，然后通過伸縮液壓缸驅動使伸縮垂管插入罐車，同時式密封帽與罐口貼合，保證根據機構的彈簧處于壓縮狀態。當裝載介質時，通過介質的沖擊使待遇彈簧的鋁合金伸縮垂管達到罐車底部，進行液下裝車。隨著罐車介質的增多，罐車下降，跟進機構的壓縮彈簧能壓縮密封帽進行補償，保證密閉裝車。當介質裝滿時有安裝在伸縮垂管上的高液位溢流探頭會進行報警，同時關閉進油管線的球閥，防止介質溢出。裝車完畢后可以控制液壓缸使鶴管恢復到原始位置，便于下一次裝車。
鶴管的水平移動與升降采用油壓推動三個油缸來實現，液壓系統設計有保壓回路機構，當升降油缸到達合適位置時，可將液壓泵停止，油缸不會因自重和負載產生下滑和偏離。操作時，只需操作手動換向閥，就可實現鶴管自由上升下降。當手動換向閥打在卸荷狀態，可以進行人工調節定位。桁架式鶴管的移動方式，鶴管固定在小車上，小車可在桁架上沿汽車縱向、橫向移動0～1.0m，從而滿足較大范圍的裝車要求。
鶴管小車的移動用三個油缸控制，保證在裝車范圍內三維空間活動自如，實現安全正常裝車。垂管采用鋁合金自動伸縮垂管結構。在裝車時，在液體沖擊力的作用下，使垂管直接插入罐底后裝油孔自動打開，實現自動液下裝車，當槽車隨重量增加而出現罐口下移時，鶴管能自動跟進，使密封帽始終保持密封。減少油氣揮發和靜電積聚，提高鶴管裝車的安全性保障庫區安全。高液位防溢檢測探頭采用音叉開關，當液位到達探頭檢測位置，電氣控制箱將發出聲光報警，并且自動切斷進油閥，從而防止介質溢出。當裝車結束在垂管上升時，二級垂管自動回縮復位。
密封帽采用錐形結構，有效防止平蓋由于罐口不平而導致的泄漏，而且錐形結構的強度比較好，能保證裝車時油缸需持續下壓的要求。鶴管上設計有真空自動破壞機構，灌裝結束后能夠自動放空鶴管內殘液。鶴管排流口設計有獨特的橫向擴散型導流頭，裝車時油品無嚴重的翻騰和沖擊現象，因而有效地減少了靜電的產生。該桁架式密閉液下裝車鶴管優點是介質流經的管道內無一處動密封點，密封可靠，無泄漏。
四技術參數
?實現密閉液下裝油，油氣進回收線。
?液相通徑：DN80mm，DN100mm（可根據用戶要求設計）
?氣相通徑：DN50mm，DN80mm（可根據用戶要求設計）
?橫向對位行程：0～1000mm（可根據用戶要求設計）
?縱向對位行程：0～1000mm（可根據用戶要求設計）
?油缸升降行程：（根據用戶現場使用要求設計）
?橫向、縱向、升降移動速度在0~0.025m/s范圍內可調節
?控制方式：液（油）壓控制
?液壓站系統壓力：4.0MPa
?工作壓力：2.5MPa
?工作環境溫度：-40℃～+60℃
?適用介質：輕質油品及液態化工產品
?介質溫度：－40℃～+60℃
?推薦流量：110m3/h（DN80），140m3/h（DN100）
?鶴管整體重量：約200Kg（YH80型）（不含液壓系統）
?防爆等級：ExdIIBT4
?液壓站采用一控一，即一臺鶴管一臺液壓分站
五技術特點
?油缸密封采用國外進口密封件，活塞桿表面進行鍍硬鉻處理，具有防塵，防銹、防腐、耐磨等特性；
?液壓設計有保壓回路機構，當升降油缸到達合適位置時，即使液壓泵停止，油缸不會因自重和負載產生下滑和偏離。操作時，只需操作手動換向閥，就可實現鶴管自由上升下降。當手動換向閥打在浮動狀態，可以進行人工調節定位；
?根據用戶現場條件，我們將液壓系統設計成總站和分站，分站布置在操作現場，總站和分站之間采用液壓管道連接，分站與執行機構采用高壓軟管連接，這樣布置即避免管路交叉連接，又能達到操作方便，運動自如；
?液壓站采用一控一，即一臺鶴管由一臺液壓分站控制；
?調節液壓壓力的溢流閥安裝在液壓分站上，用以調節水平移動和升降速度，調節方便；
?桁架式鶴管的移動方式，鶴管固定在小車上，小車可在桁架上沿罐車縱向、橫向水平移動，滿足較大范圍的裝車要求。鶴管小車用三個帶緩沖油缸控制，保證在裝車范圍內三維空間活動自如，減小小車啟動及行程到位時的沖擊，實現安全正常裝車；
?垂管采用鋁合金自動伸縮垂管結構。在裝車時，在液體沖擊力的作用下，使垂管直接插入罐底后裝油孔自動打開，實現自動液下裝車，減少油氣揮發和靜電積聚，提高鶴管裝車的安全性保障庫區安全。當裝車結束，在油缸缸桿回收上升時，二級垂管自動回縮復位。全過程只需操作液壓分站的手動閥，從而減輕勞動強度，提高了勞動生產率和安全性；
?密封帽采用錐形結構，有效防止平蓋由于罐口不平而導致的泄漏，而且錐形結構的強度比較好，鶴管有自動跟進裝置，使罐裝全過程密封帽始終保持密封。減少油氣揮發，提高鶴管裝車的安全性保障庫區安全；
?鶴管上設計有真空自動破壞機構，灌裝結束后能夠自動放空鶴管內殘液；
?鶴管排流口設計有獨特的橫向擴散型導流頭，裝車時油品無嚴重的翻騰和沖擊現象，從而有效地減少了靜電的產生；
?鶴管采用具有0～30秒緩開緩關技術的電動球閥（液相線和汽相線），很好地滿足了打開進油閥門時應保證油品初速度符合GB13348-92的要求；
?該桁架式液下密閉裝車鶴管優點是介質流經的管道內無一處動密封點，密封可靠，無泄漏。
該系統結構設計合理，操作簡單方便、靈活可靠。防爆等級符合ExdⅡBT4，是輕質油品及液態化工產品行業罐裝又一理想設備。
它相對于氣動桁架鶴管有如下性能特點：
1）采用的動力源為液壓油，液壓油性能穩定，適應性強，能保證鶴管在低溫惡劣的環境下使用，避免采用氣源做為動力源在低溫狀態下結冰堵塞管路，使設備運行不穩定的問題，降低了故障率。
2）設備采用的執行機構為液壓缸，它是一個成熟穩定的執行機構，得到了行業的認可。它提高了設備運行的穩定性和使用性能，更好的減少故障發生。由于液壓缸結構簡單，安裝方便能夠降低成本。由于液壓油的不可壓縮性，大大提高了運行的平穩，降低行走小車在啟動和停止狀態下的沖擊，提高了對位的精度。
3）采用了密封帽和跟進機構更好的防止了揮發氣體的泄漏，能保證密封帽隨著罐車的下降而下降。
4）伸縮垂管采用錫青銅作為導向環，避免了垂管在運動過程中摩擦產生靜電和火花，提高了安全性能。
5）采用了一控多的操作方式，采用套液壓總站控制多套液壓分站，分站布置在裝車現場，提高裝車的定位，操作更加方便可靠。
六操作方法
本控制系統嚴格按照中華人民共和國國家《爆炸性氣體環境用電氣設備》第1部份《通用要求》（GB3836.1-2000）及《爆炸性氣體環境用電氣設備》第2部份《隔爆型“d”》（GB3836.2-2000）標準設計和制造。
1.液控系統操作說明
?接通外接電源，打開電源開關。
?當靜電接地控制夾接觸不良或者沒有接上，聲光報警系統將會發出報警信號，且啟動按鈕無效。把靜電接地夾接好，報警消除。
?按液壓泵啟動按鈕，啟動液壓泵。
?鶴管由液壓控制系統操作至指定位置后，按啟動按鈕，液相電動球閥，氣相電動球閥得電，油、氣閥將打開，接通來油回路，開始裝油。此時可以關閉液壓泵，節省能源。
?當液位開關檢測到液位后，電控系統自動發出關閥信號，電動球閥切斷來油回路，氣相電動球閥延時2分鐘關閉，（也可由關閥按鈕關閉油氣閥以切斷來油回路），裝油結束。
?報警：當液位開關檢測到液位后，將觸發系統報警，液相電動閥自動關閉。
?操作面板上報警按鈕消除當前的報警聲音。
2.鶴管操作順序：
?操作左右、前后閥手柄使鶴管水平左右、前后移動，鶴管到位后，閥恢復中位。
?操作上下閥使鶴管臂下行，鶴管密封帽到位后，保持狀態。
?開啟啟動按鈕，油路打開，在油壓沖擊作用下自動垂管伸到罐底，開始裝車。
?報警后閥門關閉自動垂管自動縮回復位，裝車停止。
?延時2分鐘待氣相電動球閥關閉后，使垂管上升，待密封帽稍稍脫離罐口，閥恢復中位，保持狀態，排出殘液。
?操作上下閥使鶴嘴上升，鶴管到位后，閥恢復中位。
?裝車結束。
（密封帽與罐車罐口接觸時狀態）
（跟進機構壓緊狀態）
（電器控制箱）
（液壓控制箱）
操縱手柄
現場安裝圖
