CN110260154B - 一种液化天然气储运装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液化天然气储运装置。所述液化天然气储运装置包括用于储存液态天然气的罐体，用于防止分层的转动装置，用于缓冲吸能的减震装置。所述转动装置安装在罐体上，罐体安装在减震装置上。所述转动装置包括安装在罐体顶部，且与罐体连通用于降温减压的液氮冷阱、用于消除密度差的搅拌组件。所述减震装置包括底座、安装在底座上用于Z方向缓冲吸能的第一减震组件、安装在底座上且位于第一减震组件上方、用于X与Y方向缓冲吸能的第二减震组件、安装在第二减震组件上用于固定罐体的限位组件。本发明专门针对液态天然气，该装置吸能缓冲效果好，运输安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及液化天然气储运技术领域，具体涉及一种液化天然气储运装置。
背景技术
在生态环境污染日益严重的形势面前，为了优化能源消费结构，改善大气环境，实现可持续发展的经济发展战略，人们选择了天然气这种清洁、高效的生态型优质能源和燃料。
液态天然气是天燃气的液态形式，简称LNG，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45％左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，装载在储运装置中进行运送。
但是现有的液化天然气储运装置存在以下问题：一是在运输过程中储运装置会受到震动冲击，结构的局部疲劳及震荡极易引发泄露，造成严重的安全事故；二是液态天然气在储运装置中会出现分层现象，分层现象会加速液态天然气的气化过程，导致液态天然气储罐中液态天然气出现翻滚，瞬间制造巨大的储罐压力，带来巨大的安全隐患。
发明内容
本发明公开了一种液化天然气储运装置，包括用于储存液态天然气的罐体，用于防止分层的转动装置，用于缓冲吸能的减震装置；
转动装置安装在罐体上，罐体安装在减震装置上。
转动装置包括安装在罐体顶部且与罐体连通用于降温减压的液氮冷阱，用于消除罐体内密度差的搅拌组件；
减震装置包括底座、安装在底座上用于Z方向缓冲吸能的第一减震组件、安装在底座上且位于第一减震组件上方、用于X与Y方向缓冲吸能的第二减震组件、安装在第二减震组件上用于固定罐体的限位组件。
本发明公开的一种优选的公路养护设备，其特征在于：所述搅拌组件包括驱动电机、主轴、固定架、驱动柱、滑杆、主动齿轮、从动齿轮、搅拌轴A、搅拌轴B；
驱动电机安装在罐体右端，驱动电机与罐体同心，驱动电机带动主轴转动，主轴穿过罐体、固定架并通过滚动轴承与罐体、固定架转动连接，主动齿轮安装在主轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮安装在传动轴上，传动轴安装在固定架上并通过滚动轴承与固定架转动连接；凸轮安装在从动齿轮上且位于主动齿轮下方，
驱动柱位于主动齿轮下方且安装在主动齿轮上，其随着主动齿轮的转动而转动；
滑杆位于驱动柱两端且通过滚动轴承与驱动柱转动连接；滑轮通过销轴安装在滑杆两端；
固定架包括环形架、设置在环形架上用于配合凸轮完成滑杆换向的凹槽，凸轮随从动齿轮转动过程中可伸入凹槽内，使驱动柱每随主动齿轮旋转一周，滑杆改变一次方向；
搅拌轴A安装在驱动柱下端面且与罐体同心；螺旋状的搅拌叶A安装在搅拌轴A上；搅拌轴B安装在滑杆下端面，搅拌叶B安装在搅拌轴B上；搅拌叶A、搅拌叶B在罐体内转动，增强罐体内气体循环，配合液氮冷阱使罐体内温度分布均匀，避免罐体内的液态天然气出现分层。
本发明公开的一种优选的公路养护设备，其特征在于：所述第一减震组件包括转轴、转轮、连杆、安装杆、缓冲板、导向杆；
转轴两端通过滚动轴承安装在底座内，多个转轮沿转轴长度方向设置且安装在转轴上；其中一个转轮两侧设置有安装杆，安装杆与转轮铰接；
连杆位于底座内，连杆下端与安装杆铰接，上端与导向杆铰接；导向杆穿过底座且通过滑动轴承与底座滑动连接，导向杆安装在缓冲板上，缓冲板位于底座上方；导向杆上套设有弹簧A，弹簧A两端分别安装在缓冲板、底座上；缓冲板在震动作用下可以在Z方向运动，使第一弹簧发生变形，将震动的能量转化为弹性势能以及导向杆、转轴、转轮的动能，缓冲减震效果好；
本发明公开的一种优选的公路养护设备，其特征在于：所述第二减震组件包括吸能板、吸能筒、滑板、吸能柱、第二弹簧；
吸能板通过销轴安装在缓冲板上，吸能筒位于吸能板四周且一端与缓冲板铰接；滑板位于吸能筒内且与吸能筒滑动连接，滑板两端安装有滑片，吸能筒内设置有与滑片相互配合的滑槽；吸能柱一端安装在吸能板上，另一端穿过吸能筒且与吸能板铰接，吸能柱上套设有第二弹簧，第二弹簧两端分别安装在滑板、吸能筒上；吸能板在震动作用下可以在缓冲板上转动，使第二弹簧发生变形，将震动的能量转化为弹性势能以及滑柱、吸能筒的动能，吸能减震效果好；
本发明公开的一种优选的公路养护设备，其特征在于：所述限位组件包括位于罐体两端且安装在吸能板上的第一限位块A、第二限位块B，
第一限位块上A设置有第一安装半槽A；第一限位块B位于第一限位块A上且通过紧固件与第一限位块A连接，第一限位块B上设置有第一安装半槽B，第一安装半槽B与第一安装半槽A形成第一安装槽，第一安装槽与罐体形状配合；
第二限位块上A设置有第二安装半槽A；第二限位块B位于第二限位块A上且通过紧固件与第二限位块A连接，第二限位块B上设置有第二安装半槽B，第二安装半槽B与第二安装半槽A形成第二安装槽，第二安装槽与罐体形状配合；利用第一安装槽、第二安装槽对罐体限位，避免罐体发生轴向、径向窜动。
本发明公开的一种优选的公路养护设备，其特征在于：所述第一安装半槽A、第一安装半槽B、第二安装半槽A、第二安装半槽B内均设置有减震板，减震板通过多个第三弹簧安装在第一限位块A、第一限位块B、第二限位块A、第二限位块B上，减震板上从里到外依次设置有第一减震层、第二减震层，第一减震层为ACF人工软骨泡沫材料，第二减震层为减震橡胶；通过第一减震层、第二减震层、第三弹簧保护罐体，减小罐体受到的冲击力，增加弹性，减小刚性。
本发明的工作原理如下：先将罐体100放置在第一限位块A318、第二限位块A322上，然后将第一限位块B320、第二限位块B323分别与第一限位块A318、第二限位块A322安装；当有震动产生时，缓冲板309在Z向震动作用下在Z方向运动，导向杆308运动，且带动两个安装杆307同步运动，连杆327在安装杆307作用下转动，使转轮306、转轴305转动，将震动的能量转化为弹性势能以及导向杆308、转轴305、转轮306的动能；吸能板311在X方向、Y方向震动作用下上转动，吸能板311带动吸能柱316、滑板313在吸能筒312内滑动，将震动的能量转化为弹性势能以及滑柱、吸能筒312的动能；搅拌叶A217、搅拌叶B217在罐体100内转动，配合液氮冷阱201使罐体100内温度分布均匀。
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于液态天然气的储运装置，该装置吸能缓冲效果好，运输安全可靠。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明减震装置主视方向剖视图；
图3为本发明俯视图；
图4为图3中A部分放大图；
图5为本发明限位组件与罐体安装图；
图6为图5中B部分放大图；
图7为本发明罐体剖视图；
图8为图7中C部分放大图；
图9为本发明滑杆换向时的仰视图。
图中标记如下：
100-罐体。
200-转动装置，201-液氮冷阱，202-搅拌组件，203-驱动电机，204-主轴，205-固定架，206-主动齿轮，207-从动齿轮，208-传动轴，209-凸轮，210-驱动柱，211-滑杆，212-滑轮，213-环形架，214-凹槽，215-搅拌轴A，216-搅拌叶A，217-搅拌叶B，218-搅拌轴B。
300-减震装置，301-底座，302-第一减震组件，303-第二减震组件，304-限位组件，305-转轴，306-转轮，307-安装杆，308-导向杆，309-缓冲板，310-弹簧A，311-吸能板，312-吸能筒，313-滑板，314-滑片，315-滑槽，316-吸能柱，317-弹簧B，318-第一限位块A，319-第一安装半槽A，320-第一限位块B，321-第二安装半槽B，322-第二限位块A，323-第二限位块B，324-减震板，325-第一减震层，326-第二减震层，327-连杆，328-弹簧C，329-第一安装半槽B，330-第二安装半槽A。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种液化天然气储运装置，包括用于储存液态天然气的罐体100，用于防止分层的转动装置200，用于缓冲吸能的减震装置300；
转动装置200安装在罐体100上，罐体100安装在减震装置300上。
如图7、图8、图9所示，转动装置(200)包括安装在罐体(100)顶部且与罐体(100)连通用于降温减压的液氮冷阱(201)，安装在罐体(100)内用于消除罐体(100)内密度差的搅拌组件；
搅拌组件202包括驱动电机203、主轴204、固定架205、驱动柱210、滑杆211、主动齿轮206、从动齿轮207、搅拌轴A215、搅拌轴B218；
驱动电机203安装在罐体100右端外侧，驱动电机203与罐体100同心，驱动电机203带动主轴204转动，主轴204穿过罐体100、固定架205并通过滚动轴承与罐体100、固定架205转动连接，主动齿轮206安装在主轴204上，主动齿轮206与从动齿轮207啮合，主动齿轮206与传动齿轮的传动比为2，从动齿轮207安装在传动轴208上，传动轴208安装在固定架205上并通过滚动轴承与固定架205转动连接；凸轮209安装在从动齿轮207上且位于主动齿轮206下方，
驱动柱210位于主动齿轮206下方且安装在主动齿轮206上，其随着主动齿轮206的转动而转动；滑杆211位于驱动柱210两端且通过滚动轴承与驱动柱210转动连接；滑轮212通过销轴安装在滑杆211两端；
固定架205包括环形架213、设置在环形架213上用于配合凸轮209完成滑杆211换向的凹槽214，凸轮209随从动齿轮207转动过程中可伸入凹槽214内，使驱动柱210每随主动齿轮206旋转一周，滑杆211改变一次方向；
通过驱动电机203带动主动齿轮206转动，驱动杆随主动齿轮206转动，主动齿轮206与从动齿轮207啮合，从动齿轮207转动，滑杆211随驱动杆转动，滑轮212在安装架内滑动，当滑轮212随滑杆211滑动到凹槽214处时，凸轮209刚好运动到凹槽214处且凸轮209向下运动将滑轮212压入凹槽214内，由于滑杆211持续转动，凸轮209与凹槽214的共同作用时滑杆211方向改变；
搅拌轴A215安装在驱动柱210下端面且与罐体100同心；螺旋状的搅拌叶A217安装在搅拌轴A215上；搅拌轴B218安装在滑杆211下端面，搅拌叶B217安装在搅拌轴B218上；
搅拌叶A217、搅拌叶B217在罐体100内转动，增强罐体100内气体循环，配合液氮冷阱201使罐体100内温度分布均匀，避免罐体100内的液态天然气出现分层而造成罐体100翻滚；利用搅拌叶B217在罐体100内随滑杆211运动翻滚液态天然气，搅拌叶A217每转一圈，搅拌叶B217在罐体100内翻翻转一次液态天然气，液态天然气从外部到内部做循环，在充分混合的同时避免因搅拌叶B217的翻转频次过高引起罐体100不稳定，发生事故。
如图2、图3、图4所示，减震装置300充分分解震动，缓冲吸能，减震装置300包括底座301、安装在底座301上用于Z方向缓冲吸能的第一减震组件302、安装在底座301上且位于第一减震组件302上方、用于X与Y方向缓冲吸能的第二减震组件303、安装在第二减震组件303上用于固定罐体100的限位组件304；
第一减震组件302包括转轴305、转轮306、连杆327、安装杆307、缓冲板309、导向杆308；
转轴305两端通过滚动轴承安装在底座301内，多个转轮306沿转轴305长度方向设置且安装在转轴305上；其中一个转轮306两侧设置有安装杆307，安装杆307与转轮306铰接；
连杆327位于底座301内，连杆327下端与安装杆307铰接，上端与导向杆308铰接；导向杆308穿过底座301且通过滑动轴承与底座301滑动连接，导向杆308安装在缓冲板309上，缓冲板309位于底座301上方；导向杆308上套设有弹簧A310，弹簧A310两端分别安装在缓冲板309、底座301上；
当Z方向有震动时，缓冲板309在震动作用下可以在Z方向运动，导向杆308在Z方向运动，使第一弹簧变形产生弹力，同时带动两个安装杆307同步运动，连杆327在安装杆307作用下转动，从而使转轮306、转轴305转动，将震动的能量转化为弹性势能以及导向杆308、转轴305、转轮306的动能，缓冲减震效果好；
第二减震组件303包括吸能板311、吸能筒312、滑板313、吸能柱316、弹簧B317；
吸能板311通过销轴安装在缓冲板309上，吸能筒312位于吸能板311四周且一端与缓冲板309铰接；滑板313位于吸能筒312内且与吸能筒312滑动连接，滑板313两端安装有滑片314，吸能筒312内设置有与滑片314相互配合的滑槽315；吸能柱316一端安装在吸能板311上，另一端穿过吸能筒312且与吸能板311铰接，吸能柱316上套设有弹簧B317，弹簧B317两端分别安装在滑板313、吸能筒312上；
当X方向、Y方向有震动时，吸能板311在震动作用下在缓冲板309上转动，吸能板311带动吸能柱316、滑板313在吸能筒312内滑动，使弹簧B317发生形变产生弹力，将震动的能量转化为弹性势能以及滑柱、吸能筒312的动能，吸能减震效果好，避免震动对罐体100造成影响，保证液态天然气的安全运输。
如图5、图6所示，罐体100位于吸能板311上，限位组件304包括安装在吸能板311上的第一限位块A318、第二限位块B323；
第一限位块上A设置有第一安装半槽A319；第一限位块B320位于第一限位块A318上且通过紧固件与第一限位块A318连接，第一限位块B320上设置有第一安装半槽B329，第一安装半槽B329与第一安装半槽A319形成第一安装槽，罐体100一端位于第一安装槽内，第一安装槽与罐体100形状配合；
第二限位块上A设置有第二安装半槽A330；第二限位块B323位于第二限位块A322上且通过紧固件与第二限位块A322连接，第二限位块B323上设置有第二安装半槽B321，第二安装半槽B321与第二安装半槽A330形成第二安装槽，罐体100另一端位于第二安装槽内，第二安装槽与罐体100形状配合；利用第一安装槽、第二安装槽对罐体100限位，避免罐体100发生轴向、径向窜动。
第一安装半槽A319、第一安装半槽B329、第二安装半槽A330、第二安装半槽B321内均设置有减震板324，减震板324通过多个弹簧C328安装在第一限位块A318、第一限位块B320、第二限位块A322、第二限位块B323上，减震板324上从里到外依次设置有第一减震层325、第二减震层326，第一减震层325为ACF人工软骨泡沫材料，第二减震层326为减震橡胶，罐体100抵接第二减震层326；通过第一减震层325、第二减震层326、弹簧C328保护罐体100，减小罐体100受到的冲击力，增加弹性，减小刚性。
本发明公开的液化天然气储运装置的工作原理如下：先将罐体100放置在第一限位块A318、第二限位块A322上，然后将第一限位块B320、第二限位块B323分别与第一限位块A318、第二限位块A322安装；当有震动产生时，缓冲板309在Z向震动作用下在Z方向运动，导向杆308运动，且带动两个安装杆307同步运动，连杆327在安装杆307作用下转动，使转轮306、转轴305转动，将震动的能量转化为弹性势能以及导向杆308、转轴305、转轮306的动能；吸能板311在X方向、Y方向震动作用下上转动，吸能板311带动吸能柱316、滑板313在吸能筒312内滑动，将震动的能量转化为弹性势能以及滑柱、吸能筒312的动能；搅拌叶A217、搅拌叶B217在罐体100内转动，配合液氮冷阱201使罐体100内温度分布均匀。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (6)
1.一种液化天然气储运装置，其特征在于：包括用于储存液态天然气的罐体(100)，用于防止分层的转动装置(200)，用于缓冲吸能的减震装置(300)；
转动装置(200)安装在罐体(100)上，罐体(100)安装在减震装置(300)上；
转动装置(200)包括安装在罐体(100)顶部且与罐体(100)连通用于降温减压的液氮冷阱(201)，用于消除罐体(100)内密度差的搅拌组件；
减震装置(300)包括底座(301)、安装在底座(301)上用于Z方向缓冲吸能的第一减震组件(302)、安装在底座(301)上且位于第一减震组件(302)上方、用于X与Y方向缓冲吸能的第二减震组件(303)、安装在第二减震组件(303)上用于固定罐体(100)的限位组件(304)；
所述搅拌组件包括驱动电机(203)、主轴(204)、固定架(205)、驱动柱(210)、滑杆(211)、主动齿轮(206)、从动齿轮(207)、搅拌轴A(215)、搅拌轴B(218)；
驱动电机(203)安装在罐体(100)右端，驱动电机(203)与罐体(100)同心，驱动电机(203)带动主轴(204)转动，主轴(204)穿过罐体(100)、固定架(205)并通过滚动轴承与罐体(100)、固定架(205)转动连接，主动齿轮(206)安装在主轴(204)上，主动齿轮(206)与从动齿轮(207)啮合，从动齿轮(207)安装在传动轴(208)上，传动轴(208)安装在固定架(205)上并通过滚动轴承与固定架(205)转动连接；凸轮(209)安装在从动齿轮(207)上且位于主动齿轮(206)下方，
驱动柱(210)位于主动齿轮(206)下方且安装在主动齿轮(206)上，其随着主动齿轮(206)的转动而转动；
滑杆(211)位于驱动柱(210)两端且通过滚动轴承与驱动柱(210)转动连接；滑轮(212)通过销轴安装在滑杆(211)两端；
固定架(205)包括环形架(213)、设置在环形架(213)上用于配合凸轮(209)完成滑杆(211)换向的凹槽(214)，凸轮(209)随从动齿轮(207)转动过程中可伸入凹槽(214)内，使驱动柱(210)每随主动齿轮(206)旋转一周，滑杆(211)改变一次方向；
搅拌轴A(215)安装在驱动柱(210)下端面且与罐体(100)同心；螺旋状的搅拌叶A(216)安装在搅拌轴A(215)上；搅拌轴B(218)安装在滑杆(211)下端面，搅拌叶B(217)安装在搅拌轴B(218)上。
2.如权利要求1所述的一种液化天然气储运装置，其特征在于：所述第一减震组件(302)包括转轴(305)、转轮(306)、连杆(327)、安装杆(307)、缓冲板(309)、导向杆(308)；
转轴(305)两端通过滚动轴承安装在底座(301)内，多个转轮(306)沿转轴(305)长度方向设置且安装在转轴(305)上；其中一个转轮(306)两侧设置有安装杆(307)，安装杆(307)与转轮(306)铰接；
连杆(327)位于底座(301)内，连杆(327)下端与安装杆(307)铰接，上端与导向杆(308)铰接；导向杆(308)穿过底座(301)且通过滑动轴承与底座(301)滑动连接，导向杆(308)安装在缓冲板(309)上，缓冲板(309)位于底座(301)上方；导向杆(308)上套设有弹簧A(310)，弹簧A(310)两端分别安装在缓冲板(309)、底座(301)上。
3.如权利要求2所述的一种液化天然气储运装置，其特征在于：所述第二减震组件(303)包括吸能板(311)、吸能筒(312)、滑板(313)、吸能柱(316)、弹簧B(317)；
吸能板(311)通过销轴安装在缓冲板(309)上，吸能筒(312)位于吸能板(311)四周且一端与缓冲板(309)铰接；滑板(313)位于吸能筒(312)内且与吸能筒(312)滑动连接，滑板(313)两端安装有滑片(314)，吸能筒(312)内设置有与滑片(314)相互配合的滑槽(315)；吸能柱(316)一端安装在吸能板(311)上，另一端穿过吸能筒(312)且与吸能板(311)铰接，吸能柱(316)上套设有弹簧B(317)，弹簧B(317)两端分别安装在滑板(313)、吸能筒(312)上。
4.如权利要求3所述的一种液化天然气储运装置，其特征在于：所述限位组件(304)包括位于罐体(100)两端且安装在吸能板(311)上的第一限位块A(318)、第二限位块B(323)，
第一限位块上A设置有第一安装半槽A(319)；第一限位块B(320)位于第一限位块A(318)上且通过紧固件与第一限位块A(318)连接，第一限位块B(320)上设置有第一安装半槽B(329)，第一安装半槽B(329)与第一安装半槽A(319)形成第一安装槽，第一安装槽与罐体(100)形状配合；
第二限位块上A设置有第二安装半槽A(330)；第二限位块B(323)位于第二限位块A(322)上且通过紧固件与第二限位块A(322)连接，第二限位块B(323)上设置有第二安装半槽B(321)，第二安装半槽B(321)与第二安装半槽A(330)形成第二安装槽，第二安装槽与罐体(100)形状配合。
5.如权利要求4所述的一种液化天然气储运装置，其特征在于：所述第一安装半槽A(319)、第一安装半槽B(329)、第二安装半槽A(330)、第二安装半槽B(321)内均设置有减震板(324)，减震板(324)通过多个弹簧C(328)安装在第一限位块A(318)、第一限位块B(320)、第二限位块A(322)、第二限位块B(323)上，减震板(324)上从里到外依次设置有第一减震层(325)、第二减震层(326)。
6.如权利要求5所述的一种液化天然气储运装置，其特征在于：所述第一减震层(325)为ACF人工软骨泡沫材料，第二减震层(326)为减震橡胶。
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