大型LNG卸料臂用紧急脱离系统技术方案

本发明专利技术大型LNG卸料臂用紧急脱离系统,涉及低温流体输送技术领域，尤其涉及输送设备中LNG装卸臂紧急脱离。本发明专利技术包括：上球阀、下球阀、夹紧机构、液压驱动机构和限位检测开关；上球阀与下球阀上下对置，在二者的对接处通过夹紧机构进行锁紧及释放；液压驱动机构通过油缸支架安装在上球阀上，并通过四连杆机构分别与上球阀及下球阀的阀杆相连接，实现上球阀和下球阀的同步开关；限位检测开关安装在油缸支架上，用于实现上球阀和下球阀的阀门开关状态检测。本发明专利技术的技术方案解决了现有技术中的双油缸结构存在结构复杂、重量大、成本高等问题。

Emergency disengagement system for large LNG unloading arm

【技术实现步骤摘要】
大型LNG卸料臂用紧急脱离系统
本专利技术大型LNG卸料臂用紧急脱离系统,涉及低温流体输送
，尤其涉及输送设备中LNG装卸臂紧急脱离。
技术介绍
近年来，我国天然气消费呈逐年递增趋势，将天然气液化后通过LNG运输船输送至国内则成为我国进口天然气的重要途径之一。用于装卸液化天然气的低温卸料臂则在各个接收站发挥着重要的作用，在装卸料过程中若遇到不可控因素，或将导致LNG运输船拉扯卸料臂，造成卸料臂倾倒，造成巨大的损失。因此在卸料臂三维接头垂直段上一般安装有紧急脱离装置，在装卸过程中如遇大风、大浪、火灾等紧急状况时，紧急脱离装置可以使卸料臂与船快速分离，起到保护船槽设备、码头设备、人员安全，避免因介质的泄漏而造成对环境的污染，减少经济损失及安全事故发生概率等作用。目前国内厂家生产的紧急脱离系统多采用双液压缸形式来分别实现双球阀的开闭和夹紧机构的释放，双油缸的设计不仅增加了系统失效的概率而且结构比较复杂，系统重量和成本也相应增加。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
根据上述现有技术提出的双油缸结构存在结构复杂、重量大、成本高等技术问题，而提供一种大型LNG卸料臂用紧急脱离系统。本专利技术主要采用四连杆机构实现阀门同步开关，从而达到降低了系统的失效概率而且结构简单紧凑，维修方便，制作成本低的效果。本专利技术采用的技术手段如下：一种大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，其特征在于，所述的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统包括：上球阀、下球阀、夹紧机构、液压驱动机构和限位检测开关；上球阀与下球阀上下对置，在二者的对接处通过夹紧机构进行锁紧及释放；液压驱动机构通过油缸支架安装在上球阀上，并通过四连杆机构分别与上球阀及下球阀的阀杆相连接，实现上球阀和下球阀的同步开关；限位检测开关安装在油缸支架上，用于实现上球阀和下球阀的阀门开关状态检测。进一步地，夹紧机构包括：左夹板、右夹板、连接头一、螺杆、连接支架、调整螺母、连接头二、连接杆、安全销、锁紧螺母、弹开装置、切断销、防掉落钢丝绳；连接支架的整体为L型板状结构，其上端与上球阀的侧壁通过螺栓固定连接，下部位置设置有长孔；螺杆穿过连接支架下部的长孔；在连接支架两侧的螺杆上，各设置一个调整螺母；左夹板和右夹板的一端均装有连接头一，两个连接头一分别与螺杆相连接；通过调整螺母可以对左夹板和右夹板的位置进行微调；左夹板另一端通过连接头二与连接杆一端相连；右夹板另一端焊接有U型槽，当夹紧机构处于锁紧状态时，连接杆卡在U型槽内，并且用锁紧螺母锁紧；U型槽底部安装有切断销，防止连接杆由于重力作用掉落；连接杆上安装有安全销，当设备处于非工作状态时，不安装安全销，以防止设备误启动造成夹紧机构的释放；左夹板和右夹板安装有防掉落钢丝绳，防掉落钢丝绳的另一端安装在装卸臂与上球阀连接的法兰上，当上球阀同装卸臂一起抬升时，防掉落钢丝绳可以有效防止左夹板和右夹板快速坠落；左夹板和右夹板靠近连接头二的一端分别安装有一个弹开装置，当夹紧机构释放时，弹开装置失去压紧力而弹开，使左夹板和右夹板能够快速分离。进一步地，液压驱动机构包括：液压缸、油缸支架、滑道、滑块、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、大滚轮、小滚轮、关节轴承、T型螺栓；液压缸通过油缸支架安装在上球阀阀杆上；滑道通过螺栓安装在油缸支架上，与安装在液压缸推杆上的滑块相配合；连杆一的中部安装在上球阀阀杆，且可自由转动；连杆一的两端通过关节轴承分别与连杆二和连杆三上端相连接；连杆二和连杆三的下端开有U型槽；连杆四的中部安装在下球阀阀体上，且可自由转动；连杆四的两端安装有T型螺栓，两个T型螺栓分别卡在连杆二和连杆三下端的U型槽内；连杆一、连杆二、连杆三和连杆四连接成四连杆机构，用于实现双球阀的同步开关；连杆一上安装有大滚轮，大滚轮卡在滑块上设置的凹槽内，当液压推杆的伸长时，滑块向下运动，同时带动安装有大滚轮的连杆一转动，进而关闭球阀；小滚轮安装在油缸支架上并与滑块一边相切，用于滑块的水平限位。进一步地，限位检测开关用于检测阀门开关状态、安全销是否就位及夹紧机构是否释放；限位检测开关包括：安装在油缸支架上部检测球阀开起状态的一号限位开关；安装在油缸支架下部检测球阀关闭状态的二号限位开关；安装在安全销后方，用于检测安全销位置状态的三号限位开关；安装在连接杆上方，用于检测连接杆位置状态的四号限位开关。进一步地，弹开装置包括：弹簧套筒、碟簧、弹簧垫板、弹簧压缩块；两个弹簧套筒对称装于左夹板和右夹板靠近连接头二一端的内侧，在弹簧套筒的内部装有弹簧和弹簧垫板；弹簧压缩块装于上球阀连接的法兰两侧，分别插入到弹簧套筒前端的孔内，顶在弹簧垫板上。夹紧机构处于夹紧状态时，安装在弹簧套筒内的碟簧被压缩在左右夹板之间，当夹紧机构释放时，碟簧失去压紧力而弹开，使左右夹板快速分离。紧急脱离系统脱离动作主要分为三个阶段：第一阶段：信号确认阶段：在运行之前必须确认双球阀处于开启状态、安全销安装就位、夹紧机构处于夹紧状态。第二阶段：双球阀阀门关闭阶段：当信号确认后，液压缸收到动作信号，液压推杆向下伸长，安装在推杆上的滑块沿着滑道向下运动，大滚轮在滑块凹槽内沿着轨迹转动，同时带动安装有大滚轮的连杆一转动并通过四连杆机构来实现双球阀的同步关闭，当连杆一转动90°时，阀门彻底关闭，这时大滚轮与滑块脱离，二号限位检测开关到阀门关闭并发送信号给液压系统，整个过程需要在5s内完成。第三阶段：夹紧机构释放阶段：液压系统收到阀门关闭信号后，液压推杆继续向下运动，滑块与安装在连接杆上的安全销接触，油缸推力作用于安全销上，带动连接杆向下运动，并切断U型槽上的切断销，连接杆脱离U型槽，碟簧失去压紧力而弹开，使左右夹板快速分离。这时四号限位检测开关到夹紧机构已经释放，并发送信号给外臂液压系统，外臂连同上球阀快速抬起，实现上下球阀的安全分离，整个释放过程需要在2s内完成。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，通过采用单液压缸机械连锁实现阀门开关与夹紧机构释放，不仅实现了降低系统的失效概率而且结构简单紧凑，维修方便，制作成本低。2、本专利技术提供的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，通过采用四连杆机构实现阀门同步开关，实现整体结构受力相对平衡，免除了偏心载荷对结构的影响；3、本专利技术提供的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，通过采用碟簧弹开装置，实现左右夹板快速分离。综上，应用本专利技术的技术方案解决了现有技术中的双油缸结构存在结构复杂、重量大、成本高等问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术夹紧机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，其特征在于，所述的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统包括：上球阀(1)、下球阀(2)、夹紧机构(3)、液压驱动机构(4)和限位检测开关(5)；上球阀(1)与下球阀(2)上下对置，在二者的对接处通过夹紧机构(3)进行锁紧及释放；液压驱动机构(4)通过油缸支架(4.2)安装在上球阀(1)上，并通过四连杆机构分别与上球阀(1)及下球阀(2)的阀杆相连接，实现上球阀(1)和下球阀(2)的同步开关；限位检测开关(5)安装在油缸支架(4.2)上，用于实现上球阀(1)和下球阀(2)的阀门开关状态检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，其特征在于，所述的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统包括：上球阀(1)、下球阀(2)、夹紧机构(3)、液压驱动机构(4)和限位检测开关(5)；上球阀(1)与下球阀(2)上下对置，在二者的对接处通过夹紧机构(3)进行锁紧及释放；液压驱动机构(4)通过油缸支架(4.2)安装在上球阀(1)上，并通过四连杆机构分别与上球阀(1)及下球阀(2)的阀杆相连接，实现上球阀(1)和下球阀(2)的同步开关；限位检测开关(5)安装在油缸支架(4.2)上，用于实现上球阀(1)和下球阀(2)的阀门开关状态检测。


2.根据权利要求1所述的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，其特征在于，所述的夹紧机构(3)包括：左夹板(3.1)、右夹板(3.2)、连接头一(3.3)、螺杆(3.4)、连接支架(3.5)、调整螺母(3.6)、连接头二(3.7)、连接杆(3.8)、安全销(3.9)、锁紧螺母(3.10)、弹开装置(3.11)、切断销(3.12)、防掉落钢丝绳(3.13)；
所述的连接支架(3.5)的整体为L型板状结构，其上端与上球阀(1)的侧壁通过螺栓固定连接，下部位置设置有长孔；
所述的螺杆(3.4)穿过连接支架(3.5)下部的长孔；在连接支架(3.5)两侧的螺杆(3.4)上，各设置一个调整螺母(3.6)；
所述的左夹板(3.1)和右夹板(3.2)的一端均装有连接头一(3.3)，两个连接头一(3.3)分别与螺杆(3.4)相连接；通过调整螺母(3.6)可以对左夹板(3.1)和右夹板(3.2)的位置进行微调；左夹板(3.1)另一端通过连接头二(3.7)与连接杆(3.8)一端相连；右夹板(3.2)另一端焊接有U型槽，当夹紧机构(3)处于锁紧状态时，连接杆(3.8)卡在U型槽内，并且用锁紧螺母(3.10)锁紧；U型槽底部安装有切断销(3.12)，防止连接杆(3.8)由于重力作用掉落；连接杆(3.8)上安装有安全销(3.9)，当设备处于非工作状态时，不安装安全销(3.9)，以防止设备误启动造成夹紧机构的释放；
所述的左夹板(3.1)和右夹板(3.2)安装有防掉落钢丝绳(3.13)，防掉落钢丝绳(3.13)的另一端安装在装卸臂与上球阀(1)连接的法兰上，当上球阀(1)同装卸臂一起抬升时，防掉落钢丝绳(3.13)可以有效防止左夹板(3.1)和右夹板(3.2)快速坠落；
所述的左夹板(3.1)和右夹板(3.2)靠近连接头二(3.7)的一端分别安装有一个弹开装置(3.11)，当夹紧机构(3)释放时，弹开装置(3.11)失去压紧力而弹开，使左夹板(3.1)和右夹板(3.2)能够快速分离。


3.根据权利要求1所述的大型LNG卸料臂用紧急脱离系统，其特征在于，所述的液压驱动机构(4)包括：液压缸(4.1)、油缸支架(4.2)、滑道(4.3)、滑块(4.4)、连杆一(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏华，韩力，黄琳，高飞，郗厚岩，尹云，
申请(专利权)人：大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21