[发明专利]一种自平衡氢气充装臂

说明书

本发明公开了一种自平衡氢气充装臂，包括立柱、出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管；出口管与立柱的下部固定连接；内臂、外臂、垂臂均呈U型结构；上臂、快装接管均呈直角弯管结构；内臂的一个端口与出口管的上部端口、内臂的另一个端口与外臂的一个端口、外臂的另一个端口与上臂的一个端口均通过水平旋转接头相连；上臂的另一个端口与垂臂的一个端口、垂臂的另一个端口与快装接管的一个端口均通过竖直旋转接头相连；快装接管的另一个端口上设置快装接头。本发明中出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管钢管的属性以及采用旋转接头的连接关系，使其能够方便的实现拖动展开以及折叠，与拖拽装卸软管相比，具有省力的作用。

技术领域

本发明属于高压氢气装卸设备技术领域，具体涉及一种自平衡氢气充装臂。

背景技术

氢气的安全储运是氢能产业链的重要关键环节。氢气储运环节中，受液化、固化等技术水平、经济性等制约，以气态氢储运的方式是氢气储运的最主要方式。氢气自制氢工厂充装至长管拖车，再运输至加氢站或用户，是氢气储运的主要方式。

目前，我国在氢气充装至长管拖车(相当于化学品槽车)以及从长管拖车卸料至加氢站储罐环节中，均采用软管连接的方式充装和卸料。使用软管存在如下缺点：1、装卸高压氢气时，操作人员需要拖着软管调整快速接头的位置以便与氢气长管拖车连接，软管有一定的刚性和重量，操作不灵活，难以快速实现快速接头接口平面与车载装卸口平面的平衡，劳动强度大；2、采用软管装卸，需要经常收放软管，软管易出现疲劳裂纹，同时软管材料受内部氢气渗透、外部风吹、日晒、雨淋的共同作用，容易老化，由于缺乏对软管的有效检测评价方法，无法对软管中是否存在裂纹、材料老化程度进行评估，也就无从保障软管的长期安全使用，软管的使用寿命有限。由于氢气装卸压力为35～70MPa，软管一旦发生破裂，将导致氢气泄漏，氢气点火能易燃易爆，泄漏出的氢气具有燃烧、爆炸的危险性，容易引发安全事故。

鉴于现有充装软管存在的安全隐患，国家提倡使用装卸臂代替充装软管。但是现有的装卸臂存在如下缺点：

(1)拉断阀与快速接头直接相连，快速接头又与直接安装在长管拖车上的快速接头连接；这三者之间都是刚性连接，从而造成拉断阀与长管拖车之间不能相对运动，无法调整拉断阀轴线方向；当拉断阀的轴线方向与拉断力的方向不一致而呈一定的角度时，对拉断阀产生垂直于拉断阀轴线的分力，拉断阀拉不开，甚至将拉断阀拉坏，或者快速接头被拉掉，从而引发严重的安全事故。

(2)装卸臂的外伸臂配有配重式或弹簧式平衡器，通过三角形支撑结构，减轻重力引起的外伸臂下垂，平衡器其中一端设有锁紧机构，以保持装卸臂的位置，平衡器增加了装卸臂的重量，加大了操作人员的劳动强度，不论装卸臂是否工作，平衡器始终处于使用状态，容易发生卡死等故障，影响装卸臂的使用。

(3)装卸臂各部位受力不平衡，装卸臂易在重力作用下变形，造成旋转接头的密封面受力不均，使得密封面偏磨，由于氢气分子量小，高压氢气易通过发生偏磨的密封面泄漏，造成氢气泄漏，并可能造成安全事故。

综上所述，亟需设计一种满足安全要求的自平衡氢气充装臂，以代替现有的软管装卸方式，同时也能弥补现有装卸臂的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种自平衡氢气充装臂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自平衡氢气充装臂，包括立柱、出口管、内臂、外臂、上臂、垂臂、快装接管；

所述出口管与立柱的下部固定连接，所述出口管的下部端口设置出口法兰；

所述内臂、外臂、垂臂均呈U型结构；所述上臂、快装接管均呈直角弯管结构；