CN113148935A - 低温危险化工流体装卸用快速接头及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温危险化工流体装卸用快速接头及其操作方法，包括：对焊环，其为中空筒状结构，对焊环的下部环套有松套法兰，松套法兰上设置有第一环形凹槽；第二套筒，第二套筒环套在对焊环的中部；第一套筒，第一套筒环套在第二套筒的下部，第一套筒上设置有安装台；卡紧部件，所卡紧部件与安装台活动连接，卡紧部件被配置为与槽车接口法兰相卡紧；手持部件，手持部件环套在第二套筒的上部，且二者紧固连接；传动部件，传动部件嵌套在第一环形凹槽中，传动部件与第二套筒的下端相抵靠，传动部件被配置为将第二套筒向下的运动力传递给松套法兰。本发明装置在装卸过程均不用拆下安装紧固件。整个过程简单、方便、省时省力，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温危险化工流体装卸用快速接头及其操作方法，属于低温装卸技术领域。
背景技术
低温装卸臂是国内近些年才发展的工业产品，主要用于石化行业低温流体的装卸。国内槽车或罐箱的尾部接口为固定式的标准法兰，装卸时对接方式有松套法兰连接和干式接头连接。干式接头也称干式快速接头，公头端是安装在槽罐车等储存液体的固定端，母头端是软管端/鹤管端，两端均设有自密闭提升阀，实现流体管路的快速连接与断开，全过程无泄漏。目前干式接头主要用于软管连接与车辆充装。虽然可将干式接头改装与现有槽车臂连接，实现快速与槽车连接锁紧，但无法对槽车管道和槽车臂进行氮气吹扫，不符合国内槽车运行规定。松套法兰连接是将金属缠绕垫放入两法兰之间，用螺栓使其紧密结合在一起。松套法兰对接时，需要人工将两端法兰对齐后手动拧紧4个螺栓，通过压紧法兰中间的垫片密封来实现密闭装卸流体，在充装结束后还需手动松开螺栓，反复的装配、拆卸需要花较长时间，工作效率比较低，且在此过程中需要完全拧下紧固件，操作过程中紧固件容易丢失，影响工作效率。这种手动操作螺栓的过程较大的影响了槽车对接的速度，且松套法兰受力后没有附加弯曲应力，只适用于压力较低的场合。
目前国外的槽车充装连接方式主要是法兰连接和干式接头连接软管的方式。美国、澳大利亚和新加坡逐步使用快速接头(拉断阀或加液枪)连接软管的方式对槽车进行充装，快速接头技术较高且使用比较普遍的是有德国Arta和美国JC Carter两家。
JC Carter加液枪“破冰”技术防止加注时结冰，5分钟内完成整个充装过程，加注口上的压合接头使其在车辆上的安装简单易行，加注后的断开完全不需要等待，任何其他品牌都不能做到如此耐久与高效。为了增加安全性，加液枪和加注口都含有独立的切断阀。被意外断开时，可以防止LNG外流。不用氮气吹洗操作，一个动作即可完成联结的简单操作；获得专利的界面密封，防止了加注过程中的泄漏。加液枪的开启和关闭采用双把手剪刀式，加注口则是安装在LNG汽车上。此充装方式可实现快速充装，操作简单方便、快捷，在软管末端配备快速接头，在槽车配备快速接头接口，只需将快速接头与槽车接头对接，手动旋转15度锁住公母接头，再旋转90度打开内部阀门即可，但无法进行氮气吹扫。在充装过程中由于LNG的低温性，容易导致快速接头的两个接头冻在一起，无法打开，需使用空气或氮气吹扫除冰。
发明内容
针对上述突出问题，本发明提供一种低温危险化工流体装卸用快速接头及其操作方法，该装置通过展臂和卡爪构成的半包围结构使得装卸臂法兰与槽车尾部的法兰对接始终被限制在特定的范围，使得两法兰对接后，卡爪不仅能够压紧两法兰之间的密封垫片，还能对两法兰两侧的移动方向进行限制。因此，只需向上或向下修正两法兰的相对位置，即可使得两法兰能够同时被固定件固定，并且两法兰对接过程较为简单，减少了劳动量。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种低温危险化工流体装卸用快速接头，包括如下部件：
对焊环，其为中空筒状结构，所述对焊环的下部环套有松套法兰，所述松套法兰上设置有第一环形凹槽；
第二套筒，所述第二套筒环套在所述对焊环的中部；
第一套筒，所述第一套筒环套在所述第二套筒的下部，所述第一套筒上设置有安装台；
卡紧部件，所卡紧部件与所述安装台活动连接，所述卡紧部件被配置为与槽车接口法兰相卡紧；
手持部件，所述手持部件环套在所述第二套筒的上部，且二者紧固连接，所述手持部件被配置为在使用者的驱动下带动所述第二套筒向下运动；
传动部件，所述传动部件嵌套在所述第一环形凹槽中，所述传动部件与所述第二套筒的下端相抵靠，所述传动部件被配置为将所述第二套筒向下的运动力传递给所述松套法兰，进而所述松套法兰带动所述对焊环向下移动。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述第二套筒的外壁面上设置有第二环形凹槽和外螺纹，所述第一套筒的内壁面上设置有第三环形凹槽以及与所述第二套筒的外螺纹相适配的内螺纹，所述第二环形凹槽以及所述第三环形凹槽内分别设置有第一密封圈和第二密封圈。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，还包括若干限位块，若干所述限位块设置在所述松套法兰上，所述限位块上设置有向轴心方向延伸的第二凸台，所述第二套筒的下端周向方向上设置有第一凸台，所述第二凸台位于所述第一凸台的上方，且二者相抵接，所述限位块被配置为限制所述传动部件松动滑动。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述松套法兰上设置有凹槽，所述卡紧部件上设置有与所述松套法兰的凹槽相适配的凸起，二者相配合防止所述卡紧部件在所述手持部件转动时跟着转动。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述卡紧部件为卡爪，所卡爪的上端开设有第二贯穿孔，所述安装台上开设有第一贯穿孔，销轴穿过所述安装台上的第一贯穿孔以及所述卡爪上的第二贯穿孔将二者活动连接，所述销轴的两端开设有销轴孔，所述销轴孔被配置为容纳锁销。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述手持部件为手轮，所述手轮包括手持部和固定部，所述固定部可拆卸套设在所述第二套筒的上端，所述手轮被配置为在使用者的驱动下带动所述第二套筒向上或向下运动。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述传动部件为轴承，所述对焊环的下端设置有对接口。
所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，优选地，所述第一套筒的内外直径均是上端大下端小，所述第二套筒的上端外直径小于下端外直径，所述第二套筒的内直径与所述对焊环的外直径保持一致。基于上述低温危险化工流体装卸用快速接头，本发明还提供该装置的操作方法，包括如下步骤：
连接槽车时，将所述对焊环下端对准槽车接口法兰，对准后旋转所述卡紧部件，将所述卡紧部件扣住槽车接口法兰的背面，旋转所述手持部件，所述手持部件旋转时带动所述第二套筒旋转，所述第二套筒向下运动，所述第二套筒旋转向下运动挤压所述传动部件，所述传动部件带动所述松套法兰向下运动，进而，所述松套法兰带动所述对焊环向下移动；随着所述手持部件的持续旋转，所述对焊环的下端与槽车接口法兰逐步贴合，直至二者压紧密封，所述手持部件无法旋转，完成接车。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明通过展臂和卡爪构成的半包围结构使得装卸臂的法兰与槽车尾部的法兰的对接始终被限制在特定的范围，使得两法兰对接后，卡爪不仅能够压紧两法兰之间的密封垫片，还能对两法兰两侧的移动方向进行限制。因此，只需向上或向下修正两法兰的相对位置，即可使得两法兰能够同时被固定件(2个螺栓)固定，并且两法兰对接过程较为简单，减少了劳动量。
2、本发明通过卡爪的活动连接结构，使得卡爪转动时可以避开槽车尾部的法兰，避免卡爪在两法兰对接时需拆卸的情况。卡爪与活套的连接套为一体，但卡爪可以绕其安装铰链0～90度转动，装卸过程均不用拆下安装紧固件。整个过程简单、方便、省时省力，大大提高了工作效率。本发明装置是一种液体、气体传输用快速接头，可用于石油、氢气、LNG等危险化工介质的装卸车连接使用，可搭配软管使用。
3、本发明装置第一套筒与第二套筒的上下两端各增加一个密封圈，防止冷凝水进入内部后冰结，通过低温轴承将第二套筒与松套法兰连接，消除了第二套筒对松套法兰的直接作用，免除了第二套筒对松套法兰的直接摩擦，提高了松套法兰的使用寿命，低温轴承也降低了手轮在旋转紧固时所需要的力量。
4、本发明装置改变了常规的松套法兰的固定方式，通过手轮转动，带动第二套筒3以及低温轴承向下运动，低温轴承推动松套法兰，松套法兰压紧对焊环，使槽车接口法兰、金属缠绕垫、垂管之间密封，解决了常规法兰固定使用时间长，且密封效果差的技术问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头的立体结构示意图；
图2为本发明该实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头的俯视图；
图3为本发明该实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头的正视图；
图4为本发明该实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头的剖视图；
图5为本发明该实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头中第一密封圈的局部放大示意图；
图6为本发明该实施例提供的低温危化工流体装卸用快速接头中第二密封圈的局部放大示意图；
图中各标记如下：
1-手轮，101-手持部，102-固定部；2-第一套筒；3-第二套筒，301-第一凸台；4-卡爪；5-对焊环，501-对接口；6-螺栓；7-锁销；8-销轴；9-限位块，901-第二凸台；10-轴承；11-松套法兰；12-第一密封圈；13-第二密封圈；14-安装台。
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，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
如图1所示，本发明提供一种低温危险化工流体装卸用快速接头，包括如下部件：对焊环5，其为中空筒状结构，对焊环5的下部环套有松套法兰11，松套法兰11上设置有第一环形凹槽；第二套筒3，第二套筒3环套在对焊环5的中部；第一套筒2，第一套筒2环套在第二套筒3的下部，第一套筒2上设置有安装台14；卡紧部件，所卡紧部件与安装台14活动连接，卡紧部件被配置为与槽车接口法兰相卡紧；手持部件，手持部件环套在第二套筒3的上部，且二者紧固连接，手持部件被配置为在使用者的驱动下带动第二套筒3向下运动；传动部件，传动部件嵌套在第一环形凹槽中，传动部件与第二套筒3的下端相抵靠，传动部件被配置为将第二套筒3向下的运动力传递给松套法兰11，进而松套法兰11带动对焊环5向下移动。本发明装置在装卸过程均不用拆下安装紧固件。整个过程简单、方便、省时省力，大大提高了工作效率。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1、3所示，手轮1与第二套筒3通过内六角圆柱套螺栓6紧固连接，内六角圆柱套螺栓6的数量为3个。
在本发明一个优选的实施方案中，如图4所示，第二套筒3的外壁面上设置有第二环形凹槽和外螺纹，第一套筒2的内壁面上设置有第三环形凹槽以及与第二套筒3的外螺纹相适配的内螺纹，第二环形凹槽以及第三环形凹槽内分别设置有第二密封圈13和第一密封圈12。
在本发明一个优选的实施方案中，如图4所示，第二套筒3的外壁面上设置有第二环形凹槽和外螺纹，第一套筒2的内壁面上设置有与第二套筒3的外螺纹相适配的内螺纹，第二环形凹槽内设置有第二密封圈13。
在本发明一个优选的实施方案中，如图4所示，第二套筒3的外壁面上设置有外螺纹，第一套筒2的内壁面上设置有第三环形凹槽以及与第二套筒3的外螺纹相适配的内螺纹，第三环形凹槽内设置有第一密封圈12。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1-4所示，还包括若干限位块9，若干限位块9设置在松套法兰11上，限位块9上设置有向轴心方向延伸的第二凸台901，第二套筒3的下端周向方向上设置有第一凸台301，第二凸台901位于第一凸台301的上方，且二者相抵接，限位块9被配置为限制传动部件松动滑动。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1、2所示，松套法兰11上设置有凹槽，卡紧部件上设置有与松套法兰11的凹槽相适配的凸起，二者相配合防止卡紧部件在手持部件转动时跟着转动。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1-4所示，卡紧部件为卡爪4或其他任何能够产生卡紧力的部件，数量为两组，卡爪4的上端开设有第二贯穿孔，安装台14上开设有第一贯穿孔，销轴8(优选B型销轴)穿过安装台14上的第一贯穿孔以及卡爪4上的第二贯穿孔将二者活动连接，销轴8的两端开设有销轴孔，销轴孔被配置为容纳锁销7。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1-3所示，手持部件为手轮1或其他任何能够产生推动力的部件，手轮1包括手持部101和固定部102，固定部102可拆卸套设在第二套筒3的上端，手轮1被配置为在使用者的驱动下带动第二套筒3向上或向下运动。
在本发明一个优选的实施方案中，如图1、4所示，传动部件为轴承10或其他任何能够产生传动力的部件，对焊环5的下端设置有对接口501。轴承10优选低温轴承，轴承10既减小了第二套筒3对松套法兰11的摩擦，也减小了手轮1旋转紧固时需要的力。
在本发明一个优选的实施方案中，第一套筒2的内外直径均是上端小下端大，第一套筒2的上端为了放置O型密封圈与第二套筒3密封，故做小与第二套筒3配合；第二套筒3的上端外直径小于下端外直径，第二套筒3的内直径与对焊环5的外直径保持一致，且第二套筒3的底面直径与轴承10的外径基本一致，便于与轴承10压紧。
基于上述低温危险化工流体装卸用快速接头，本发明还提供该装置的操作方法，包括如下步骤：
连接槽车时，将对焊环5下端对准槽车接口法兰，对准后旋转卡紧部件，将卡紧部件扣住槽车接口法兰的背面，旋转手持部件，手持部件旋转时带动第二套筒3旋转，第二套筒3向下运动，第二套筒3旋转向下运动挤压传动部件，传动部件带动松套法兰11向下运动，进而，松套法兰11带动对焊环5向下移动；随着手持部件的持续旋转，对焊环5的下端与槽车接口法兰逐步贴合，直至二者压紧密封，手持部件无法旋转，完成接车。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，包括如下部件：
对焊环(5)，其为中空筒状结构，所述对焊环(5)的下部环套有松套法兰(11)，所述松套法兰(11)上设置有第一环形凹槽；
第二套筒(3)，所述第二套筒(3)环套在所述对焊环(5)的中部；
第一套筒(2)，所述第一套筒(2)环套在所述第二套筒(3)的下部，所述第一套筒(2)上设置有安装台(14)；
卡紧部件，所卡紧部件与所述安装台(14)活动连接，所述卡紧部件被配置为与槽车接口法兰相卡紧；
手持部件，所述手持部件环套在所述第二套筒(3)的上部，且二者紧固连接，所述手持部件被配置为在使用者的驱动下带动所述第二套筒(3)向下运动；
传动部件，所述传动部件嵌套在所述第一环形凹槽中，所述传动部件与所述第二套筒(3)的下端相抵靠，所述传动部件被配置为将所述第二套筒(3)向下的运动力传递给所述松套法兰(11)，进而所述松套法兰(11)带动所述对焊环(5)向下移动。
2.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述第二套筒(3)的外壁面上设置有第二环形凹槽和外螺纹，所述第一套筒(2)的内壁面上设置有第三环形凹槽以及与所述第二套筒(3)的外螺纹相适配的内螺纹，所述第二环形凹槽以及所述第三环形凹槽内分别设置有第一密封圈(12)和第二密封圈(13)。
3.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，还包括若干限位块(9)，若干所述限位块(9)设置在所述松套法兰(11)上，所述限位块(9)上设置有向轴心方向延伸的第二凸台(901)，所述第二套筒(3)的下端周向方向上设置有第一凸台(301)，所述第二凸台(901)位于所述第一凸台(301)的上方，且二者相抵接，所述限位块(9)被配置为限制所述传动部件松动滑动。
4.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述松套法兰(11)上设置有凹槽，所述卡紧部件上设置有与所述松套法兰(11)的凹槽相适配的凸起，二者相配合防止所述卡紧部件在所述手持部件转动时跟着转动。
5.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述卡紧部件为卡爪(4)，所述卡爪(4)的上端开设有第二贯穿孔，所述安装台(14)上开设有第一贯穿孔，销轴(8)穿过所述安装台(14)上的第一贯穿孔以及所述卡爪(4)上的第二贯穿孔以将二者活动连接，所述销轴(8)的两端开设有销轴孔，所述销轴孔被配置为容纳锁销(7)。
6.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述手持部件为手轮(1)，所述手轮(1)包括手持部(101)和固定部(102)，所述固定部(102)可拆卸套设在所述第二套筒(3)的上端，所述手轮(1)被配置为在使用者的驱动下带动所述第二套筒(3)向上或向下运动。
7.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述传动部件为轴承(10)，所述对焊环(5)的下端设置有对接口(501)。
8.根据权利要求1所述的低温危险化工流体装卸用快速接头，其特征在于，所述第一套筒(2)的内外直径均是上端大下端小，所述第二套筒(3)的上端外直径小于下端外直径，所述第二套筒(3)的内直径与所述对焊环(5)的外直径保持一致。
9.根据权利要求1-8任意一项所述低温危险化工流体装卸用快速接头的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：
连接槽车时，将所述对焊环(5)下端对准槽车接口法兰，对准后旋转所述卡紧部件，将所述卡紧部件扣住槽车接口法兰的背面，旋转所述手持部件，所述手持部件旋转时带动所述第二套筒(3)旋转，所述第二套筒(3)向下运动，所述第二套筒(3)旋转向下运动挤压所述传动部件，所述传动部件带动所述松套法兰(11)向下运动，进而，所述松套法兰(11)带动所述对焊环(5)向下移动；随着所述手持部件的持续旋转，所述对焊环(5)的下端与槽车接口法兰逐步贴合，直至二者压紧密封，所述手持部件无法旋转，完成接车。
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