CN113217809A - 一种用于lng汽车罐车装卸的干式快速接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，第一阀芯与第一阀芯座连接，第一阀芯座和第一阀芯位于阀体内，第一阀芯与第一阀芯座和万向接头与第二阀芯之间均设有弹性支撑部件，第一阀芯能够沿第一阀芯座轴向移动。枪头与阀体相对设置，第二阀芯位于枪头内，万向接头套设在枪头上，万向接头内设有与第二阀芯连接的第二阀芯座，卡爪布置在枪头上。定位圈布置在万向接头上，定位圈上设有与卡爪在张开和收缩状态下形成配合的部分。定位圈能够朝阀体轴向移动。阀体上设有与卡爪形成配合的卡槽，第一阀芯设有与第二阀芯形成配合的部分，阀体内设有与枪头形成配合的部分。能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离和实现低温工况下干式分离。

Description

一种用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头
技术领域
本发明涉及液态燃料加注设备技术领域，具体涉及一种用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头。
背景技术
目前我国已建成17座大型LNG码头接收站，大中型城市陆续建设城市门站，在500～800公里经济运输半径范围内，采用汽车罐车运输LNG是比较理想的方式。目前，LNG汽车罐车充装采用的现有快速接头一般配合软管进行使用，安装在LNG充装臂上，使用时很难顺畅拧动接头进行连接，操作不便。在-162℃使用条件下，现有快速接头易出现冰冻卡死等问题，无法及时进行分离操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离和实现低温工况下干式分离的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，有效保障LNG装卸作业安全，提高装卸作业整体连接的可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，包括阀体、第一阀芯座、第一阀芯、弹性支撑部件、枪头、第二阀芯座、第二阀芯、卡爪、定位圈和万向接头。其中，第一阀芯与第一阀芯座连接，第一阀芯座和第一阀芯均位于阀体内，第一阀芯与第一阀芯座之间设有预压缩的弹性支撑部件，并且第一阀芯能够沿第一阀芯座轴向移动。枪头与阀体相对设置，第二阀芯位于枪头内，万向接头套设在枪头上，万向接头内设有与第二阀芯连接的第二阀芯座，卡爪沿圆周方向均匀布置在枪头上，万向接头与第二阀芯之间设有预压缩的弹性支撑部件。定位圈布置在万向接头上，并且定位圈上设有与卡爪在张开状态下和收缩状态下均能够形成配合的部分。定位圈能够带动万向接头、枪头和第二阀芯朝阀体轴向移动。阀体上设有能够与卡爪形成配合的卡槽，第一阀芯靠近枪头的一端设有能够与第二阀芯形成配合的部分，阀体内靠近枪头的一端设有能够与枪头外周形成配合的部分。
根据本发明的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，在阀体与枪头没有连接时，在两个相对反向安装的预压缩弹性支撑部件的作用下，分别挤压第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯与阀体内部和第二阀芯与枪头内部分别实现密封隔离。卡爪通过定位圈的作用处于张开状态。当阀体内部和枪头前端完全形成配合并且第一阀芯和第二阀芯前端完全形成配合后，定位圈能够轴向移动并带动万向接头、枪头和第二阀芯轴向移动并挤压卡爪使其与阀体前端的卡槽逐渐压紧，第二阀芯与枪头之间的弹性支撑部件受到轴向推力压缩，第二阀芯轴向移动并对第一阀芯进行轴向推动，第一阀芯与第一阀芯座之间的弹性支撑部件压缩使得阀体内部环形流道逐步开启。定位圈推至极限位置时，卡爪完全抱死阀体前端的卡槽实现可靠连接。此时，第一阀芯和第二阀芯运动至最大位移，内部环形流道完全开启并形成最大流通面积。
因此，采用卡爪与卡槽配合连接的形式，通过第一阀芯前端与第二阀芯端部和阀体内部与枪头外周的紧密配合使得干式快速接头的内部形成密闭之后才能双向导通，一旦接头出现意外脱落发生泄漏时反向安装的两个弹性支撑部件会立即双向关闭第一阀芯和第二阀芯，因此在低温操作温度下能够避免因冰冻产生的卡死问题。可以采用直接通过操作推动定向圈带动万向接头、枪头和第二阀芯轴向移动实现卡爪和卡槽的卡接形式从而实现干式快速接头的装拆，能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离，可以降低因连接法兰盘、泄漏测试、等待解冻、意外泄漏重新紧固、拆卸法兰等操作时间，极大提高拆卸效率。同时，可以实现低温工况下干式分离，有效保障LNG装卸作业安全，提高装卸作业整体连接的可靠性。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，在一优选的实施方式中，第一阀芯与第一阀芯座之间形成配合的部分设有第一密封部件。阀体内与枪头外周形成配合的部分设有第二密封部件。第二阀芯与枪头形成配合的部分设有第一密封部件，万向接头与枪头之间形成配合的部分设有第二密封部件。
通过分别在干式快速接头的内部不同部件之间的配合位置设置多个密封部件，能够极大程度上确保干式快速接头内部流道的密闭性。
具体地，在一优选的实施方式中，第一阀芯和第二阀芯均采用锥形端面分别与阀体和枪头内壁形成配合。
采用锥形端面配合的形式，能够确保第一阀芯与阀体内壁和第二阀芯与枪头内壁的配合密闭性和增加配合面积，从而进一步增强干式快速接头的密封性能防止干式快速接头在工作过程中产生泄露。
进一步地，在一优选的实施方式中，第一密封部件为O形密封圈。
采用O形密封圈与锥形面配合能够更好地保证阀芯与阀体之间的密封性能。
具体地，在一优选的实施方式中，第一密封部件由UPE材质制成。
这种材质制成的密封部件，在耐磨、抗冲击、耐腐蚀和抗极低温性能方面都具有明显的优势，因此特别适用于干式快速接头中。
进一步地，在一优选的实施方式中，第二密封部件为蓄能密封圈。
蓄能密封圈具有自补偿特性，能满足低温动密封的需要，尤其适用于本发明的干式快速接头中。
具体地，在一优选的实施方式中，蓄能密封圈由UPE材质和304不锈钢钢圈制成。
采用这种材质组合制成的蓄能密封圈，在耐磨、抗冲击、耐腐蚀和抗极低温性能方面都具有明显的优势，因此特别适用于干式快速接头中。
具体地，在一优选的实施方式中，定位圈上设有推拉手柄。
通过在定位圈上设置推拉手柄，能够使得整个干式快速接头的操作极其方便，同时能够尽可能使得干式快速接头的结构简单。
进一步地，在一优选的实施方式中，推拉手柄通过曲臂机构与定位圈连接。
当推拉手柄推到极限位置时通过曲臂机构能够实现推拉手柄卡死限位，确保卡爪完全抱死阀体前端卡槽实现可靠连接，从而有效避免装卸作业过程中意外脱落的情况发生。
进一步地，在一优选的实施方式中，枪头上套设有能够与阀体外表面形成配合的枪套。
通过设置枪套结构，能够进一步确保卡爪与卡槽的锁紧效果和枪头、第二阀芯与第一阀芯的配合稳定可靠，从而增强干式快速接头在工作过程中的稳定可靠性和结构强度。
具体地，在一优选的实施方式中，定位圈通过斜面结构与卡爪形成配合实现卡爪的张开和收缩。
斜面结构不仅使得整个干式快速接头结构简单紧凑，而且能够极其方便地实现卡爪的张开和收缩与卡槽紧密配合。
具体地，在一优选的实施方式中，弹性支撑部件为弹簧。
将弹性支撑部件设置为弹簧结构，结构简单，成本低，便于安装和操作实现阀芯的轴向移动。
具体地，在一优选的实施方式中，阀体通过法兰与罐车连接，万向接头通过法兰与LNG充装臂连接。
干式快速接头的两端通过法兰分别与罐车和LNG充装臂连接，安装和拆卸简单便捷。
相比现有技术，本发明的优点在于：能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离和实现低温工况下干式分离，有效保障LNG装卸作业安全，提高装卸作业整体连接的可靠性。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头在分开状态的整体剖视结构；
图2示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头在分开状态的立体结构；
图3示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头在最终连接状态的整体剖视结构；
图4示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头在分开状态的立体结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10在分开状态的整体剖视结构。图2示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10在分开状态的立体结构。图3示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10在最终连接状态的整体剖视结构。图4示意性显示了本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10在分开状态的立体结构。
如图1至图4所示，本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10，包括阀体1、第一阀芯座2、第一阀芯3、弹性支撑部件5、枪头8、第二阀芯座106、第二阀芯9、卡爪101、定位圈102和万向接头103。其中，第一阀芯3与第一阀芯座2连接，第一阀芯座2和第一阀芯3均位于阀体1内，第一阀芯3与第一阀芯座2之间设有预压缩的弹性支撑部件5，并且第一阀芯3能够沿第一阀芯座2轴向移动。枪头8与阀体1相对设置，第二阀芯9位于枪头8内，万向接头103套设在枪头8上，万向接头103内设有与第二阀芯9连接的第二阀芯座106，卡爪101沿圆周方向均匀布置在枪头8上，万向接头103与第二阀芯9之间设有预压缩的弹性支撑部件5。定位圈102布置在万向接头103上，并且定位圈102上设有与卡爪101在张开状态下和收缩状态下均能够形成配合的部分。定位圈102能够带动万向接头103、枪头8和第二阀芯9朝阀体1轴向移动。阀体1上设有能够与卡爪101形成配合的卡槽11，第一阀芯3靠近枪头8的一端设有能够与第二阀芯9形成配合的部分，阀体1内靠近枪头8的一端设有能够与枪头8外周形成配合的部分。
如图1所示，根据本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10，在阀体1与枪头8没有连接时，在两个相对反向安装的预压缩弹性支撑部件5的作用下，分别挤压第一阀芯3和第二阀芯9，第一阀芯3与阀体1内部和第二阀芯9与枪头8内部分别实现密封隔离。卡爪101通过定位圈102的作用处于张开状态。如图3所示，当阀体1内部和枪头8前端完全形成配合并且第一阀芯3和第二阀芯9前端完全形成配合后，定位圈102能够在推拉手柄104和曲臂机构105的推动作用下轴向移动并带动万向接头103、枪头8和第二阀芯9轴向移动并挤压卡爪101使其与阀体1前端的卡槽11逐渐压紧，第二阀芯9与枪头8之间的弹性支撑部件5受到轴向推力压缩，第二阀芯9轴向移动并对第一阀芯3进行轴向推动，第一阀芯3与第一阀芯座2之间的弹性支撑部件5压缩使得阀体1内部环形流道逐步开启。定位圈102推至极限位置时，卡爪101完全抱死阀体1前端的卡槽11实现可靠连接。此时，第一阀芯3和第二阀芯9运动至最大位移，内部环形流道完全开启并形成最大流通面积。
因此，采用卡爪与卡槽配合连接的形式，通过第一阀芯前端与第二阀芯端部和阀体内部与枪头外周的紧密配合使得干式快速接头的内部形成密闭之后才能双向导通，一旦接头出现意外脱落发生泄漏时反向安装的两个弹性支撑部件会立即双向关闭第一阀芯和第二阀芯，因此在低温操作温度下能够避免因冰冻产生的卡死问题。可以采用直接通过操作推动定向圈带动万向接头、枪头和第二阀芯轴向移动实现卡爪和卡槽的卡接形式从而实现干式快速接头的装拆，能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离，可以降低因连接法兰盘、泄漏测试、等待解冻、意外泄漏重新紧固、拆卸法兰等操作时间，极大提高拆卸效率。同时，可以实现低温工况下干式分离，有效保障LNG装卸作业安全，提高装卸作业整体连接的可靠性。
如图1和图3所示，本发明实施例的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头10，优选地，第一阀芯3与第一阀芯座2之间形成配合的部分设有第一密封部件4。阀体1内与枪头8形成配合的部分设有第二密封部件6。第二阀芯9与枪头8形成配合的部分设有第一密封部件4，万向接头103与枪头8之间形成配合的部分设有第二密封部件6。通过分别在干式快速接头的内部不同部件之间的配合位置设置多个密封部件，能够极大程度上确保干式快速接头内部流道的密闭性。具体地，在本实施例中，第一阀芯3和第二阀芯9均采用锥形端面分别与阀体1和枪头8内壁形成配合。采用锥形端面配合的形式，能够确保第一阀芯与阀体内壁和第二阀芯与枪头内壁的配合密闭性和增加配合面积，从而进一步增强干式快速接头的密封性能防止干式快速接头在工作过程中产生泄露。
进一步地，在本实施例中，如图1和图3所示，枪头8上套设有能够与阀体1外表面形成配合的枪套7。通过设置枪套结构，能够进一步确保卡爪与卡槽的锁紧效果和枪头、第二阀芯与第一阀芯的配合稳定可靠，从而增强干式快速接头在工作过程中的稳定可靠性和结构强度。
具体地，在本实施例中，定位圈102通过斜面结构与卡爪101形成配合实现卡爪101的张开和收缩。斜面结构不仅使得整个干式快速接头结构简单紧凑，而且能够极其方便地实现卡爪的张开和收缩与卡槽紧密配合。具体地，在本实施例中，弹性支撑部件5为弹簧。将弹性支撑部件设置为弹簧结构，结构简单，成本低，便于安装和操作实现阀芯的轴向移动。
如图1至图4所示，具体地，在本实施例中，定位圈102上设有推拉手柄104。通过在定位圈上设置推拉手柄，能够使得整个干式快速接头的操作极其方便，同时能够尽可能使得干式快速接头的结构简单。进一步地，在本实施例中，推拉手柄104通过曲臂机构105与定位圈102连接。当推拉手柄推到极限位置时通过曲臂机构能够实现推拉手柄卡死限位，确保卡爪完全抱死阀体前端卡槽实现可靠连接，从而有效避免装卸作业过程中意外脱落的情况发生。
进一步地，在本实施例中，第一密封部件4为O形密封圈。采用O形密封圈与锥形面配合能够更好地保证阀芯与阀体之间的密封性能。具体地，在本实施例中，O形密封圈由UPE材质制成。这种材质制成的密封部件，在耐磨、抗冲击、耐腐蚀和抗极低温性能方面都具有明显的优势，因此特别适用于干式快速接头中。
进一步地，在本实施例中，第二密封部件6为蓄能密封圈。蓄能密封圈具有自补偿特性，能满足低温动密封的需要，尤其适用于本发明的干式快速接头中。具体地，在本实施例中，蓄能密封圈由UPE材质和304不锈钢钢圈制成。采用这种材质组合制成的蓄能密封圈，在耐磨、抗冲击、耐腐蚀和抗极低温性能方面都具有明显的优势，因此特别适用于干式快速接头中。
具体地，在本实施例中，阀体1通过法兰与罐车连接，万向接头103通过法兰与LNG充装臂连接。干式快速接头的两端通过法兰分别与罐车和LNG充装臂连接，安装和拆卸简单便捷。
相比现有技术，本发明的优点在于：能够实现LNG罐车与鹤管的快速接驳和分离和实现低温工况下干式分离，有效保障LNG装卸作业安全，提高装卸作业整体连接的可靠性。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，包括阀体、阀芯座、第一阀芯、弹性支撑部件、枪头、第二阀芯座、第二阀芯、卡爪、定位圈和万向接头；其中，
所述第一阀芯与所述第一阀芯座连接，所述第一阀芯座和所述第一阀芯均位于所述阀体内，所述第一阀芯与所述第一阀芯座之间设有预压缩的弹性支撑部件，并且所述第一阀芯能够沿所述第一阀芯座轴向移动；
所述枪头与所述阀体相对设置，所述第二阀芯位于所述枪头内，所述万向接头套设在所述枪头上，所述万向接头内设有与所述第二阀芯连接的所述第二阀芯座，所述卡爪沿圆周方向均匀布置在所述枪头上，所述万向接头与所述第二阀芯之间设有预压缩的弹性支撑部件；
所述定位圈布置在所述万向接头上，并且所述定位圈上设有与所述卡爪在张开和收缩状态下均能够形成配合的部分；
所述定位圈能够带动所述万向接头、所述枪头和所述第二阀芯朝所述阀体轴向移动；
所述阀体上设有能够与所述卡爪形成配合的卡槽，所述第一阀芯靠近所述枪头的一端设有能够与所述第二阀芯形成配合的部分，所述阀体内靠近所述枪头的一端内部设有能够与所述枪头外周形成配合的部分。
2.根据权利要求1所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述第一阀芯与所述阀芯座之间形成配合的部分设有第一密封部件；所述阀体内与所述枪头外周形成配合的部分设有第二密封部件；
所述第二阀芯与所述枪头形成配合的部分设有第一密封部件，所述万向接头与所述枪头之间形成配合的部分设有第二密封部件。
3.根据权利要求2所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述第一密封部件为O形密封圈。
4.根据权利要求2或3所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述第一密封部件由UPE材质制成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述第二密封部件为蓄能密封圈。
6.根据权利要求5所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述蓄能密封圈由UPE材质和304不锈钢钢圈制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述定位圈上设有推拉手柄。
8.根据权利要求7所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述推拉手柄通过曲臂机构与所述定位圈连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述枪头上套设有能够与所述阀体外表面形成配合的枪套。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的用于LNG汽车罐车装卸的干式快速接头，其特征在于，所述定位圈通过斜面结构与所述卡爪形成配合实现卡爪的张开和收缩。
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