一种低温流体输送管用紧急脱离系统

技术领域

本申请涉及船用低温流体输送设备技术领域，尤其涉及一种低温流体输送管用紧急脱离系统。

背景技术

LNG卸料臂属于LNG输送过程中重要的工业装备，又称LNG装卸臂或低温流体装卸臂，根据安装位置的不同可以分为陆用卸料臂和船用卸料臂，其中陆用卸料臂是LNG接收站的重要组成设备，将其安装在LNG接收站码头上，控制其与LNG运输船的管道相连接，通过内部的铰接管道进行LNG的传输，完成LNG储罐与LNG船之间的介质输送。船用装卸臂是安装在LNG运输船上的装卸设备，与陆用装卸臂一样实现LNG的输送，特点是将其安装在LNG运输船上可以提高输送效率，缩短作业时间。

紧急脱离装置是提高LNG卸料臂安全系数的重要部件。通过安装紧急脱离装置，能够实现当发生火灾、爆炸、暴风雨天气等紧急情况时，LNG卸料臂的管线能及时与船舶的法兰管道断开，既保证LNG运输船的安全，也确保LNG卸料臂不会被LNG运输船拉扯破坏，提高了LNG输送作业的安全性。

然而，目前国内传统的紧急脱离装置只有一个液压缸驱动，无法实现阀门机构与锁紧机构开合动作分步进行，并且大多数紧急脱离装置的阀门机构为凸轮加两截推杆结构，这种结构只能实现阀门的关闭，不能实现阀门的开启，需要作业人员手动打开，另外，紧急脱离装置机构较为复杂、不便于安装及维护保养。

发明内容

为解决以上问题，本申请提供一种低温流体输送管用紧急脱离系统，设置有阀门机构、锁紧机构、驱动机构、液压系统，所述液压系统设置有液压泵、溢流阀、三位三通电磁换向阀，所述液压系统还包括液压马达支路和液压缸支路，所述液压马达支路中设置有两个第一液控单向阀、第一三位四通电磁换向阀、第一调速阀、液压马达；所述液压缸支路中设置有两个第二液控单向阀、第二三位四通电磁换向阀、第二调速阀、液压缸。

在其中一实施例中，所述三位三通电磁换向阀与所述液压马达支路和所述液压缸支路的进油口相连，通过调整阀芯位置控制紧急脱离装置的工作时序；

所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀组成液压锁紧回路；

所述第一三位四通电磁换向阀和所述第二三位四通换向阀实现所述液压马达的正反转和所述液压缸的伸缩动作；

所述第一调速阀和第二调速阀对执行部件的运行速度进行控制。

在其中一实施例中，所述液压马达支路与所述驱动机构相连，所述驱动机构与所述阀门机构相连，所述液压缸支路与所述锁紧机构相连。

在其中一实施例中，所述阀门机构包括第一球阀和第二球阀，所述第一球阀和所述第二球阀之间通过法兰盘相连接，所述锁紧机构位于所述法兰盘外缘。

在其中一实施例中，所述驱动机构包括所述液压马达，所述液压马达的输出端设置第一蜗轮蜗杆减速器和第二蜗轮蜗杆减速器，所述第一蜗轮蜗杆减速器和所述第二蜗轮蜗杆减速器分别对称安装在所述第一球阀和所述第二球阀的阀杆上。

在其中一实施例中，所述锁紧机构设置有第一卡箍和第二卡箍，所述第二卡箍上设置有锁紧杆，所述锁紧杆的顶端设置有锁紧螺母，所述第一卡箍上设置有锁紧凹槽，所述液压缸设置在所述第一卡箍，所述液压缸的顶端设置有Y型接头，所述Y型接头的开口方向与所述锁紧凹槽的开口方向相同。

在其中一实施例中，所述第一蜗轮蜗杆减速器和所述第二蜗轮蜗杆减速器结构相同，设置有减速器箱体，所述减速器箱体内部设置有蜗轮和蜗杆。

在其中一实施例中，所述第一卡箍和所述第二卡箍端部分别设置有卡箍销轴，两个所述卡箍销轴之间通过正反牙螺母、活节螺栓将所述第一卡箍和所述第二卡箍活动相连在一起。

本申请的有益效果在于：

本申请一种低温流体输送管用紧急脱离系统，设置有阀门机构、锁紧机构、驱动机构、液压系统，液压系统还包括液压马达支路和液压缸支路，液压马达支路与驱动机构相连，驱动机构与所述阀门机构相连，驱动阀门的开启和闭合，液压缸支路与锁紧机构相连，驱动锁紧机构解锁，并实现对阀门机构和锁紧机构的分步控制，蜗轮蜗杆驱动机构具有传动比大、结构紧凑、具有自锁性、承载能力强等特点同时实现了双球阀自动开启和关闭的要求，无需作业人员另行手动打开，卡箍锁紧机构是通过螺纹的自锁实现的，所需零部件少，并且解锁过程仅需要液压缸杠推出即可实现，结构简单、安全可靠。

附图说明

图1为本申请结构示意图；

图2为本申请侧视图；

图3为锁紧机构结构示意图；

图4为锁紧机构俯视图；

图5为蜗轮蜗杆减速器结构示意图；

图6为图5A-A视图；

图7为液压系统示意图。

图中符号说明：

1.阀门机构；101.第一球阀；102.第二球阀；103.法兰盘；

2.锁紧机构；201.第一卡箍；202.第二卡箍；203.卡箍凹槽；204.锁紧杆；205.锁紧螺母；206.锁紧凹槽；207.液压缸；208.Y型接头；209.锁紧销轴；210.卡箍销轴；211.正反牙螺母；212.活节螺栓；

3.驱动机构；301.液压马达；302.第一蜗轮蜗杆减速器；303.第二蜗轮蜗杆减速器；304.液压马达支架；305.双膜片联轴器；306.蜗杆联轴器；307.减速器箱体；308.蜗轮；309.蜗杆；

4.液压系统；401.滤油器；402.液压泵；403.溢流阀；404.三位三通电磁换向阀；

410.第一液控单向阀；411.第一三位四通电磁换向阀；412.第一调速阀；420.第二液控单向阀；421.第二三位四通电磁换向阀；422.第二调速阀。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1、2、7所示，一种低温流体输送管用紧急脱离系统，所述紧急脱离系统设置有阀门机构1，所述阀门机构1包括第一球阀101和第二球阀102，所述第一球阀101和第二球阀102之间通过法兰盘103相连接，所述法兰盘103外缘设置有锁紧机构2，所述阀门机构1一侧还设置有驱动机构3，所述驱动装置3可驱动阀门机构1打开或闭合，所述紧急脱离装置还设置有液压系统4，所述液压系统4分别与所述锁紧机构2和所述驱动机构3相连。

如图3、4所示，所述锁紧机构2包括第一卡箍201和第二卡箍202，所述第一卡箍201和第二卡箍202中间设有卡箍凹槽203，所述卡箍凹槽203与所述法兰盘103形成配对，实现对法兰盘103的锁紧

如图3、4所示，所述锁紧凹槽205中还设置有锁紧销轴209。

如图3、4所示，所述第一卡箍201和第二卡箍202端部分别设置有卡箍销轴210，两个卡箍销轴210之间通过正反牙螺母211、活节螺栓212将第一卡箍201和第二卡箍202活动相连在一起。

如图1、2、5、6所示，所述驱动机构3设置有液压马达301，所述液压马达301的输出端设置有第一蜗轮蜗杆减速器302和第二蜗轮蜗杆减速器303，所述第一蜗轮蜗杆减速器302和所述第二蜗轮蜗杆减速器303分别对称安装在第一球阀101和第二球阀102的阀杆上，第一球阀101的阀杆和第二球阀102的阀杆分别与第一球阀101的阀芯和第二球阀102的阀芯固定连接。液压马达301动作，驱动第一蜗轮蜗杆减速器302和第二蜗轮蜗杆减速器303动作，从而实现第一球阀101和第二球阀102的打开或闭合。

所述阀门机构3上设置有液压马达支架304，所述液压马达301固定设置在液压马达支架304上。

所述液压马达301的输出端依次设置有双膜片联轴器305和蜗杆联轴器306。

所述第一蜗轮蜗杆减速器302和所述第二蜗轮蜗杆减速器303结构相同，设置有减速器箱体307，所述减速器箱体307内部设置有蜗轮308和蜗杆309。

如图7所示，所述液压系统4共有两条液压回路，一条与液压马达301相连，一条与液压缸207相连，即形成液压马达支路A和液压缸支路B，在两条支路中，分别实现对液压马达301和液压缸207的控制。

所述液压系统4设置有滤油器401、液压泵402、溢流阀403。为了防止执行部件在外力的作用下产生移动，液压系统4中设置有液压阀对支路进行锁紧，液压马达支路A、液压缸支路B两条支路分别采用了两个第一液控单向阀410和两个第二液控单向阀420组成的液压锁紧回路，分别实现对双球阀和锁紧机构的锁紧。液压马达支路A、液压缸支路B两条支路中的换向阀分别采用第一三位四通电磁换向阀411和第二三位四通换向阀421，可以通过对左右两侧电磁铁的控制，实现液压马达301的正反转和液压缸207的伸缩动作，从而解决了紧急脱离装置复原中的双球阀打开和锁紧装置复原的问题。换向阀中位机能选用Y型，可以保证两条液压支路均与油箱相连，保证了液压锁能够正常实现作用功能。对于液压缸207和液压马达301动作顺序先后的问题，采用了一个三位三通电磁换向阀404，将A、B两条支路的进油口都连接至三位三通电磁换向阀404上，通过对三位三通电磁换向阀404阀芯位置的控制，实现了紧急脱离装置正常的工作时序。在两条支路中，还分别加入了第一调速阀412和第二调速阀422对执行部件的运行速度进行控制，避免受到负载的干扰，影响运行速度。

当液压系统工作时，油液经过液压泵402从油箱输入到液压系统中，首先三位三通电磁换向阀404左端电磁铁通电，三位三通电磁换向阀404进行换向，置于左位，油液经过第一调速阀412、第一三位四通电磁换向阀411和液压锁(由两个第一液控单向阀410组成)到达液压马达301。当第一三位四通电磁换向阀411左端电磁铁通电时，第一三位四通电磁换向阀411置于左位，液压马达301进行正转；当第一三位四通电磁换向阀411右端电磁铁通电时，第一三位四通电磁换向阀411置于右位，液压马达进行反转，从而带动第一球阀101和第二球阀102阀杆转动，实现阀门机构1的打开或锁紧。当三位三通电磁换向阀404右端电磁铁通电，三位三通电磁换向阀404进行换向，置于右位，油液经过第二调速阀422、第二三位四通电磁换向阀421和液压锁(由第二液控单向阀420组成)到达液压缸207。当第二三位四通电磁换向阀421左端电磁铁通电时，第二三位四通电磁换向阀421置于左位，液压缸207伸出，液压缸207顶部的Y型接头208顶住锁紧杆204的端部，将锁紧杆204从锁紧凹槽206中顶出，从而实现锁紧机构2紧急打开；当第二三位四通电磁换向阀421右端电磁铁通电时，第二三位四通电磁换向阀421置于右位，液压缸207收缩。

本申请一种低温流体输送管用紧急脱离系统，由阀门机构1、锁紧机构2、驱动机构3、液压系统4构成，结构简单，液压系统4还包括液压马达支路A和液压缸支路B，液压马达支路A与驱动机构3相连，驱动机构3与阀门机构1相连，液压马达301驱动蜗轮蜗杆带动双球阀实现阀门的启闭，锁紧机构2由液压缸207驱动解锁，可以实现对阀门机构1和锁紧机构2的分步控制。蜗轮蜗杆驱动机构具有传动比大、结构紧凑、具有自锁性、承载能力强等特点同时实现了双球阀自动开启和关闭的要求，无需作业人员另行手动打开，卡箍锁紧机构是通过螺纹的自锁实现的，所需零部件少，并且解锁过程仅需要液压缸杠207推出即可实现，结构简单、安全可靠。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，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；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。