CN108561354A - 一种应急释放阀的控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急释放阀的控制机构，属于液压技术领域。所述控制机构包括：第一顺序阀、第二顺序阀、第一分流集流阀和第二分流集流阀，摆动油缸包括：结构相同的第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸，且第一摆动油缸的有杆腔与第一摆动油缸的无杆腔的容积相同，第一顺序阀的进油口与阀芯油缸的无杆腔连通，第一顺序阀的出油口分别与第一摆动油缸的有杆腔和第一分流集流阀的集流口连通，第一分流集流阀的两个分流口分别与第二摆动油缸的有杆腔和第三摆动油缸的有杆腔连通。所述控制机构使得第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸的有杆腔的进油量均相同，即保证了第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸能够同步动作。

Description

一种应急释放阀的控制机构

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种应急释放阀的控制机构。

背景技术

FPSO(Floating Production Storage and Offloading，浮式生产储油卸油装置)可对原油进行初步加工并储存，一般包括船体部分、生产设备、卸载系统和配套系统等。卸载系统包括用于将储存的原油传输至穿梭游轮的漂浮软管和软管绞车等，由于漂浮软管的造价高昂，所以为了避免漂浮软管被拉扯损坏，通常在漂浮软管与软管绞车的连接处设置有应急释放阀。

现有一种应急释放阀包括：与软管绞车相连的第一端头、与漂浮软管相连的第二端头和锁紧机构，第一端头包括：第一阀体和第一法兰盘，第一法兰盘固定在第一阀体的一端，第二端头包括：第二阀体和与第一法兰盘外形轮廓相配合的第二法兰盘，第二法兰盘固定在第二阀体的一端，锁紧机构包括三个摆动油缸和与摆动油缸一一对应的卡爪。各个卡爪分别与各自对应的摆动油缸的旋转输出轴固定连接，旋转输出轴与第一法兰盘垂直布置，卡爪上设置有沿旋转输出轴的径向开设的开口槽，开口槽用于将第一法兰盘与第二法兰盘夹装在一起。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的应急释放阀通过三个摆动油缸分别控制三个卡爪，三个卡爪的动作需要同步，由于现有的油路很难实现三个卡爪的同步动作，这使得三个卡爪很难保证动作同步，这为应急释放阀的使用带来不便。

发明内容

为了解决现有技术中三个卡爪不能同步动作的问题，本发明实施例提供了一种应急释放阀的控制机构。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种应急释放阀的控制机构，第一端头、第二端头和锁紧机构，所述第一端头包括：第一阀体、第一法兰盘和第一阀芯组件，所述第一法兰盘固定在所述第一阀体的一端，且所述第一法兰盘上开设有第一通油孔，所述第一阀芯组件包括：安装在所述第一阀体内的阀芯油缸和安装在所述阀芯油缸的伸缩端上的隔板，所述隔板与所述第一通油孔相匹配，所述第二端头包括：第二阀体和与所述第一法兰盘外形轮廓相配合的第二法兰盘，所述第二法兰盘固定在所述第二阀体的一端，所述第二法兰盘上开设有第二通油孔，且所述第一通油孔和所述第二通油孔对应设置，所述锁紧机构包括：摆动油缸和卡爪，所述卡爪与所述摆动油缸的旋转输出轴固定连接，所述摆动油缸的旋转输出轴与第一法兰盘垂直布置，所述卡爪上沿所述摆动油缸的旋转输出轴的径向方向开设的开口槽，所述开口槽被配置为将所述第一法兰盘和所述第二法兰盘夹装在一起。

所述控制机构还包括同步阀组，所述同步阀组包括：第一顺序阀、第二顺序阀、第一分流集流阀和第二分流集流阀，所述摆动油缸包括：结构相同的第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸，且所述第一摆动油缸的有杆腔与所述第一摆动油缸的无杆腔的容积相同，所述第一顺序阀的进油口与所述阀芯油缸的无杆腔连通，所述第一顺序阀的出油口分别与所述第一摆动油缸的有杆腔和所述第一分流集流阀的集流口连通，所述第一分流集流阀的两个分流口分别与所述第二摆动油缸的有杆腔和所述第三摆动油缸的有杆腔连通，所述第二顺序阀的出油口与所述阀芯油缸的有杆腔连通，所述第二顺序阀的进油口分别与所述第三摆动油缸的无杆腔和所述第二分流集流阀的集流口连通，所述第二分流集流阀的分流口分别与所述第一摆动油缸的无杆腔和所述第二摆动油缸的无杆腔连通。

具体地，所述第一顺序阀的开启压力为10～15MPa。

具体地，所述第二顺序阀的开启压力为8～13MPa。

具体地，所述第一阀体的外壁上设置有安装架，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的缸体分别安装在所述安装架上，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴分别穿过所述安装架与对应的所述卡爪连接。

进一步地，所述第一阀体为圆柱型，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸沿所述第一阀体的外圆周壁均匀布置。

进一步地，所述安装架与所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴之间分别设置有限位轴承。

更进一步地，所述安装架上分别开设有三条限位轴承润滑油油路，所述三条限位轴承润滑油油路分别与对应的所述限位轴承连通。

具体地，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴上分别设置有卡板，所述卡爪的底部布置在对应的所述卡板的顶面上。

具体地，所述隔板包括安装板、夹板和环形密封板，所述安装板与所述阀芯油缸的伸缩端连接，所述夹板安装在所述安装板上，且所述安装板的外轮廓尺寸大于所述夹板的外轮廓尺寸，所述第一通油孔的孔壁上设置有与所述安装板的外轮廓尺寸相配合的限位块，所述环形密封板的内环夹设在所述安装板与所述夹板之间，所述环形密封板的外环布置在所述限位块与所述安装板之间。

具体地，所述开口槽的槽口上设置有倒圆。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种应急释放阀的控制机构，当需要应急释放时，先关闭阀芯油缸，然后再打开摆动油缸，通过向第一顺序阀的进油口处通入液压油，液压油分别经过第一顺序阀的进油口和阀芯油缸的无杆腔，此时，阀芯油缸的伸缩端在液压油的作用下伸出，同时带动隔板一同运动，使隔板能够封堵在第一通油孔上，从而使软管绞车与漂浮软管之间的油路断开，当阀芯油缸的伸缩端在液压油的作用下不再移动后，液压油的压力不断升高，当液压油的压力升高到第一顺序阀的开启压力后，第一顺序阀被打开，液压油由第一顺序阀的出液口流出，并分别流至第一摆动油缸的有杆腔和第一分流集流阀的集流口处，并经过第一分流集流阀的两个分流口分别流至第二摆动油缸的有杆腔和第三摆动油缸的有杆腔内，由于第一分流集流阀的两个分流口的出油量相同，这使得第二摆动油缸的有杆腔的进油量和第三摆动油缸的有杆腔的进油量相同，由于第二摆动油缸的有杆腔的进油量等于第二摆动油缸的无杆腔的出油量，第二摆动油缸的无杆腔和第一摆动油缸的无杆腔分别与第二分流集流阀的两个分流口连通，第二分流集流阀的两个分流口的流量相同，这使得第一摆动油缸的无杆腔的出油量、第二摆动油缸的无杆腔的出油量和第二摆动油缸的有杆腔的进油量均相同，从而使得第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸的有杆腔的进油量均相同，即保证了第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸能够同步动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的应急释放阀的控制机构的主视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一端头的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第二端头的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第一端头与同步阀组的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的同步阀组的液压原理图；

图6是本发明实施例提供的第一端头的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种应急释放阀的控制机构，如图1所示，该控制机构包括：第一端头1、第二端头2和锁紧机构3，第一端头1包括：第一阀体4、第一法兰盘5和第一阀芯组件，第一法兰盘5固定在第一阀体4的一端，且第一法兰盘5上开设有第一通油孔5a(见图2)。结合图1和图2所示，第一阀芯组件包括：安装在第一阀体4内的阀芯油缸6和安装在阀芯油缸6的伸缩端上的隔板7，隔板7与第一通油孔5a相匹配。结合图1和图3所示，第二端头2包括：第二阀体8和与第一法兰盘5外形轮廓相配合的第二法兰盘9，第二法兰盘9固定在第二阀体8的一端，第二法兰盘9上开设有第二通油孔9a，且第一通油孔5a和第二通油孔9a对应设置，锁紧机构3包括：摆动油缸10和卡爪11，卡爪11与摆动油缸10的旋转输出轴固定连接，摆动油缸10的旋转输出轴与第一法兰盘5垂直布置，卡爪11上沿摆动油缸10的旋转输出轴的径向方向开设的开口槽11a，开口槽11a被配置为将第一法兰盘5和第二法兰盘9夹装在一起。

在本实施例中，第二阀体8内可以安装第二阀芯组件a。第二阀芯组件a用于封堵第二通油孔9a。

图3为本发明实施例提供的同步阀组的结构示意图。如图4所示，该控制机构还包括同步阀组29。图5为本发明实施例提供的如图5所示，该同步阀组29包括：第一顺序阀12、第二顺序阀13、第一分流集流阀14和第二分流集流阀15，摆动油缸10包括：结构相同的第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18，且第一摆动油缸16的有杆腔与第一摆动油缸16的无杆腔的容积相同，第一顺序阀12的进油口与阀芯油缸6的无杆腔连通，第一顺序阀12的出油口分别与第一摆动油缸16的有杆腔和第一分流集流阀14的集流口连通，第一分流集流阀14的两个分流口分别与第二摆动油缸17的有杆腔和第三摆动油缸18的有杆腔连通，第二顺序阀13的出油口与阀芯油缸6的有杆腔连通，第二顺序阀13的进油口分别与第三摆动油缸18的无杆腔和第二分流集流阀15的集流口连通，第二分流集流阀15的两个分流口分别与第一摆动油缸16的无杆腔和第二摆动油缸16的无杆腔连通。在实现时，第一顺序阀12的开启压力大于液压油推动阀芯油缸6的活塞移动的压力。第二顺序阀13的开启压力大于液压油推动第一摆动油缸16的活塞移动的压力。第一顺序阀12和第二顺序阀13的泄油口可以相互连通后与油箱(图中未示)连通。

在本实施例中，第一分流集流阀14的两个分流口的输油量为1:1，第二分流集流阀15的两个分流口的输油量为1:1。第二顺序阀13的出液口上可以安装可调节流阀28，可调节流阀28用于调节其所在油路的流量。

具体地，第一顺序阀12的开启压力可以为10～15MPa。在本实施例中，第一顺序阀12的开启压力可以为13.5MPa。该压力能够保证阀芯油缸6的活塞移动后，第一顺序阀12再被开启。

具体地，第二顺序阀13的开启压力可以为8～13MPa。在本实施例中，第二顺序阀13的开启压力可以为10MPa。该压力能够保证第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴转动，并使开口槽11a将第一法兰盘5和第二法兰盘9夹装在一起后，第一顺序阀12再被开启，从而使阀芯油缸6的活塞移动。这样能够实现先锁紧再输油的目的，从而避免第一通油孔5a处的油液因未锁紧而发生泄漏。

再次参见图1和图2所示，第一阀体4的外壁上设置有安装架19，第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的缸体分别安装在安装架19上，第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴分别穿过安装架19与对应的卡爪11连接。安装架19能够将第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18稳固地固定在第一阀体4的外壁上。

进一步地，安装架19与第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴之间分别设置有限位轴承20。限位轴承20能够限定第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴的位置，使第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴能够始终沿着与第一法兰盘5垂直的方向移动。

进一步地，安装架19上分别开设有三条限位轴承润滑油油路21，三条限位轴承润滑油油路21分别与对应的限位轴承20连通。

具体地，第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的旋转输出轴上分别设置有卡板22，卡爪11的底部布置在对应的卡板22的顶面上。卡板22能够支撑卡爪11，防止卡爪11因受重力影响而发生移位。

如图2所示，隔板7包括：安装板23、夹板24和环形密封板26，安装板23与阀芯油缸6的伸缩端连接，夹板24安装在安装板23上，且安装板23的外轮廓尺寸大于夹板24的外轮廓尺寸，第一通油孔5a的孔壁上设置有与安装板23的外轮廓尺寸相配合的限位块25，环形密封板26的内环夹设在安装板23与夹板24之间，环形密封板26的外环布置在限位块25与安装板23之间。当阀芯油缸6的伸缩端伸出使隔板7封堵在第一通油孔5a上时，环形密封板26可以进一步保证密封效果，防止油液由第一通油孔5a的孔壁与安装板23之间泄漏。

具体地，开口槽11a的槽口上设置有倒圆27。倒圆27能够方便第一法兰盘5和第二法兰盘9进入开口槽11a内。

结合图6所示，第一阀体4可以为圆柱型，第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18沿第一阀体4的外圆周壁均匀布置。这样能够保证卡爪11在将第一法兰盘5和第二法兰盘9夹装在一起，第一法兰盘5和第二法兰盘9的受力均匀，从而保证第一端头1和第二端头2对接密封效果。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的应急释放阀的控制机构的工作原理，具体如下：

当需要应急释放时，先关闭阀芯油缸6，然后再打开三个摆动油缸10，具体地，向第一顺序阀12的进油口处通入液压油，液压油分别经过第一顺序阀12的进油口和阀芯油缸6的无杆腔，此时，阀芯油缸6的伸缩端在液压油的作用下伸出，同时带动隔板7一同运动，使隔板7能够封堵在第一通油孔5a上，从而使软管绞车(图中未示)与漂浮软管(图中未示)之间的油路断开，当阀芯油缸6的伸缩端在液压油的作用下不再移动后，液压油的压力不断升高，当液压油的压力升高到第一顺序阀12的开启压力后，第一顺序阀12被打开，液压油由第一顺序阀12的出液口流出，并分别流至第一摆动油缸16的有杆腔和第一分流集流阀14的集流口处，并经过第一分流集流阀14的两个分流口分别流至第二摆动油缸17的有杆腔和第三摆动油缸18的有杆腔内，由于第一分流集流阀14的两个分流口的出油量相同，这使得第二摆动油缸17的有杆腔的进油量和第三摆动油缸18的有杆腔的进油量相同，由于第二摆动油缸17的有杆腔的进油量等于第二摆动油缸17的无杆腔的出油量，且第二摆动油缸17的无杆腔和第一摆动油缸16的无杆腔分别与第二分流集流阀15的两个分流口连通，而第二分流集流阀15的两个分流口的流量相同，这使得第一摆动油缸16的无杆腔的出油量、第二摆动油缸17的无杆腔的出油量和第二摆动油缸17的有杆腔的进油量均相同，这使得第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18的有杆腔的进油量均相同，即保证了第一摆动油缸16、第二摆动油缸17和第三摆动油缸18能够同步动作。

当无需应急释放时，先关闭三个摆动油缸10，然后再打开阀芯油缸6，具体地，先向第二顺序阀13的进油口处通入液压油，其工作原理可以参见上述开启应急释放的原理，此处不再赘述。

本发明实施例提供了一种应急释放阀的控制机构，当需要应急释放时，先关闭阀芯油缸，然后再打开摆动油缸，通过向第一顺序阀的进油口处通入液压油，液压油分别经过第一顺序阀的进油口和阀芯油缸的无杆腔，此时，阀芯油缸的伸缩端在液压油的作用下伸出，同时带动隔板一同运动，使隔板能够封堵在第一通油孔上，从而使软管绞车与漂浮软管之间的油路断开，当阀芯油缸的伸缩端在液压油的作用下不再移动后，液压油的压力不断升高，当液压油的压力升高到第一顺序阀的开启压力后，第一顺序阀被打开，液压油由第一顺序阀的出液口流出，并分别流至第一摆动油缸的有杆腔和第一分流集流阀的集流口处，并经过第一分流集流阀的两个分流口分别流至第二摆动油缸的有杆腔和第三摆动油缸的有杆腔内，由于第一分流集流阀的两个分流口的出油量相同，这使得第二摆动油缸的有杆腔的进油量和第三摆动油缸的有杆腔的进油量相同，由于第二摆动油缸的有杆腔的进油量等于第二摆动油缸的无杆腔的出油量，第二摆动油缸的无杆腔和第一摆动油缸的无杆腔分别与第二分流集流阀的两个分流口连通，第二分流集流阀的两个分流口的流量相同，这使得第一摆动油缸的无杆腔的出油量、第二摆动油缸的无杆腔的出油量和第二摆动油缸的有杆腔的进油量均相同，从而使得第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸的有杆腔的进油量均相同，即保证了第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸能够同步动作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应急释放阀的控制机构，包括：第一端头、第二端头和锁紧机构，所述第一端头包括：第一阀体、第一法兰盘和第一阀芯组件，所述第一法兰盘固定在所述第一阀体的一端，且所述第一法兰盘上开设有第一通油孔，所述第一阀芯组件包括：安装在所述第一阀体内的阀芯油缸和安装在所述阀芯油缸的伸缩端上的隔板，所述隔板与所述第一通油孔相匹配，所述第二端头包括：第二阀体和与所述第一法兰盘外形轮廓相配合的第二法兰盘，所述第二法兰盘固定在所述第二阀体的一端，所述第二法兰盘上开设有第二通油孔，且所述第一通油孔和所述第二通油孔对应设置，所述锁紧机构包括：摆动油缸和卡爪，所述卡爪与所述摆动油缸的旋转输出轴固定连接，所述摆动油缸的旋转输出轴与第一法兰盘垂直布置，所述卡爪上沿所述摆动油缸的旋转输出轴的径向方向开设的开口槽，所述开口槽被配置为将所述第一法兰盘和所述第二法兰盘夹装在一起，其特征在于，

所述控制机构还包括同步阀组，所述同步阀组包括：第一顺序阀、第二顺序阀、第一分流集流阀和第二分流集流阀，所述摆动油缸包括：结构相同的第一摆动油缸、第二摆动油缸和第三摆动油缸，且所述第一摆动油缸的有杆腔与所述第一摆动油缸的无杆腔的容积相同，所述第一顺序阀的进油口与所述阀芯油缸的无杆腔连通，所述第一顺序阀的出油口分别与所述第一摆动油缸的有杆腔和所述第一分流集流阀的集流口连通，所述第一分流集流阀的两个分流口分别与所述第二摆动油缸的有杆腔和所述第三摆动油缸的有杆腔连通，所述第二顺序阀的出油口与所述阀芯油缸的有杆腔连通，所述第二顺序阀的进油口分别与所述第三摆动油缸的无杆腔和所述第二分流集流阀的集流口连通，所述第二分流集流阀的分流口分别与所述第一摆动油缸的无杆腔和所述第二摆动油缸的无杆腔连通。

2.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述第一顺序阀的开启压力为10～15MPa。

3.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述第二顺序阀的开启压力为8～13MPa。

4.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述第一阀体的外壁上设置有安装架，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的缸体分别安装在所述安装架上，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴分别穿过所述安装架与对应的所述卡爪连接。

5.根据权利要求4所述的控制机构，其特征在于，所述第一阀体为圆柱型，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸沿所述第一阀体的外圆周壁均匀布置。

6.根据权利要求4所述的控制机构，其特征在于，所述安装架与所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴之间分别设置有限位轴承。

7.根据权利要求6所述的控制机构，其特征在于，所述安装架上分别开设有三条限位轴承润滑油油路，所述三条限位轴承润滑油油路分别与对应的所述限位轴承连通。

8.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述第一摆动油缸、所述第二摆动油缸和所述第三摆动油缸的旋转输出轴上分别设置有卡板，所述卡爪的底部布置在对应的所述卡板的顶面上。

9.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述隔板包括安装板、夹板和环形密封板，所述安装板与所述阀芯油缸的伸缩端连接，所述夹板安装在所述安装板上，且所述安装板的外轮廓尺寸大于所述夹板的外轮廓尺寸，所述第一通油孔的孔壁上设置有与所述安装板的外轮廓尺寸相配合的限位块，所述环形密封板的内环夹设在所述安装板与所述夹板之间，所述环形密封板的外环布置在所述限位块与所述安装板之间。

10.根据权利要求1所述的控制机构，其特征在于，所述开口槽的槽口上设置有倒圆。