一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，包括机架、控制箱、气瓶固定机构和对碳纤维气瓶的瓶口上所装瓶阀进行旋拧的瓶阀旋拧机构，气瓶固定机构和瓶阀旋拧机构均安装在机架上，瓶阀旋拧机构位于气瓶固定机构上方；碳纤维气瓶呈竖直向布设且其瓶口朝上；气瓶固定机构包括水平托板和气瓶夹持机构，碳纤维气瓶底部支撑于水平托板上；气瓶夹持机构包括夹紧驱动机构和前后两个夹具；瓶阀旋拧机构包括旋拧臂和旋转驱动机构，旋拧臂底部安装有由上至下套装在瓶阀上的旋拧头：平移驱动机构和旋转驱动机构均由主控器进行控制。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成碳纤维气瓶瓶阀的装卸过程，省工省时。
【专利说明】
一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机
技术领域
[0001]本实用新型属于气瓶检测技术领域，尤其是涉及一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机。
【背景技术】
[0002]气瓶是一种承受压力的容器，其生产过程的最后工序是要进行气瓶检测，并以此判断气瓶的质量是否合格。气瓶检测项目主要包括水压测试(也称水压试验)和气密性测试(也称气密性试验)等，水压测试的目的在于测量在水压作用下的变形量和承压能力，详见《气瓶水压试验方法》国家标准GB/T9251—1997。并且，实际使用过程中也需定期对气瓶进行检测，检测项目包括气瓶的变形量与承压能力、气密性等。
[0003]碳纤维气瓶属于复合气瓶，其采用金属内胆，通过外面缠绕碳纤维并经高温固化加工而成，耐压可达到30MPa。相比金属气瓶(无缝钢瓶等)，碳纤维气瓶具有更好的性能，且重量减轻了50%以上，操作使用更加轻松，尤其是深层地下(如矿井等、石油石化等)危险区域遇到救护情况或严重灾害情况下使用时更为方便。另外，复合气瓶也是电的不良导体，并且复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而使用更加安全。根据法律法规和实际使用规范要求，必须对气瓶进行定期水压试验，水压试验完成后必须对气瓶进行烘干处理，保证其洁净干燥，以方便使用。另外，碳纤维气瓶水压试验完成后，一般还需在碳纤维气瓶的瓶口上安装瓶阀，并对碳纤维气瓶进行气密性测试(也称气密性试验)。但现如今，对碳纤维气瓶瓶口上瓶阀进行装卸时，大多采用的是人工旋拧的方式进行装卸，实际操作过程中存在使用操作不便、装卸效率低、费工费时等缺陷和不足。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成碳纤维气瓶瓶阀的装卸过程，省工省时。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:包括机架、固定安装在机架上的控制箱、对碳纤维气瓶进行固定的气瓶固定机构和对碳纤维气瓶的瓶口上所装瓶阀进行旋拧的瓶阀旋拧机构，所述气瓶固定机构和所述瓶阀旋拧机构均安装在机架上，且所述瓶阀旋拧机构位于所述气瓶固定机构上方;所述碳纤维气瓶呈竖直向布设且其瓶口朝上;所述机架包括竖向立柱和安装在竖向立柱底部的水平底座，所述控制箱位于竖向立柱上部;所述气瓶固定机构包括安装在竖向立柱下部前侧的水平托板和安装在竖向立柱中部且对碳纤维气瓶进行夹持的气瓶夹持机构，所述碳纤维气瓶的底部支撑于水平托板上;所述气瓶夹持机构包括夹紧驱动机构和前后两个布设在同一水平面上的夹具，两个所述夹具分别为位于碳纤维气瓶前后两侧的前侧夹具和后侧夹具，所述后侧夹具固定安装在竖向立柱的中部前侧，所述前侧夹具位于所述后侧夹具的正前方;所述夹紧驱动机构安装在竖向立柱上且其为带动所述前侧夹具进行前后水平移动的平移驱动机构，所述平移驱动机构位于所述前侧夹具后侧且其与所述前侧夹具进行传动连接;所述瓶阀旋拧机构包括呈竖直向布设的旋拧臂和驱动旋拧臂进行旋转的旋转驱动机构，所述旋拧臂与所述旋转驱动机构进行传动连接，所述旋拧臂底部安装有由上至下套装在瓶阀上的旋拧头，所述旋拧头上开有供瓶阀卡装的卡口:所述控制箱位于旋拧臂上方，且旋拧臂上部安装在控制箱上;所述控制箱内设置有主控器且其外侧壁上装有与主控器连接的参数设置单元，所述平移驱动机构和所述旋转驱动机构均由主控器进行控制且二者均与主控器连接。
[0006]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述水平底座的底部安装有多个行走轮。
[0007]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述后侧夹具包括后垫板和位于后垫板前侧的后夹持块，所述后垫板固定安装在竖向立柱的中部前侧，所述后夹持块固定安装在后垫板上;所述前侧夹具包括前垫板和位于前垫板后侧的前夹持块，所述前夹持块固定安装在前垫板上;所述后垫板、后夹持块、前垫板和前夹持块均布设在同一水平面上;所述前垫板与所述平移驱动机构进行传动连接。
[0008]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述前侧夹具还包括一个呈水平布设的L形连接件，所述L形连接件由横向限位杆和位于所述横向限位杆后侧的纵向连杆组成，所述横向限位杆位于前垫板前侧且其与前垫板呈平行布设，所述纵向连杆与所述横向限位杆呈垂直布设且其前端与所述横向限位杆连接，所述纵向连杆的后端与所述平移驱动机构连接。
[0009]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述前垫板和后垫板均为呈竖直向布设的平直钢板且二者呈平行布设;所述后夹持块和前夹持块的结构和尺寸均相同且二者均呈对称布设，所述后夹持块和前夹持块的内侧壁均为弧形面且二者的外侧壁均为竖直平面。
[0010]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述平移驱动机构为呈水平布设的气缸，所述纵向连杆的后端与气缸连接。
[0011]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述旋转驱动机构为气动马达。
[0012]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:还包括供气装置、与所述供气装置的供气口连接的主供气管、两个分别与主供气管的出气口连接的分支供气管和由主控器进行控制的第一电磁换向阀与第二电磁换向阀，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均与主控器连接;两个所述分支供气管的出气口分别与第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的进口连接，所述第一电磁换向阀的两个工作口分别与气缸的两个接口连接，所述第二电磁换向阀的两个工作口分别与气动马达的两个接口连接。
[0013]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述主供气管上装有空气过滤器、调压阀和压力表。
[0014]上述一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征是:所述竖向立柱的中上部前侧设置有一个对旋拧臂进行限位的水平限位座，所述旋拧臂安装在水平限位座上且其与水平限位座之间通过轴承进行连接。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、结构简单、设计合理且加工简便，投入成本较低。
[0017]2、体积小，占用空间小且便于移动。
[0018]3、使用操作简便，能简便、快速完成碳纤维气瓶的瓶阀装配与拆卸过程。
[0019]4、所采用的气瓶夹持机构结构简单、设计合理且夹持过程简单、操作简便，能对碳纤维气瓶进行平稳夹持，并且不会损伤碳纤维气瓶。
[0020]5、使用效果好，采用气动马达旋转瓶阀，并采用气缸夹紧碳纤维气瓶，能对碳纤维气瓶上的瓶阀进行装配、拆卸，实现瓶阀的装配与拆卸自动化，省工省时。
[0021]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成碳纤维气瓶瓶阀的装卸过程，省工省时。
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型的电路原理框图。
[0025]图3为本实用新型前侧夹具、后侧夹具与气缸的布设位置示意图。
[0026]图4为本实用新型的气路原理图。
[0027]附图标记说明:
[0028]I 一机架；1-1 一竖向立柱；1-2—水平底座；
[0029]2—碳纤维气瓶；3—瓶阀；4 一水平托板；
[0030]5-1一后垫板；5-2—后夹持块；5-3—前垫板；
[0031]5-4—前夹持块；5-5—L形连接件；6_1—旋拧臂；
[0032]6-2—旋拧头；7—气缸；8—水平安装板；
[0033]9—防护箱；10—气动马达；11-1 一主控器；
[0034]11-2—参数设置单元；12—第一电磁换向阀；
[0035]13—第二电磁换向阀；14 一主供气管；15—分支供气管；
[0036]16—空气过滤器；17—调压阀；18—压力表；
[0037]19 一控制箱；20—水平限位座；21—供气口；
[0038]22—万向轮。
【具体实施方式】
[0039]如图1、图2所示，本实用新型包括机架1、固定安装在机架I上的控制箱19、对碳纤维气瓶2进行固定的气瓶固定机构和对碳纤维气瓶2的瓶口上所装瓶阀3进行旋拧的瓶阀旋拧机构，所述气瓶固定机构和所述瓶阀旋拧机构均安装在机架I上，且所述瓶阀旋拧机构位于所述气瓶固定机构上方。所述碳纤维气瓶2呈竖直向布设且其瓶口朝上。所述机架I包括竖向立柱1-1和安装在竖向立柱1-1底部的水平底座1-2，所述控制箱19位于竖向立柱1-1上部。所述气瓶固定机构包括安装在竖向立柱1-1下部前侧的水平托板4和安装在竖向立柱1-1中部且对碳纤维气瓶2进行夹持的气瓶夹持机构，所述碳纤维气瓶2的底部支撑于水平托板4上。所述气瓶夹持机构包括夹紧驱动机构和前后两个布设在同一水平面上的夹具，两个所述夹具分别为位于碳纤维气瓶2前后两侧的前侧夹具和后侧夹具，所述后侧夹具固定安装在竖向立柱1-1的中部前侧，所述前侧夹具位于所述后侧夹具的正前方。所述夹紧驱动机构安装在竖向立柱1-1上且其为带动所述前侧夹具进行前后水平移动的平移驱动机构，所述平移驱动机构位于所述前侧夹具后侧且其与所述前侧夹具进行传动连接。所述瓶阀旋拧机构包括呈竖直向布设的旋拧臂6-1和驱动旋拧臂6-1进行旋转的旋转驱动机构，所述旋拧臂6-1与所述旋转驱动机构进行传动连接，所述旋拧臂6-1底部安装有由上至下套装在瓶阀3上的旋拧头6-2，所述旋拧头6-2上开有供瓶阀3卡装的卡口。所述控制箱19位于旋拧臂6-1上方，且旋拧臂6-1上部安装在控制箱19上。所述控制箱19内设置有主控器11-1且其外侧壁上装有与主控器11-1连接的参数设置单元11-2，所述平移驱动机构和所述旋转驱动机构均由主控器11-1进行控制且二者均与主控器11-1连接。
[0040]结合图3，本实施例中，所述后侧夹具包括后垫板5-1和位于后垫板5-1前侧的后夹持块5-2，所述后垫板5-1固定安装在竖向立柱1-1的中部前侧，所述后夹持块5-2固定安装在后垫板5-1上。所述前侧夹具包括前垫板5-3和位于前垫板5-3后侧的前夹持块5-4，所述前夹持块5-4固定安装在前垫板5-3上。所述后垫板5-1、后夹持块5-2、前垫板5_3和前夹持块5-4均布设在同一水平面上。所述前垫板5-3与所述平移驱动机构进行传动连接。
[0041 ]本实施例中，所述后夹持块5-2和前夹持块5-4均为树脂块。
[0042]本实施例中，所述竖向立柱1-1的中上部前侧设置有一个对旋拧臂6-1进行限位的水平限位座20。并且，所述旋拧臂6-1安装在水平限位座20上且其与水平限位座20之间通过轴承进行连接。
[0043]同时，所述前侧夹具还包括一个呈水平布设的L形连接件5-5，所述L形连接件5-5由横向限位杆和位于所述横向限位杆后侧的纵向连杆组成，所述横向限位杆位于前垫板5-3前侧且其与前垫板5-3呈平行布设，所述纵向连杆与所述横向限位杆呈垂直布设且其前端与所述横向限位杆连接，所述纵向连杆的后端与所述平移驱动机构连接。
[0044]本实施例中，所述平移驱动机构为呈水平布设的气缸7。
[0045]实际安装时，所述竖向立柱1-1的中部设置有一个供气缸7水平安装的水平安装板8。
[0046]本实施例中，所述水平安装板8上装有防护箱9，所述气缸7装于防护箱9内。所述防护箱9为立方形。
[0047]实际使用时，所述纵向连杆的后端与气缸7连接。
[0048]本实施例中，所述旋转驱动机构为气动马达10。
[0049]如图4所示，本实用新型还包括供气装置、与所述供气装置的供气口21连接的主供气管14、两个分别与主供气管14的出气口连接的分支供气管15和由主控器11 -1进行控制的第一电磁换向阀12与第二电磁换向阀13，所述第一电磁换向阀12和第二电磁换向阀13均与主控器11-1连接;两个所述分支供气管15的出气口分别与第一电磁换向阀12和第二电磁换向阀13的进口连接，所述第一电磁换向阀12的两个工作口分别与气缸7的两个接口连接，所述第二电磁换向阀13的两个工作口分别与气动马达10的两个接口连接。
[0050]本实施例中，所述第一电磁换向阀12和第二电磁换向阀13均为二位五通电磁阀。
[0051]本实施例中，所述主供气管14上装有空气过滤器16、调压阀17和压力表18。
[0052]本实施例中，所述控制箱19为立方体箱体。
[0053]本实施例中，所述参数设置单元11-2包括三个控制按钮，三个所述控制按钮分别为对气缸7进行伸缩控制的气缸伸缩控制按钮、控制气动马达10的旋转方向的马达旋转方向控制按钮和对调压阀17的出口压力大小进行调节的调压按钮。
[0054]实际安装时，所述气缸伸缩控制按钮、马达旋转方向控制按钮和调压按钮所述压力表18安装在控制箱19的前侧壁上。
[0055]如图3所示，所述前垫板5-3和后垫板5-1均为呈竖直向布设的平直钢板且二者呈平行布设。所述后夹持块5-2和前夹持块5-4的结构和尺寸均相同且二者均呈对称布设。所述后夹持块5-2和前夹持块5-4的内侧壁均为弧形面且二者的外侧壁均为竖直平面。
[0056]本实施例中，所述竖向立柱1-1为矩形钢管。
[0057]实际使用时，所述水平底座1-2的底部安装有多个行走轮。
[0058]本实施例中，多个所述行走轮均为万向轮22。
[0059]实际使用过程中，对瓶阀3进行装配时，先将碳纤维气瓶2固定在机架I上，固定过程如下:先通过控制第一电磁换向阀12使气缸7带动所述前侧夹具向前移动，拉大所述前侧夹具与所述后侧夹具之间的间距;之后，将碳纤维气瓶2支撑于水平托板4上，再通过控制第一电磁换向阀12使气缸7带动所述前侧夹具向后移动，通过所述前侧夹具与所述后侧夹具相配合夹紧固定碳纤维气瓶2，此时完成碳纤维气瓶2的固定过程。之后，将瓶阀3放置于碳纤维气瓶2的瓶口上;然后，通过控制第二电磁换向阀13使气动马达10带动旋拧臂6-1沿拧紧方向(如顺时针方向)进行连续转动，并完成瓶阀3的装配过程。装配完成后，通过控制第一电磁换向阀12使气缸7带动所述前侧夹具向前移动，松开夹持并将碳纤维气瓶2从机架I上取下即可。
[0060]相应地，对瓶阀3进行拆卸时，先将碳纤维气瓶2固定在机架I上;之后，通过控制第二电磁换向阀13使气动马达10带动旋拧臂6-1沿松开方向(如逆时针方向)进行连续转动，并完成瓶阀3的拆卸过程。拆卸完成后，通过控制第一电磁换向阀12使气缸7带动所述前侧夹具向前移动，松开夹持并将碳纤维气瓶2从机架I上取下即可。
[0061]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:包括机架(I)、固定安装在机架(I)上的控制箱(19)、对碳纤维气瓶(2)进行固定的气瓶固定机构和对碳纤维气瓶(2)的瓶口上所装瓶阀(3)进行旋拧的瓶阀旋拧机构，所述气瓶固定机构和所述瓶阀旋拧机构均安装在机架(I)上，且所述瓶阀旋拧机构位于所述气瓶固定机构上方;所述碳纤维气瓶(2)呈竖直向布设且其瓶口朝上;所述机架(I)包括竖向立柱(1-1)和安装在竖向立柱(1-1)底部的水平底座(1-2)，所述控制箱(19)位于竖向立柱(1-1)上部;所述气瓶固定机构包括安装在竖向立柱(1-1)下部前侧的水平托板(4)和安装在竖向立柱(1-1)中部且对碳纤维气瓶(2)进行夹持的气瓶夹持机构，所述碳纤维气瓶(2)的底部支撑于水平托板(4)上;所述气瓶夹持机构包括夹紧驱动机构和前后两个布设在同一水平面上的夹具，两个所述夹具分别为位于碳纤维气瓶(2)前后两侧的前侧夹具和后侧夹具，所述后侧夹具固定安装在竖向立柱(1-1)的中部前侧，所述前侧夹具位于所述后侧夹具的正前方;所述夹紧驱动机构安装在竖向立柱(1-1)上且其为带动所述前侧夹具进行前后水平移动的平移驱动机构，所述平移驱动机构位于所述前侧夹具后侧且其与所述前侧夹具进行传动连接;所述瓶阀旋拧机构包括呈竖直向布设的旋拧臂(6-1)和驱动旋拧臂(6-1)进行旋转的旋转驱动机构，所述旋拧臂(6-1)与所述旋转驱动机构进行传动连接，所述旋拧臂(6-1)底部安装有由上至下套装在瓶阀(3)上的旋拧头(6-2),所述旋拧头(6-2)上开有供瓶阀(3)卡装的卡口:所述控制箱(19)位于旋拧臂(6-1)上方，且旋拧臂(6-1)上部安装在控制箱(19)上;所述控制箱(19)内设置有主控器(11-1)且其外侧壁上装有与主控器(11-1)连接的参数设置单元(11-2)，所述平移驱动机构和所述旋转驱动机构均由主控器(11-1)进行控制且二者均与主控器(11-1)连接。2.按照权利要求1所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述水平底座(1-2)的底部安装有多个行走轮。3.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述后侧夹具包括后垫板(5-1)和位于后垫板(5-1)前侧的后夹持块(5-2)，所述后垫板(5-1)固定安装在竖向立柱(1-1)的中部前侧，所述后夹持块(5-2)固定安装在后垫板(5-1)上;所述前侧夹具包括前垫板(5-3)和位于前垫板(5-3)后侧的前夹持块(5-4)，所述前夹持块(5-4)固定安装在前垫板(5-3)上;所述后垫板(5-1)、后夹持块(5-2)、前垫板(5-3)和前夹持块(5-4)均布设在同一水平面上;所述前垫板(5-3)与所述平移驱动机构进行传动连接。4.按照权利要求3所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述前侧夹具还包括一个呈水平布设的L形连接件(5-5)，所述L形连接件(5-5)由横向限位杆和位于所述横向限位杆后侧的纵向连杆组成，所述横向限位杆位于前垫板(5-3)前侧且其与前垫板(5-3)呈平行布设，所述纵向连杆与所述横向限位杆呈垂直布设且其前端与所述横向限位杆连接，所述纵向连杆的后端与所述平移驱动机构连接。5.按照权利要求3所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述前垫板(5-3)和后垫板(5-1)均为呈竖直向布设的平直钢板且二者呈平行布设;所述后夹持块(5-2)和前夹持块(5-4)的结构和尺寸均相同且二者均呈对称布设，所述后夹持块(5-2)和前夹持块(5-4)的内侧壁均为弧形面且二者的外侧壁均为竖直平面。6.按照权利要求4所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述平移驱动机构为呈水平布设的气缸(7)，所述纵向连杆的后端与气缸(7)连接。7.按照权利要求6所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述旋转驱动机构为气动马达(10)。8.按照权利要求7所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:还包括供气装置、与所述供气装置的供气口(21)连接的主供气管(14)、两个分别与主供气管(14)的出气口连接的分支供气管(I 5)和由主控器(I 1-1)进行控制的第一电磁换向阀(I 2)与第二电磁换向阀(13)，所述第一电磁换向阀(12)和第二电磁换向阀(13)均与主控器(11-1)连接;两个所述分支供气管(15)的出气口分别与第一电磁换向阀(12)和第二电磁换向阀(13)的进口连接，所述第一电磁换向阀(12)的两个工作口分别与气缸(7)的两个接口连接，所述第二电磁换向阀(13)的两个工作口分别与气动马达(10)的两个接口连接。9.按照权利要求8所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述主供气管(14)上装有空气过滤器(16)、调压阀(17)和压力表(18)。10.按照权利要求1或2所述的一种碳纤维气瓶瓶阀装卸机，其特征在于:所述竖向立柱(1-1)的中上部前侧设置有一个对旋拧臂(6-1)进行限位的水平限位座(20)，所述旋拧臂(6-1)安装在水平限位座(20)上且其与水平限位座(20)之间通过轴承进行连接。
【文档编号】B23P19/04GK205437732SQ201521081746
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】毛升好, 王亮, 李振国, 俞涛, 王天明, 陈安德, 张刚刚
【申请人】长庆石油勘探局技术监测中心