软体油罐余油排空装置的设计分析

摘 要：介绍了一种软体油罐余油排空装置的研究背景、结构特点，说明通过此装置的应用，可以实现软体油罐的快速排空，减少了油料的浪费和对环境的污染。

关键词：软体油罐；快速排空；花栏；排空率

1 概述

目前国内的软体油罐具有折叠后体积小，便于储存和运输，展开方便，储油量大的特点，到现在已使用了近二十年。但是在使用中发现有一定的缺点，突出表现在以下三个方面：一是在临时储存完燃油后，软体油罐中余油难以抽吸干净，导致其不能折叠成原有现状，难以再次装入车上原有的存储空间内。二是空罐展开后，容易从进出油口进入空气，也导致不能折叠成原有现状，难以再次装入车上原有的存储空间内，失去其体积小，便于储存和运输的特点。三是软体油罐用于临时储水后，难以及时彻底的排尽，易造成软体油罐快速老化损坏。据查新报告显示，目前国外也还没有较好的解决方法。因此，研制一种能彻底、快速的将软体油罐中余油或气体排尽地装置十分必要，本装置的研制成功将实现油罐余油快速、彻底的排尽，提高了工作效率，减少了油料损耗，同时大大降低人员劳动强度。

2 设计分析

2.1 当车载油泵无法抽出油料时，单只软体油罐剩余油料约0.2m3（200L），此时需8-10人将油赶至进油口处，并通过手摇泵排油，时间约30分钟，同时难以彻底排空。为实现油罐快速排尽余油，提高工作效率，同时降低人员劳动强度及人数，特提出以下性能参数：

公称通径：25mm 额定流量：40 L/min

装置展开时间：≤3min 排空余油时间：≤6 min

装置撤收时间：≤3min 排空率：≥95%

额定电压：DC 12V 操作人员：≤2名

工作温度：-41℃～46℃

2.2 设计三通连接管件，材质为铸造铝合金，重量轻，同时不影响原管路。采用快速接头，一端连接弯头阀，一端连接软体油罐进出口，中间部位设计一个快速接头分发管，能与电动泵快速连接。

2.3 要做到排空余油，需在三通连接管内设置分花栏，分花栏底部可安装四根输油胶管，其中一根为垂直接口用来抽吸油罐内油料，另三根伸到油罐内部三个方向，保证内部低点位置余油都能抽到。花栏在过渡接头内腔中可在一定范围（至少20mm）上下滑动，通过旋转弯头阀手轮，手轮丝杆带动阀座顶紧花栏上部滑动。花栏式装置的设计能够保证油泵的抽油速度并对油罐损伤尽可能降到最小，同时达到快速排尽余油的目的。

2.4 输油胶管规格为DN25，长度1米，工作压力不小于1MPa，温度介于-40～90℃，要求耐油、耐磨、耐腐蚀、导静电、抗老化、柔韧性好，适用于汽油、煤油、柴油等轻质油料。在进行排油时胶管能够在软体油罐内自由伸缩，以避免金属材质的花栏对软体油罐底面造成挤压而损坏，有效保护油罐底面胶布。

3 结构特点

该装置主要由三通连接管件、上花栏、下花栏、管接头、输油胶管、电动泵等组成。使用时，先将油罐的弯头阀卸下，将此装置通过快速接头与弯头阀和油罐上的法兰连接，再将电动泵的吸油口与三通连接管件的三通口接通，即可完成整个安装。

4 结构设计

4.1 三通连接管件

三通连接管件材质为铸造铝合金，两端采用快速接头，一端连接弯头阀，一端连接软体油罐进出口，需要排空时，将油罐上的弯头阀拆下，能快速的将该三通连接管件连上。中间部位设计一个快速接头分发管，能与电动泵快速连接。

4.2 花栏设计

花栏主要由花栏本体、耐油胶管、卡箍等组成。花栏中间为空心结构，作为抽排油通道。花栏底部设计有三个连接口，分别安装三根输油胶管、每根胶管长1米，胶管内径25mm，胶管一端为平端，另一端为带有适当斜度。将其置入软体油罐进出油口内，以克服软体油罐上、下壁相互吸附的现象，便于软体油罐中余油能够顺利地汇集至排油口。胶管一端带有适当斜度，主要考虑在胶管进行排油时能够在软体油罐内自由伸缩并有效的保护油罐胶布。当油料约余0.2m3（200L）时，开始用电动泵抽油以排尽余油。工作时，将其从软体油罐进出油口放入，放入后松开，耐油胶管即向四周展开成平整扇形，胶管采用硬质耐油材料，由耐油内胶层，高强力纤维增强，螺旋钢丝骨架，耐磨、导静电外胶构成。花栏在过渡接头内腔中可以在一定范围（约20mm）上下滑动，滑动靠旋转弯头阀手轮，手轮丝杆带动阀座顶紧花栏上部，此时花栏底部三根胶管逐渐将软体油罐支撑起来，从而加快油料在软体油罐内的流动性，避免了人工赶油，大大提高了收油速度，提高了撤收效率，减少了人员劳动强度。

4.3 电动泵

为达到快速排油的目的，该装置选用电动泵具有体积小、重量轻、携行方便、机动、灵活的特点，利用自带的电瓶或车上电瓶工作，其主要参数如下：

公称通径：25mm 额定流量：45～55 L/min

额定电压：DC 12V 额定功率：300 W

额定转速：1200 r/min 防爆等级：ExdllBT4

防护等级：IP55 工作温度：-41℃～46℃

5 性能测试

将该装置与软体油罐连接好后，接通电动泵电源，开启电动泵，测量余油排空时间和排空率，测量结果见表1。通过数据显示，该装置各项性能指标能达到设计要求。

表1 软体油罐余油排空装置性能测试

6 结束语

本装置能够使软体油罐实现快速、彻底的排尽余油，提高了工作效率，减少了油料损耗，同时大大降低人员劳动强度，该装置性能可靠、轻便、适应性强，便于伴随携带，操作维护简便易行。因此，本装置成功应用，能充分发挥软体油罐叠后体积小，便于储存和运输的特点，能增加其使用寿命，减少油料的浪费，目前，该装置已获得了实用新型专利，专利号为ZL201220045367.1。

参考文献

[1]机械设计手册编委会.机械设计手册（第三版） [M].北京：机械工业出版社，2004.