軟體油罐余油排空裝置的設(shè)計分析

劉軍 戚中勇 李存靖 李鳳斌

摘 要：介紹了一種軟體油罐余油排空裝置的研究背景、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，說明通過此裝置的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)軟體油罐的快速排空，減少了油料的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染。

關(guān)鍵詞：軟體油罐；快速排空；花欄；排空率

1 概述

目前國內(nèi)的軟體油罐具有折疊后體積小，便于儲存和運(yùn)輸，展開方便，儲油量大的特點(diǎn)，到現(xiàn)在已使用了近二十年。但是在使用中發(fā)現(xiàn)有一定的缺點(diǎn)，突出表現(xiàn)在以下三個方面：一是在臨時儲存完燃油后，軟體油罐中余油難以抽吸干凈，導(dǎo)致其不能折疊成原有現(xiàn)狀，難以再次裝入車上原有的存儲空間內(nèi)。二是空罐展開后，容易從進(jìn)出油口進(jìn)入空氣，也導(dǎo)致不能折疊成原有現(xiàn)狀，難以再次裝入車上原有的存儲空間內(nèi)，失去其體積小，便于儲存和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。三是軟體油罐用于臨時儲水后，難以及時徹底的排盡，易造成軟體油罐快速老化損壞。據(jù)查新報告顯示，目前國外也還沒有較好的解決方法。因此，研制一種能徹底、快速的將軟體油罐中余油或氣體排盡地裝置十分必要，本裝置的研制成功將實(shí)現(xiàn)油罐余油快速、徹底的排盡，提高了工作效率，減少了油料損耗，同時大大降低人員勞動強(qiáng)度。

2 設(shè)計分析

2.1 當(dāng)車載油泵無法抽出油料時，單只軟體油罐剩余油料約0.2m3（200L），此時需8-10人將油趕至進(jìn)油口處，并通過手搖泵排油，時間約30分鐘，同時難以徹底排空。為實(shí)現(xiàn)油罐快速排盡余油，提高工作效率，同時降低人員勞動強(qiáng)度及人數(shù)，特提出以下性能參數(shù)：

公稱通徑：25mm 額定流量：40 L/min

裝置展開時間：≤3min 排空余油時間：≤6 min

裝置撤收時間：≤3min 排空率：≥95%

額定電壓：DC 12V 操作人員：≤2名

工作溫度：-41℃～46℃

2.2 設(shè)計三通連接管件，材質(zhì)為鑄造鋁合金，重量輕，同時不影響原管路。采用快速接頭，一端連接彎頭閥，一端連接軟體油罐進(jìn)出口，中間部位設(shè)計一個快速接頭分發(fā)管，能與電動泵快速連接。

2.3 要做到排空余油，需在三通連接管內(nèi)設(shè)置分花欄，分花欄底部可安裝四根輸油膠管，其中一根為垂直接口用來抽吸油罐內(nèi)油料，另三根伸到油罐內(nèi)部三個方向，保證內(nèi)部低點(diǎn)位置余油都能抽到?；谠谶^渡接頭內(nèi)腔中可在一定范圍（至少20mm）上下滑動，通過旋轉(zhuǎn)彎頭閥手輪，手輪絲桿帶動閥座頂緊花欄上部滑動?；谑窖b置的設(shè)計能夠保證油泵的抽油速度并對油罐損傷盡可能降到最小，同時達(dá)到快速排盡余油的目的。

2.4 輸油膠管規(guī)格為DN25，長度1米，工作壓力不小于1MPa，溫度介于-40～90℃，要求耐油、耐磨、耐腐蝕、導(dǎo)靜電、抗老化、柔韌性好，適用于汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油料。在進(jìn)行排油時膠管能夠在軟體油罐內(nèi)自由伸縮，以避免金屬材質(zhì)的花欄對軟體油罐底面造成擠壓而損壞，有效保護(hù)油罐底面膠布。

3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該裝置主要由三通連接管件、上花欄、下花欄、管接頭、輸油膠管、電動泵等組成。使用時，先將油罐的彎頭閥卸下，將此裝置通過快速接頭與彎頭閥和油罐上的法蘭連接，再將電動泵的吸油口與三通連接管件的三通口接通，即可完成整個安裝。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 三通連接管件

三通連接管件材質(zhì)為鑄造鋁合金，兩端采用快速接頭，一端連接彎頭閥，一端連接軟體油罐進(jìn)出口，需要排空時，將油罐上的彎頭閥拆下，能快速的將該三通連接管件連上。中間部位設(shè)計一個快速接頭分發(fā)管，能與電動泵快速連接。

4.2 花欄設(shè)計

花欄主要由花欄本體、耐油膠管、卡箍等組成?；谥虚g為空心結(jié)構(gòu)，作為抽排油通道?；诘撞吭O(shè)計有三個連接口，分別安裝三根輸油膠管、每根膠管長1米，膠管內(nèi)徑25mm，膠管一端為平端，另一端為帶有適當(dāng)斜度。將其置入軟體油罐進(jìn)出油口內(nèi)，以克服軟體油罐上、下壁相互吸附的現(xiàn)象，便于軟體油罐中余油能夠順利地匯集至排油口。膠管一端帶有適當(dāng)斜度，主要考慮在膠管進(jìn)行排油時能夠在軟體油罐內(nèi)自由伸縮并有效的保護(hù)油罐膠布。當(dāng)油料約余0.2m3（200L）時，開始用電動泵抽油以排盡余油。工作時，將其從軟體油罐進(jìn)出油口放入，放入后松開，耐油膠管即向四周展開成平整扇形，膠管采用硬質(zhì)耐油材料，由耐油內(nèi)膠層，高強(qiáng)力纖維增強(qiáng)，螺旋鋼絲骨架，耐磨、導(dǎo)靜電外膠構(gòu)成。花欄在過渡接頭內(nèi)腔中可以在一定范圍（約20mm）上下滑動，滑動靠旋轉(zhuǎn)彎頭閥手輪，手輪絲桿帶動閥座頂緊花欄上部，此時花欄底部三根膠管逐漸將軟體油罐支撐起來，從而加快油料在軟體油罐內(nèi)的流動性，避免了人工趕油，大大提高了收油速度，提高了撤收效率，減少了人員勞動強(qiáng)度。

4.3 電動泵

為達(dá)到快速排油的目的，該裝置選用電動泵具有體積小、重量輕、攜行方便、機(jī)動、靈活的特點(diǎn)，利用自帶的電瓶或車上電瓶工作，其主要參數(shù)如下：

公稱通徑：25mm 額定流量：45～55 L/min

額定電壓：DC 12V 額定功率：300 W

額定轉(zhuǎn)速：1200 r/min 防爆等級：ExdllBT4

防護(hù)等級：IP55 工作溫度：-41℃～46℃

5 性能測試

將該裝置與軟體油罐連接好后，接通電動泵電源，開啟電動泵，測量余油排空時間和排空率，測量結(jié)果見表1。通過數(shù)據(jù)顯示，該裝置各項(xiàng)性能指標(biāo)能達(dá)到設(shè)計要求。

表1 軟體油罐余油排空裝置性能測試

6 結(jié)束語

本裝置能夠使軟體油罐實(shí)現(xiàn)快速、徹底的排盡余油，提高了工作效率，減少了油料損耗，同時大大降低人員勞動強(qiáng)度，該裝置性能可靠、輕便、適應(yīng)性強(qiáng)，便于伴隨攜帶，操作維護(hù)簡便易行。因此，本裝置成功應(yīng)用，能充分發(fā)揮軟體油罐疊后體積小，便于儲存和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，能增加其使用壽命，減少油料的浪費(fèi)，目前，該裝置已獲得了實(shí)用新型專利，專利號為ZL201220045367.1。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊（第三版） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.