CN118387371B - 硝酸生产用自动灌装设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供硝酸生产用自动灌装设备，属于化工生产技术领域，包括输送机、设置在输送机顶部桁架上的第一气缸以及安装在第一气缸执行端的灌装管道；所述灌装管道由压柱、套管和空心阀柱组成，且压柱设置在第一气缸执行端，套管通过第一弹性件活动套设在压柱底部，空心阀柱通过第二弹性件活动套设在套管内部；所述套管上连通有泄压管和送液管，空心阀柱外壁开设有与泄压管匹配的进气孔以及与送液管匹配的进液孔，进气孔高于进液孔且两者均与空心阀柱内腔连通，套管底部设置有锥面台阶，套管的管壁内贯穿连接有抽气管；本申请能够解决灌装管道内部残留的硝酸液体蒸发并逸散至周围环境的问题。

Description

硝酸生产用自动灌装设备

技术领域

本申请涉及化工生产技术领域，具体涉及一种硝酸生产用自动灌装设备。

背景技术

硝酸是一种无机酸，具有强烈的刺激性气味，广泛用于生产肥料、爆炸物、染料、药物和其他化学品。同时硝酸还具有强氧化性，能够将多数物质氧化，且容易与还原性物质发生反应，甚至能够随着时间的增长在常温空气中出现蒸发的现象。由于硝酸所具备的强酸性和氧化性，在目前的硝酸生产制备过程中，已经普遍采用自动灌装设备来代替人工灌装的方式将硝酸液体灌入灌装容器中，同时自动将灌装容器的封盖安装在灌装容器的入料管处，用以避免操作人员接触或吸入硝酸蒸汽，进而为操作人员的人身安全提供一定的保障。

参照公开号为CN207985262U，公开日期为2018年10月19日，名称为一种制备超细硝酸胍用半自动灌装机的中国专利文件，通过采用自动化灌装的方式加快灌装速度，在提高生产效率的同时减少人员参与，进而在一定程度内降低工作人员受到的化学危害。

参照上述技术方案，在硝酸的实际灌装过程中，当灌装管道内部串联的阀门关闭后，灌装管道内部仍会残留部分硝酸液体，且该部分硝酸液体并不会立即下落进入灌装容器中，而是会沿着灌装管道的内壁缓慢滴落，由于长时间暴露在空气中，该部分硝酸液体仍有可能导致硝酸蒸汽的产生，且产生的硝酸蒸汽容易直接逸散到周围环境内对人员造成危害。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种硝酸生产用自动灌装设备，主要用于解决灌装管道内部残留的硝酸液体蒸发并逸散至周围环境的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种硝酸生产用自动灌装设备，包括输送机、设置在输送机顶部桁架上的第一气缸以及安装在第一气缸执行端的灌装管道；所述灌装管道由压柱、套管和空心阀柱组成，且压柱设置在第一气缸执行端，套管通过第一弹性件活动套设在压柱底部，空心阀柱通过第二弹性件活动套设在套管内部；所述套管上连通有泄压管和送液管，空心阀柱外壁开设有与泄压管匹配的进气孔以及与送液管匹配的进液孔，进气孔高于进液孔且两者均与空心阀柱内腔连通，套管底部设置有能够抵接灌装容器入料管的锥面台阶，套管的管壁内贯穿固定有能够在锥面台阶抵接灌装容器入料管时与灌装容器内腔连通的抽气管。

通过采用上述技术方案，在锥面台阶抵接灌装容器入料管时，借助与抽气管连通的外部抽气泵将灌装容器内部的空气抽出，待空心阀柱调整为使送液管和进液孔连通的状态后，将硝酸依次经过送液管、进液孔、空心阀柱和套管送入灌装容器，同时使灌装容器内腔保持负压状态。待空心阀柱调整为使泄压管和进气孔连通的状态后，外部空气在灌装容器内腔的负压作用下依次经过泄压管、进气孔、空心阀柱和套管进入灌装容器，使得灌装容器内腔恢复常压状态，同时促使套管内部残留的硝酸进入灌装容器中。

可选的，所述桁架上设置有第二气缸，第二气缸执行端设置有能够与灌装容器入料管嵌合的限位板。

通过采用上述技术方案，在灌装容器到达套管下方后，利用限位板对灌装容器进行限位，避免灌装过程中灌装容器发生位置偏移。

可选的，所述套管上铰接有高度一致且长度一致的第一曲柄和第二曲柄，第一曲柄的底端和第二曲柄的底端之间通过扭簧铰接有上盖盘，套管上设置有能够抵接第一曲柄的限位销，桁架上设置有封盖输送带，封盖输送带的上表面与限位板的上表面齐平，上盖盘底部转动连接有多个能够抵接限位板和封盖输送带上表面的滚轮，上盖盘内部设置有抓取件。

通过采用上述技术方案，在灌装过程中利用抓取件和封盖输送带的配合将封盖转移至上盖盘内部，同时在上盖盘跟随第一曲柄和第二曲柄复位时将封盖初步扣放在灌装容器的入料管处，以免灌装容器内部的硝酸在后续输送过程中蒸发并泄漏至周围环境中。

可选的，所述套管和第一曲柄的铰接轴与限位销位于同一竖直面内。

通过采用上述技术方案，由于第一曲柄、第二曲柄、上盖盘和套管上第二曲柄所在的架梁能够形成平行四边形机构，通过限位销来防止死点的产生。

可选的，所述抓取件包括两个通过第三弹性件铰接在上盖盘内部的勾爪，且勾爪远离自身铰接点一端的端面为能够与封盖相切的弧面，封盖输送带的带体上设置有多个用于使封盖一一间隔的凸条。

通过采用上述技术方案，勾爪在跟随上盖盘移动时通过凸条的配合能够完成对封盖的自动抓取。

可选的，所述第一曲柄和上盖盘的铰接轴上设置有凸轮，凸轮的最大直径与第一曲柄平行，凸轮的圆心位于第一曲柄和上盖盘的铰接轴上，且凸轮的远心弧面位于靠近上盖盘的一端。

通过采用上述技术方案，在上盖盘复位时，凸轮能够对上盖盘内部的封盖向下顶推，有利于封盖从上盖盘内部下料并扣放在灌装容器的入料管处。

可选的，所述桁架上设置有拧盖机，用于将扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

通过采用上述技术方案，在灌装容器被输送至拧盖机下方后，拧盖机能够自动将初步扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

可选的，所述输送机上滑动连接有两个导向板，且灌装容器位于两个导向板之间，输送机上螺纹连接有多个用于压紧导向板的锁止螺栓。

通过采用上述技术方案，在输送机输送灌装容器的过程中，人员可根据灌装容器的尺寸调整两个导向板的间距，避免输送过程中灌装容器发生位置偏移。

综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、采用在灌装前将灌装容器内腔空气抽离的方式使灌装容器内腔形成负压，减少灌装过程中硝酸与空气的接触时间和接触面积，进而降低硝酸蒸汽产生并逸散至周围环境的概率，同时在灌装完成后利用负压吸气使灌装容器内腔恢复常压，且被负压吸入的气流会途径硝酸的灌装管道，进而促使灌装管道内部残留的硝酸进入灌装容器中。

2、在灌装过程中同步完成封盖的抓取和扣放动作，使得灌装容器在后续输送过程中处于入料管被封盖封堵的状态中，从而降低灌装容器内部的硝酸蒸汽由入料管逸散至灌装容器外部并对人员造成危害的概率。

附图说明

图1为本申请一种硝酸生产用自动灌装设备的结构示意图；

图2为本申请灌装管道的结构示意图；

图3为本申请套管的剖视图；

图4为本申请图3中区域A的局部放大图；

图5为本申请图2中区域B的局部放大图；

图6为本申请上盖盘的剖视图。

附图标记说明：1、输送机；11、桁架；12、第一气缸；2、灌装管道；21、压柱；22、套管；221、泄压管；222、送液管；223、锥面台阶；224、抽气管；23、空心阀柱；231、进气孔；232、进液孔；24、第一弹性件；25、第二弹性件；3、第二气缸；31、限位板；4、上盖盘；41、第一曲柄；42、第二曲柄；43、扭簧；44、限位销；45、封盖输送带；46、滚轮；47、抓取件；471、勾爪；472、第三弹性件；473、凸条；48、凸轮；5、拧盖机；6、导向板；61、锁止螺栓。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的图1-图6，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1、图2、图3和图4，本实施例提供了一种硝酸生产用自动灌装设备，包括输送机1、设置在输送机1顶部桁架11上的第一气缸12以及安装在第一气缸12执行端的灌装管道2。

灌装管道2由压柱21、套管22和空心阀柱23组成，且压柱21设置在第一气缸12执行端，套管22通过第一弹性件24活动套设在压柱21底部，空心阀柱23通过第二弹性件25活动套设在套管22内部。

套管22上连通有泄压管221和送液管222，空心阀柱23外壁开设有与泄压管221匹配的进气孔231以及与送液管222匹配的进液孔232，进气孔231高于进液孔232且两者均与空心阀柱23内腔连通，套管22底部设置有能够抵接灌装容器入料管的锥面台阶223，套管22的管壁内贯穿固定有能够在锥面台阶223抵接灌装容器入料管时与灌装容器内腔连通的抽气管224。

在开展灌装工作时，输送机1先将灌装容器输送至套管22正下方，而后第一气缸12向下伸展带动灌装管道2下移，直至套管22底部的锥面台阶223与灌装容器的入料管抵接，使得抽气管224与灌装容器内腔连通，此时借助与抽气管224连通的外部抽气泵将灌装容器内部的空气抽出，使灌装容器内腔保持真空负压状态。

随着第一气缸12继续向下伸展，套管22因抵接灌装容器的入料管不会在发生位置变化，而压柱21则会克服第一弹性件24的弹力缩入套管22内部，直至压柱21抵接空心阀柱23并带动其克服第二弹性件25的弹力一同在套管22内部下移。当送液管222与进液孔232对齐并连通后，通过外部输液泵的配合能够将硝酸依次经过送液管222、进液孔232、空心阀柱23和套管22送入灌装容器。

灌装完成后，第一气缸12带动压柱21上移，空心阀柱23因第二弹性件25的弹性势能影响上移复位，送液管222与进液孔232错位而停止硝酸的通入，待泄压管221与进气孔231对齐并连通后，外部空气因灌装容器内腔的负压作用下会依次经过泄压管221、进气孔231、空心阀柱23和套管22进入灌装容器，直至灌装容器内腔恢复常压状态，且被负压吸入的气流途径空心阀柱23和套管22时能够裹挟着两者内部残留的硝酸一同进入灌装容器中。

空心阀柱23在第二弹性件25的作用下复位后，第一气缸12处于继续带动压柱21上移的过程中，使得压柱21逐渐远离空心阀柱23，此状态下第一弹性件24仍旧处于压缩状态，而套管22底部的锥面台阶223保持与灌装容器入料管的抵接状态，以便为负压吸气工作提供一定的响应时间。

参照图1和图2，桁架11上设置有第二气缸3，第二气缸3执行端设置有能够与灌装容器入料管嵌合的限位板31。

在灌装容器到达套管22下方后，第二气缸3运行使得限位板31靠近灌装容器，直至限位板31与灌装容器的入料管嵌合，实现对灌装容器的限位固定，降低灌装过程中因灌装容器发生位置偏移而导致硝酸洒落的概率。

参照图2、图5和图6，套管22上铰接有高度一致且长度一致的第一曲柄41和第二曲柄42，第一曲柄41的底端和第二曲柄42的底端之间通过扭簧43铰接有上盖盘4，套管22上设置有能够抵接第一曲柄41的限位销44，桁架11上设置有封盖输送带45，封盖输送带45的上表面与限位板31的上表面齐平，上盖盘4底部转动连接有多个能够抵接限位板31和封盖输送带45上表面的滚轮46，上盖盘4内部设置有抓取件47。

参照图2和图5，套管22和第一曲柄41的铰接轴与限位销44位于同一竖直面内。

参照图5和图6，抓取件47包括两个通过第三弹性件472铰接在上盖盘4内部的勾爪471，且勾爪471远离自身铰接点一端的端面为能够与封盖相切的弧面，封盖输送带45的带体上设置有多个用于使封盖一一间隔的凸条473。

参照图6，第一曲柄41和上盖盘4的铰接轴上设置有凸轮48，凸轮48的最大直径与第一曲柄41平行，凸轮48的圆心位于第一曲柄41和上盖盘4的铰接轴上，且凸轮48的远心弧面位于靠近上盖盘4的一端。

在套管22的下移过程中，滚轮46会与限位板31和封盖输送带45的上表面抵接，由于第一曲柄41、第二曲柄42、上盖盘4和套管22上第二曲柄42所在的架梁能够形成平行四边形机构，随着套管22的继续下移，上盖盘4在滚轮46的支撑下会朝着封盖输送带45的方向滑动。待勾爪471的弧面部分抵接封盖后，封盖在勾爪471的推动下会被抵紧在凸条473侧壁，随着上盖盘4继续朝着封盖输送带45的方向滑动，两个勾爪471会克服第三弹性件472的弹性势能而向外张开供封盖通过，直至封盖进入上盖盘4内部，而后两个勾爪471在第三弹性件472的作用下复位。

在套管22的上移过程中，上盖盘4、第一曲柄41和第二曲柄42因扭簧43的作用自动复位至初始状态，封盖则被转移至灌装容器入料管的正上方，同时封盖会受到来自凸轮48远心弧面的顶推力而扣放至灌装容器的入料管处，以免灌装容器内部的硝酸在后续输送过程中蒸发并泄漏至周围环境中。

参照图1，桁架11上设置有拧盖机5，用于将扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

在灌装容器被输送至拧盖机5下方后，拧盖机5能够自动将初步扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

参照图1，输送机1上滑动连接有两个导向板6，且灌装容器位于两个导向板6之间，输送机1上螺纹连接有多个用于压紧导向板6的锁止螺栓61。

在输送机1输送灌装容器的过程中，人员可根据灌装容器的尺寸调整两个导向板6的间距，使得两个导向板6为灌装容器提供一定的导向限位作用，降低输送过程中灌装容器发生位置偏移的概率。

本申请实施例一种硝酸生产用自动灌装设备的实施原理为：

在开展灌装工作时，输送机1先将灌装容器输送至套管22正下方，第二气缸3运行使得限位板31靠近灌装容器，直至限位板31与灌装容器的入料管嵌合，实现对灌装容器的限位固定。

而后第一气缸12向下伸展带动灌装管道2下移，直至套管22底部的锥面台阶223与灌装容器的入料管抵接，使得抽气管224与灌装容器内腔连通，此时借助与抽气管224连通的外部抽气泵将灌装容器内部的空气抽出，使灌装容器内腔保持真空负压状态。

随着第一气缸12继续向下伸展，套管22因抵接灌装容器的入料管不会在发生位置变化，而压柱21则会克服第一弹性件24的弹力缩入套管22内部，直至压柱21抵接空心阀柱23并带动其克服第二弹性件25的弹力一同在套管22内部下移。当送液管222与进液孔232对齐并连通后，通过外部输液泵的配合能够将硝酸依次经过送液管222、进液孔232、空心阀柱23和套管22送入灌装容器。

灌装完成后，第一气缸12带动压柱21上移，空心阀柱23因第二弹性件25的弹性势能影响上移复位，送液管222与进液孔232错位而停止硝酸的通入，待泄压管221与进气孔231对齐并连通后，外部空气因灌装容器内腔的负压作用下会依次经过泄压管221、进气孔231、空心阀柱23和套管22进入灌装容器，直至灌装容器内腔恢复常压状态，且被负压吸入的气流途径空心阀柱23和套管22时能够裹挟着两者内部残留的硝酸一同进入灌装容器中。

在套管22的下移过程中，滚轮46会与限位板31和封盖输送带45的上表面抵接，由于第一曲柄41、第二曲柄42、上盖盘4和套管22上第二曲柄42所在的架梁能够形成平行四边形机构，随着套管22的继续下移，上盖盘4在滚轮46的支撑下会朝着封盖输送带45的方向滑动。待勾爪471的弧面部分抵接封盖后，封盖在勾爪471的推动下会被抵紧在凸条473侧壁，随着上盖盘4继续朝着封盖输送带45的方向滑动，两个勾爪471会克服第三弹性件472的弹性势能而向外张开供封盖通过，直至封盖进入上盖盘4内部，而后两个勾爪471在第三弹性件472的作用下复位。

在套管22的上移过程中，上盖盘4、第一曲柄41和第二曲柄42因扭簧43的作用自动复位至初始状态，封盖则被转移至灌装容器入料管的正上方，同时封盖会受到来自凸轮48远心弧面的顶推力而扣放至灌装容器的入料管处。在灌装容器被输送至拧盖机5下方后，拧盖机5自动将初步扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (3)

1.硝酸生产用自动灌装设备，包括输送机、设置在输送机顶部桁架上的第一气缸以及安装在第一气缸执行端的灌装管道，其特征在于：

所述灌装管道由压柱、套管和空心阀柱组成，且压柱设置在第一气缸执行端，套管通过第一弹性件活动套设在压柱底部，空心阀柱通过第二弹性件活动套设在套管内部；

所述套管上连通有泄压管和送液管，空心阀柱外壁开设有与泄压管匹配的进气孔以及与送液管匹配的进液孔，进气孔高于进液孔且两者均与空心阀柱内腔连通，套管底部设置有能够抵接灌装容器入料管的锥面台阶，套管的管壁内贯穿固定有能够在锥面台阶抵接灌装容器入料管时与灌装容器内腔连通的抽气管；

所述桁架上设置有第二气缸，第二气缸执行端设置有能够与灌装容器入料管嵌合的限位板；

所述套管上铰接有高度一致且长度一致的第一曲柄和第二曲柄，第一曲柄的底端和第二曲柄的底端之间通过扭簧铰接有上盖盘，套管上设置有能够抵接第一曲柄的限位销，桁架上设置有封盖输送带，封盖输送带的上表面与限位板的上表面齐平，上盖盘底部转动连接有多个能够抵接限位板和封盖输送带上表面的滚轮，上盖盘内部设置有抓取件；

所述套管和第一曲柄的铰接轴与限位销位于同一竖直面内；

所述抓取件包括两个通过第三弹性件铰接在上盖盘内部的勾爪，且勾爪远离自身铰接点一端的端面为能够与封盖相切的弧面，封盖输送带的带体上设置有多个用于使封盖一一间隔的凸条；

所述第一曲柄和上盖盘的铰接轴上设置有凸轮，凸轮的最大直径与第一曲柄平行，凸轮的圆心位于第一曲柄和上盖盘的铰接轴上，且凸轮的远心弧面位于靠近上盖盘的一端。

2.根据权利要求1所述的硝酸生产用自动灌装设备，其特征在于：所述桁架上设置有拧盖机，用于将扣放在灌装容器入料管处的封盖拧紧。

3.根据权利要求1所述的硝酸生产用自动灌装设备，其特征在于：所述输送机上滑动连接有两个导向板，且灌装容器位于两个导向板之间，输送机上螺纹连接有多个用于压紧导向板的锁止螺栓。