CN111601996B - 流体装卸接头 - Google Patents

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Abstract

将双重管彼此以能够旋转的方式连接的流体装卸接头具有：第1半部，其包含第1内管、第1外管以及保持架，第1内管设置有第1凸缘，第1外管收纳第1内管，保持架将第1外管保持为能够旋转；第2半部，其具有与第1凸缘对置的滑动面，并且第2半部包含第2内管和第2外管，第2内管设置有第2凸缘，第2外管收纳第2内管，并且设置有紧固于保持架的外侧凸缘；内侧密封部件和外侧密封部件，它们配置在第1凸缘与滑动面之间；内侧流路，其设置于第2凸缘，将内侧密封部件与外侧密封部件之间的泄漏流体向第2凸缘的外周面引导；外侧流路，其设置于外侧凸缘，将泄漏流体从第2外管的内侧向外侧引导；以及泄漏配管，其在第2凸缘与外侧凸缘之间连接内侧流路和外侧流路。

Description

流体装卸接头
技术领域
本发明涉及将双重管彼此以能够旋转的方式连接的低温流体用的流体装卸接头。
背景技术
在设置于港湾等的低温流体用的流体装卸装置(装载臂)中，有时组装有将双重管彼此以能够旋转的方式连接的流体装卸接头。例如，在专利文献1中公开了图5所示那样的将真空双重管彼此连接的液化氢用的流体装卸接头100。
具体而言，流体装卸接头100包含设置于第1真空双重管101的前端的可动侧的第1半部110和设置于第2真空双重管102的前端的固定侧的第2半部120。第1半部110包含第1内管111和收纳第1内管111的第1外管112，第2半部120包含第2内管121和收纳第2内管121的第2外管122。
在第1内管111与第1外管112之间形成有第1真空空间113，第1内管111与第1外管112之间被第1封闭部件114封闭。同样，在第2内管121与第2外管122之间形成有第2真空空间123，第2内管121与第2外管122之间被第2封闭部件124封闭。
另外，第1半部110包含经由轴承将第1外管112保持为能够旋转的保持架116。另一方面，在第2外管122的末端设置有外侧凸缘126，该外侧凸缘126通过螺栓130紧固于保持架116。
在第1内管111的末端设置有第1凸缘115，在第2内管121的末端设置有第2凸缘125。第2凸缘125的末端侧端面是与第1凸缘115对置的滑动面。
在第1凸缘115与第2凸缘125之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的内侧密封部件141和外侧密封部件142。
在第1凸缘115上设置有内侧流路，该内侧流路将越过内侧密封部件141而泄漏的泄漏流体从内侧密封部件141与外侧密封部件142之间向第1凸缘的外周面引导。另一方面，在第1外管112上设置有外侧流路，该外侧流路将泄漏流体从第1外管112的内侧向外侧引导。而且，内侧流路和外侧流路通过泄漏配管150连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-19531号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，如图5所示的流体装卸接头100那样，在泄漏流体的排出路径形成于可动侧的第1半部110的情况下，内置轴承的第1半部110的构造变得复杂。
因此，本发明的目的在于，提供第1半部的构造简单的流体装卸接头。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明的流体装卸接头是将双重管彼此以能够旋转的方式连接的流体装卸接头，其特征在于，具有：第1半部，其包含第1内管、第1外管以及保持架，其中，所述第1内管设置有第1凸缘，所述第1外管收纳所述第1内管，所述保持架将所述第1外管保持为能够旋转；第2半部，其具有与所述第1凸缘对置的滑动面，并且所述第2半部包含第2内管和第2外管，所述第2内管设置有第2凸缘，所述第2外管收纳所述第2内管，并且设置有紧固于所述保持架的外侧凸缘；内侧密封部件和外侧密封部件，它们配置在所述第1凸缘与所述滑动面之间；内侧流路，其设置于所述第2凸缘，将所述内侧密封部件与所述外侧密封部件之间的泄漏流体向所述第2凸缘的外周面引导；外侧流路，其设置于所述外侧凸缘，将所述泄漏流体从所述第2外管的内侧向外侧引导；以及泄漏配管，其在所述第2凸缘与所述外侧凸缘之间连接所述内侧流路和所述外侧流路。
根据上述结构，由于泄漏流体的排出路径形成于固定侧的第2半部，因此能够简化内置轴承的可动侧的第1半部的构造。
也可以为，所述外侧流路在周向上位于与所述内侧流路不同的位置，所述泄漏配管一边弯折一边连接所述内侧流路和所述外侧流路。在第1内管和第2内管的内部流动的流体如液化氢那样是极低温的情况下，第1内管和第2内管大幅热收缩。与此相对，在所述结构中，由于泄漏配管弯折，因此能够利用以弯折部为支点的弯曲变形来吸收第2内管的热收缩。
例如，也可以为，所述第1半部包含第1封闭部件，该第1封闭部件将所述第1内管与所述第1外管之间封闭，所述第2半部包含第2封闭部件，该第2封闭部件将所述第2内管与所述第2外管之间封闭，并且在所述第1封闭部件与所述第2封闭部件之间形成填充有气体的气体空间，所述泄漏配管配置在所述气体空间内。
也可以为，所述第2半部包含：环状的间隔件，其介于所述第1凸缘与所述第2凸缘之间，构成所述滑动面；以及环状的绝缘材料，其被所述间隔件和所述第2凸缘夹持，在所述绝缘材料上设置有与所述内侧流路连通的贯通孔，在所述间隔件上设置有导入路，该导入路在所述内侧密封部件与所述外侧密封部件之间在所述滑动面上开口，并且与所述贯通孔连通。根据该结构，能够在第1凸缘与第2凸缘之间确保电绝缘。
发明效果
根据本发明，提供第1半部的构造简单的流体装卸接头。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的流体装卸接头的剖视图。
图2是图1的一部分的放大图。
图3是图1的另一部分的放大图。
图4是沿着图1的着IV-IV线的剖视图。
图5是现有的流体装卸接头的剖视图。
具体实施方式
图1～图3示出了本发明的一个实施方式的低温流体用的流体装卸接头1。流体装卸接头1例如组装在设置于港湾等并与液化气运输船等连接的流体装卸装置(装载臂)中。
在本实施方式中，流体装卸接头1所处的对象的低温流体是液化氢。但是，低温流体也可以是LNG等其他低温液体，也可以是低温气体。
流体装卸接头1将第1真空双重管11和第2真空双重管14以能够旋转的方式连接。具体而言，流体装卸接头1包含设置于第1真空双重管11的前端的可动侧的第1半部2和设置于第2真空双重管14的前端的固定侧的第2半部3。
第1真空双重管11包含有在内部流有液化氢的第1导管12和收纳该第1导管12的第1收纳管13，第1导管12与第1收纳管13之间的空间被抽成真空。同样地，第2真空双重管14包含有在内部流有液化氢的第2导管15和收纳该第2导管15的第2收纳管16，第2导管15与第2收纳管16之间的空间被抽成真空。
第1半部2包含第1内管21和收纳该第1内管21的第1外管22。在第1内管21的基端(与第2半部3相反的一侧的端部)通过焊接等接合有第1导管12，在第1外管22的基端通过焊接等接合有第1收纳管13。在第1内管21与第1外管22之间形成有第1真空空间23。另外，第1内管21的基端和第1外管22的基端的位置也可以在轴向上错开。
同样，第2半部3包含第2内管31和收纳该第2内管31的第2外管32。在第2内管31的基端(与第1半部2相反的一侧的端部)通过焊接等接合有第2导管15，在第2外管32的基端通过焊接等接合有第2收纳管16。在第2内管31与第2外管32之间形成有第2真空空间33。另外，第2内管31的基端和第2外管32的基端的位置也可以在轴向上错开。
此外，第1半部2包含经由轴承26将第1外管22保持为能够旋转的筒状的保持架25。另一方面，在第2半部3的第2外管32的末端(第1半部2侧的端部)设置有朝向径向外侧扩展的外侧凸缘35。而且，外侧凸缘35通过螺栓91而紧固于保持架25。即，在保持架25上设置有与螺栓91螺合的螺纹孔。但是，也可以在保持架25上设置螺栓91用的贯穿插入孔来代替螺纹孔并使用螺母。
在第1内管21的末端(第2半部3侧的端部)设置有朝向径向外侧扩展的第1凸缘24，在第2内管31的末端设置有朝向径向外侧扩展的第2凸缘34。
在第1外管22和第2外管32中，除了基端侧部分以外，其他部分分别被扩径。但是，第2外管32被扩径得比第1外管22大，以使该第2外管32的末端侧的内径与保持架25的内径大致一致。
第1内管21与第1外管22之间被环状的第1封闭部件41封闭。在本实施方式中，第1封闭部件41位于比第1凸缘24的末端侧端面和保持架25的末端侧端面靠里的位置。另外，在本实施方式中，第1封闭部件41的内侧的端部与第1凸缘24的基端侧端面接合，第1封闭部件41的外侧的端部在比第1外管22的末端稍微靠基端侧的位置与第1外管22的内周面接合。
第1封闭部件41具有沿着第1内管21向第1真空空间23内凹陷的至少一个环状槽42。但是，优选以第1封闭部件41在剖视时呈波纹状的方式设置有同心状的多个环状槽42。在本实施方式中，第1封闭部件41具有同心状的两个环状槽42。
第1封闭部件41与第1内管21之间、第1封闭部件41与第1外管22之间以及第1封闭部件41的环状槽42彼此之间是上述第1真空空间23。另一方面，如后所述，在环状槽42的内部填充有氦气。因此，通过第1封闭部件41在径向上交替地形成真空层和氦气层。
同样，第2内管31与第2外管32之间被环状的第2封闭部件43封闭。在本实施方式中，第2封闭部件43位于比第2凸缘34的末端侧端面和外侧凸缘35的末端侧端面靠里的位置。另外，在本实施方式中，第2封闭部件43的内侧的端部与第2凸缘34的基端侧端面接合，第2封闭部件43的外侧的端部在比第2外管32的末端稍微靠基端侧的位置与第2外管32的内周面接合。
第2封闭部件43具有沿着第2内管31向第2真空空间33内凹陷的至少一个环状槽44。但是，优选以第2封闭部件43在剖视时呈波纹状的方式设置有同心状的多个环状槽44。在本实施方式中，第2封闭部件43具有同心状的三个环状槽44。
第2封闭部件43与第2内管31之间、第2封闭部件43与第2外管32之间以及第2封闭部件43的环状槽44彼此之间是上述第2真空空间33。另一方面，如后所述，在环状槽44的内部填充有氦气。因此，通过第2封闭部件43在径向上交替地形成真空层和氦气层。
此外，在本实施方式中，第2半部3构成为使第1真空双重管11和第2真空双重管14电绝缘。具体而言，第2半部3包含介于第1凸缘24与第2凸缘34之间的环状的内侧间隔件61和内侧绝缘材料51，并且包含介于保持架25与外侧凸缘35之间的环状的外侧间隔件62和外侧绝缘材料52。
内侧绝缘材料51被第2凸缘34和内侧间隔件61夹持。在本实施方式中，内侧间隔件61构成滑动面3a。即，内侧间隔件61的末端侧端面是与第1凸缘24对置的滑动面3a。内侧间隔件61通过螺栓92紧固于第2凸缘34。在内侧绝缘材料51上设置有螺栓92用的贯穿插入孔。
外侧绝缘材料52被外侧凸缘35和外侧间隔件62夹持。在外侧绝缘材料52和外侧间隔件62上设置有上述螺栓91用的贯穿插入孔。
内侧绝缘材料51的厚度与外侧绝缘材料52的厚度相同，在它们之间形成有间隙。同样，内侧间隔件61的厚度与外侧间隔件62的厚度相同，在它们之间形成有间隙。但是，内侧绝缘材料51和外侧绝缘材料52的厚度也可以不同，内侧间隔件61和外侧间隔件62的厚度也可以不同。内侧绝缘材料51和外侧绝缘材料52由绝缘材料(例如，通用塑料或工程塑料等树脂)构成，内侧间隔件61和外侧间隔件62由金属构成。
在第1凸缘24与内侧间隔件61(滑动面3a)之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的内侧密封部件71和外侧密封部件72。
在本实施方式中，内侧密封部件71和外侧密封部件72的双方被保持于第1凸缘24，但也可以是内侧密封部件71和外侧密封部件72中的一方或双方被保持于内侧间隔件61。
在第1凸缘24与内侧间隔件61之间确保有微小的间隙，第1凸缘24所保持的内侧密封部件71和外侧密封部件72在内侧间隔件61上滑动。另外，在本实施方式中，以从内侧遮盖内侧密封部件71的方式将环46嵌入于第1内管21的末端。
在内侧间隔件61与内侧绝缘材料51之间和内侧绝缘材料51与第2凸缘34之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的密封部件73、74。
内侧间隔件61与外侧间隔件62之间的间隙和内侧绝缘材料51与外侧绝缘材料52之间的间隙与以第1内管21与第1外管22的末端彼此之间的第1封闭部件41为底的空间和以第2内管31与第2外管32的末端彼此之间的第2封闭部件43为底的空间连通。这些间隙和空间构成气体空间45。换言之，在第1封闭部件41与第2封闭部件43之间形成有气体空间45。
在气体空间45中填充有氦气。在保持架25上安装有用于通过第1外管22与保持架25之间的间隙向气体空间45提供氦气的端口部件27。
在第1外管22与保持架25之间配置有用于防止水分从外部侵入的密封部件75。另外，在保持架25、外侧间隔件62、外侧绝缘材料52以及外侧凸缘35之间配置有密封部件76～78，该密封部件76～78被用于即使万一液化氢越过密封部件71～74而泄漏到气体空间45，也可防止氢气向外部泄漏。这些密封部件75～78还起到防止氦气向外部泄漏的作用。
将外侧凸缘35紧固于保持架25的上述螺栓91是金属制的。因此，在设置于外侧绝缘材料52和外侧间隔件62上的上述螺栓91用的贯穿插入孔中插入有由绝缘材料构成的套筒93。另外，在与螺栓91的头部接触的垫圈95与外侧凸缘35之间配置有由绝缘材料构成的片材(seat)94。
另一方面，将内侧间隔件61紧固于第2凸缘34的上述螺栓92由绝缘材料构成。但是，也可以为，螺栓92由金属构成，对螺栓92采用与螺栓91相同的绝缘对策。
此外，在本实施方式中，采用了用于将第1凸缘24与内侧间隔件61(滑动面3a)之间的滑动部中的内侧密封部件71与外侧密封部件72之间的泄漏流体向外部排出的结构。泄漏流体是越过内侧密封部件71而泄漏的液化氢或者该液化氢气化后的氢气。
具体而言，如图2所示，在内侧间隔件61上设置有导入路63，在内侧绝缘材料51上设置有贯通孔53，在第2凸缘34上设置有内侧流路36。另外，在外侧凸缘35上设置有外侧流路37。而且，在第2凸缘34与外侧凸缘35之间，通过泄漏配管8将内侧流路36和外侧流路37连接起来。泄漏配管8配置在气体空间45内。
设置于内侧间隔件61的导入路63在内侧密封部件71与外侧密封部件72之间在滑动面3a上开口，并从滑动面3a沿第2内管31的轴向延伸。即，导入路63将越过内侧密封部件71而泄漏的泄漏流体从内侧密封部件71与外侧密封部件72之间向内侧间隔件61的基端侧端面引导。设置于内侧绝缘材料51的贯通孔53与导入路63连通。
设置于第2凸缘34的内侧流路36与贯通孔53连通，将泄漏流体向第2凸缘34的外周面引导。更详细而言，内侧流路36从第2凸缘34的前端侧端面沿第2内管31的轴向延伸之后朝向第2凸缘34的外周面弯折90度。在本实施方式中，如图4所示，在第2凸缘34的外周面设置有凹部34a，内侧流路36的下游端在该凹部34a的底部开口。
外侧流路37将泄漏流体从第2外管32的内侧向外侧引导。外侧流路37的上游端在外侧凸缘35的内周面开口，外侧流路37的下游端在外侧凸缘35的外周面开口。但是，外侧流路37的下游端也可以在外侧凸缘35的基端侧端面开口。在外侧流路37的下游端连接有省略图示的排出配管。
如图4所示，在本实施方式中，外侧流路37在周向上位于与内侧流路36不同的位置。具体而言，外侧流路37在周向上位于从内侧流路36偏移90度的位置。另外，在本实施方式中，如图2所示，外侧流路37在第2内管31的轴向上也位于与内侧流路36不同的位置。而且，泄漏配管8一边弯折一边连接内侧流路36和外侧流路37。
泄漏配管8优选包含至少一个L字状部。在本实施方式中，泄漏配管8包含与第2凸缘34连接的第一L字状部81、与外侧凸缘35连接的第二L字状部83以及位于它们之间的直线状的转移部82。
在第一L字状部81中，在两个直线部之间存在弯折90度的第1弯折部，第一L字状部81与转移部82的连接部是弯折大约45度的第2弯折部。另外，转移部82与第二L字状部83的连接部是弯折大约45度的第3弯折部，在第二L字状部83中，在两个直线部之间存在弯折90度的第4弯折部。
在本实施方式中，如图4所示，在第2凸缘34的外周面上的与外侧流路37对应的位置还设置有凹部34b。另外，在第2凸缘34的外周面上，在凹部34a与凹部34b之间设置有用于避免与转移部82发生干涉的切口34c。
如以上说明的那样，在本实施方式的流体装卸接头1中，由于泄漏流体的排出路径形成于固定侧的第2半部3，因此能够简化内置轴承26的可动侧的第1半部2的构造。
在本实施方式中，在第1内管21和第2内管31的内部流动的流体是极低温的液化氢。与此相对，在本实施方式中，由于泄漏配管8弯折，因此能够利用以弯折部为支点的弯曲变形来吸收第2内管31的热收缩。
此外，在本实施方式中，由于第2半部3包含设置有导入路63的内侧间隔件61和设置有贯通孔53的内侧绝缘材料51，因此能够在第1凸缘24与第2凸缘34之间确保电绝缘。
(变形例)
本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如，也可以省略外侧间隔件62，使第1外管22和第2外管32中的任意一方按照外侧间隔件62的厚度的量延长。
或者，在不需要使第1真空双重管11和第2真空双重管14电绝缘的情况下，也可以省略内侧和外侧间隔件61、62以及内侧和外侧绝缘材料51、52，使第2凸缘34的末端侧端面成为滑动面3a。
另外，填充在气体空间45中的气体能够根据流体装卸接头1所处对象的低温流体来适当选择(例如氮气等)。此外，流体装卸接头1不需要一定将真空双重管彼此连接，也可以将其他的双重管彼此连接。
标号说明
1：流体装卸接头；2：第1半部；21：第1内管；22：第1外管；23：第1真空空间；24：第1凸缘；25：保持架；3：第2半部；31：第2内管；32：第2外管；33：第2真空空间；34：第2凸缘；35：外侧凸缘；36：内侧流路；37：外侧流路；41：第1封闭部件；42：环状槽；43：第2封闭部件；44：环状槽；45：气体空间；51：内侧绝缘材料；53：贯通孔；61：内侧间隔件；63：导入路；71：内侧密封部件；72：外侧密封部件；8：泄漏配管。

Claims (4)

1.一种流体装卸接头，其将双重管彼此以能够旋转的方式连接，其中，
该流体装卸接头具有：
第1半部，其包含第1内管、第1外管以及保持架，其中，所述第1内管设置有第1凸缘，所述第1外管收纳所述第1内管，所述保持架将所述第1外管保持为能够旋转；
第2半部，其具有与所述第1凸缘对置的滑动面，并且所述第2半部包含第2内管和第2外管，所述第2内管设置有第2凸缘，所述第2外管收纳所述第2内管，并且设置有紧固于所述保持架的外侧凸缘；
内侧密封部件和外侧密封部件，它们配置在所述第1凸缘与所述滑动面之间；
内侧流路，其设置于所述第2凸缘，将所述内侧密封部件与所述外侧密封部件之间的泄漏流体向所述第2凸缘的外周面引导；
外侧流路，其设置于所述外侧凸缘，将所述泄漏流体从所述第2外管的内侧向外侧引导；以及
泄漏配管，其在所述第2凸缘与所述外侧凸缘之间连接所述内侧流路和所述外侧流路，
所述外侧流路在周向上位于与所述内侧流路不同的位置，
所述泄漏配管一边弯折一边连接所述内侧流路和所述外侧流路。
2.根据权利要求1所述的流体装卸接头，其中，
所述第1半部包含第1封闭部件，该第1封闭部件将所述第1内管与所述第1外管之间封闭，
所述第2半部包含第2封闭部件，该第2封闭部件将所述第2内管与所述第2外管之间封闭，并且在所述第1封闭部件与所述第2封闭部件之间形成填充有气体的气体空间，
所述泄漏配管配置在所述气体空间内。
3.一种流体装卸接头，其将双重管彼此以能够旋转的方式连接，其中，
该流体装卸接头具有：
第1半部，其包含第1内管、第1外管以及保持架，其中，所述第1内管设置有第1凸缘，所述第1外管收纳所述第1内管，所述保持架将所述第1外管保持为能够旋转；
第2半部，其具有与所述第1凸缘对置的滑动面，并且所述第2半部包含第2内管和第2外管，所述第2内管设置有第2凸缘，所述第2外管收纳所述第2内管，并且设置有紧固于所述保持架的外侧凸缘；
内侧密封部件和外侧密封部件，它们配置在所述第1凸缘与所述滑动面之间；
内侧流路，其设置于所述第2凸缘，将所述内侧密封部件与所述外侧密封部件之间的泄漏流体向所述第2凸缘的外周面引导；
外侧流路，其设置于所述外侧凸缘，将所述泄漏流体从所述第2外管的内侧向外侧引导；以及
泄漏配管，其在所述第2凸缘与所述外侧凸缘之间连接所述内侧流路和所述外侧流路，
所述第2半部包含：
环状的间隔件，其介于所述第1凸缘与所述第2凸缘之间，构成所述滑动面；以及
环状的绝缘材料，其被所述间隔件和所述第2凸缘夹持，
在所述绝缘材料上设置有与所述内侧流路连通的贯通孔，
在所述间隔件上设置有导入路，该导入路在所述内侧密封部件与所述外侧密封部件之间在所述滑动面上开口，并且与所述贯通孔连通。
4.根据权利要求3所述的流体装卸接头，其中，
所述第1半部包含第1封闭部件，该第1封闭部件将所述第1内管与所述第1外管之间封闭，
所述第2半部包含第2封闭部件，该第2封闭部件将所述第2内管与所述第2外管之间封闭，并且在所述第1封闭部件与所述第2封闭部件之间形成填充有气体的气体空间，
所述泄漏配管配置在所述气体空间内。
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