CN114364909A - 低温流体的耦合喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低温流体的耦合喷嘴的方法和设备。实例喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。气动缸配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动。所述气动缸耦合到所述流动主体并配置成致动所述流动主体。锁定机构配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。流量控制组合件包括邻近所述入口固定到所述流动主体的阀座和配置成滑动的插塞。当所述锁定机构被锁定并且所述气动缸致动到所述延伸位置时,所述阀座将从所述插塞脱离以打开所述流量控制组合件。当所述锁定机构被锁定并且所述气动缸致动到所述收缩位置时,所述阀座将接合所述插塞以闭合所述流量控制组合件。

Description

低温流体的耦合喷嘴
交叉参考
本申请案主张2019年9月9日申请的美国临时专利申请案第62/897,710号;2019年11月26日申请的美国临时专利申请案第62/940,542号;2020年7月15日申请的美国临时专利申请案第63/052,254号;和2020年8月6日申请的美国临时专利申请案第63/062,035号的优先权。这些先前申请案的全部内容在此通过引用的方式并入。
技术领域
本公开大体上涉及低温流体,并且更具体来说涉及一种低温流体的耦合喷嘴。
背景技术
接受器经设计以从喷嘴接纳流体。接受器将接纳的流体转移到连接的存储罐中。接受器的一个实例是汽车汽油口。喷嘴的一个实例是在加油站的汽油分配器。连接的存储罐的一个实例是汽车气罐。一些流体(例如液体天然气(LNG)或液化石油气(LPG))经由专用喷嘴和接受器转移。
LNG可在低温温度(例如,摄氏-150度或华氏-238度)下以液体形式存储。在喷嘴与接受器之间的转移过程期间,LNG的一部分和/或LNG可升温且汽化成气体。此气体膨胀以占据喷嘴和接受器的所有可进入区域。当转移过程完成时,汽化气体的一部分将保留在接受器中。当喷嘴最终与接受器断开时,此余留气体常常漏泄到周围大气中。即使在余留气体从接受器漏泄时,新的气体也会从存储罐流入接受器中,从而使接受器加压。下一次将喷嘴插入接受器时,余留气体可对抗喷嘴的插入,从而使耦合过程在物理上变得困难。
发明内容
所附的权利要求书定义了此申请案。本公开概括实施例的方面且不应用来限制权利要求书。在细阅下列附图和详细描述之后所属领域的技术人员将了解,根据本文描述的技术预期其它实施方案,且这些实施方案希望在本申请案的范围内。
附图说明
为更好地理解本发明,可参考以下附图中展示的实施例。附图中的组件未必按比例绘制,且可省略相关元件,或者在一些例项中可放大比例,以强调且清楚地说明本文描述的新颖特征。另外,如此项技术中已知,可多样地布置系统组件。此外,在图中,相似参考数字可指贯穿不同视图的对应部分。
图1说明根据本文教导的用于用低温流体填充填充罐的实例系统。
图2说明根据本文教导的图1的填充系统的耦合喷嘴和对应套筒。
图3是图2的耦合喷嘴的透视图。
图4描绘图2的耦合喷嘴的第一侧。
图5描绘图2的耦合喷嘴的第二侧。
图6是耦合到图1的填充系统的接受器的图2的耦合喷嘴的端盖的透视图。
图7是耦合到图6的接受器的图6的耦合喷嘴端盖的侧视图。
图8是图2的耦合喷嘴的一端的放大透视图。
图9是图8的端的进一步放大视图。
图10是没有端盖的图2的耦合喷嘴的侧视图。
图11是图2的耦合喷嘴的横截面视图。
图12描绘图2的耦合喷嘴,所述耦合喷嘴耦合到图6的接受器并从所述接受器解锁。
图13描绘图2的耦合喷嘴,所述耦合喷嘴耦合并锁定到图6的接受器。
图14描绘图2的耦合喷嘴和图6的接受器的闭合位置和打开位置。
图15是在填充序列期间处于闭合位置中的图2的耦合喷嘴和图6的接受器的放大视图。
图16是在填充序列期间处于部分打开位置中的图2的耦合喷嘴的放大视图。
图17是在填充序列期间处于打开位置中的图2的耦合喷嘴和图6的接受器的放大视图。
图18是在填充后序列期间处于闭合位置中的图2的耦合喷嘴和图6的接受器的放大视图。
图19是在填充后序列期间处于部分打开位置中的图2的耦合喷嘴的放大视图。
图20是在填充后序列期间处于打开位置中的图2的耦合喷嘴的放大视图。
图21是根据本文教导的利用图2的耦合喷嘴用低温流体填充罐的流程图。
图22是根据本文教导的具有实例集成清洁喷嘴的图2的耦合喷嘴的端的剖面侧视图。
图23是图22的耦合喷嘴和集成清洁喷嘴的端的前视图。
图24是图22的集成清洁喷嘴的侧视图。
图25是图22的集成清洁喷嘴的前视图。
图26是根据本文教导的耦合喷嘴的进一步实施例的某些组件的立面侧视图,其中耦合喷嘴处于解锁位置。
图27是图26的组件的立面侧视图,其中耦合喷嘴处于锁定位置。
图28是图26的耦合喷嘴组件的透视图,其中耦合喷嘴处于解锁位置。
图29是图26的耦合喷嘴组件的透视图,其中耦合喷嘴处于锁定位置。
图30是图26的耦合喷嘴的锁定连杆组件的侧立面视图,其中所述组件处于解锁位置。
图31是图26的耦合喷嘴的锁定连杆组件的侧立面视图,其中所述组件处于解锁位置。
图32是根据本文教导的耦合喷嘴的进一步实施例的侧视图。
图33是图32的耦合喷嘴的侧视图,所述耦合喷嘴没有套筒并且处于锁定位置。
图34是图32的耦合喷嘴的侧横截面视图,所述耦合喷嘴没有套筒并且处于锁定位置。
图35是用于图32的耦合喷嘴的流动主体的衬套的透视图。
图36是图32的耦合喷嘴的一束软管的透视图。
图37是图32的耦合喷嘴的提升阀的横截面视图。
图38是图37的提升阀的放大横截面视图。
图39是图37的提升阀的提升阀主体的透视图。
图40是在漏泄周期期间图32的耦合喷嘴和接受器的放大视图。
图41描绘处于解锁位置中的图37的提升阀的冗余锁。
图42描绘处于锁定位置中的图40的冗余锁。
图43是处于锁定位置中的图40的冗余锁的放大视图。
图44是处于解锁位置中的图40的冗余锁的放大视图。
图45描绘当耦合喷嘴与接受器解耦时图32的耦合喷嘴的接近传感器。
图46描绘当耦合喷嘴耦合到接受器时图45的接近传感器。
图47是根据本文教导的利用图32的耦合喷嘴用低温流体填充罐的流程图。
图48是根据本文教导的耦合喷嘴的进一步实施例的侧视图。
图49是图48的耦合喷嘴的横截面视图。
图50是图48的耦合喷嘴的提升阀的横截面视图。
图51是图48的耦合喷嘴的冗余锁定机构的锁的透视图。
图52描绘处于锁定位置中的图48的耦合喷嘴的冗余锁定机构。
图53进一步描绘处于锁定位置中的图52的冗余锁定机构。
图54是处于第一部分解锁位置中的图52的冗余锁定机构的侧视图。
图55是处于第二部分解锁位置中的图52的冗余锁定机构的侧视图。
图56是处于解锁位置中的图52的冗余锁定机构的侧视图。
图57是根据本文教导的利用图48的耦合喷嘴用低温流体填充罐的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以各种形式体现,但在图中展示且将在下文中描述一些示范性且非限制性实施例,应理解,应将本公开视作本发明的范例且不希望将本发明限于说明的特定实施例。
本文公开的实例喷嘴配置成提供用低温流体进行直观的燃料添加过程,此过程对于操作者来说,如果有的话,需要最少的训练。例如,本文公开的喷嘴配置成促进用低温流体填充罐的全自动过程。在一些实例中,喷嘴使操作者能够快速且牢固地将喷嘴耦合到流体源的接受器,按下按钮以启动流体流动,并观察自动化过程安全地用低温流体填充罐。
为了促进自动填充过程,本文公开的实例喷嘴包含以下一或多者:(a)喷嘴盖,其配置成促进操作者将喷嘴耦合到接受器,(b)低力锁定机构,其用于将喷嘴牢固地耦合到接受器,(c)清洁机构,其配置成从形成在喷嘴和接受器之间的腔室中去除污垢和/或其它(若干)物质,(d)与喷嘴隔热和/或绝缘的流动路径,所述流动路径配置成使得操作者能够在填充过程期间固持对应软管而无需手套和/或其它防护装备,(e)电系统,其配置成实现以自动方式监视和控制填充过程,(f)电系统的分离系统,其配置成在系统的一个部分被无意地切断或以其它方式与另一部分断开时维持填充系统的安全,和/或(g)漏泄系统,其配置成(i)在填充过程完成时将滞留在喷嘴和接受器之间的液体漏泄到填充罐中,而不是大气中,以及(ii)随后消除喷嘴和接受器之间的压力,以促进操作者容易地将喷嘴与接受器断开。
转到附图,图1说明根据本文教导的用于用低温流体填充填充罐2的实例系统1。如图1所说明,系统1包含配置成存储低温流体的源罐3和配置成接纳来自源罐3的低温流体的填充罐2。此外,一个软管4连接到源罐3,且另一软管5连接到填充罐2。为了使填充罐2能够从源罐3收集低温流体,操作者6将软管4和软管5耦合在一起,以将填充罐2流体耦合到源罐3。例如,操作者6经由耦合到软管5的喷嘴(例如,图2的喷嘴100)的软管4的接受器(例如,图6的接受器10),将软管4和软管5耦合在一起。
图2到5说明根据本文教导的系统1的实例喷嘴100(也称为耦合喷嘴)。更具体地说,图2描绘喷嘴100和对应套筒200,图3是喷嘴100的透视图,图4描绘喷嘴100的第一侧,且图5描绘喷嘴100的相对的第二侧。
喷嘴100包含界定导管310的流动主体300。导管310包含入口311及出口312。导管310的入口311邻近喷嘴100的端盖400,并且出口312邻近流动主体300的螺纹端320。在所说明的实例中,端盖400包含安装环420,其它组件配置成安装到所述安装环420。在一些实例中,如图2所说明,出口312和螺纹端320定位于流动主体300的线性部分的端处。在其它实例中,如图3到5所说明,出口312和螺纹端320定位于流动主体300的L形部分的端处。软管5耦合到螺纹端320以使低温流体能够从喷嘴100流动到填充罐2。
喷嘴100还包含用于控制导管310内的压力的气动缸500(或者称为主气动缸或流量控制气动缸),以及可操作地将气动缸500耦合到导管310的臂510。例如,气动缸500包含与安装环420相关地固定定位的缸主体505。臂510耦合到气动缸500的轴件520的端并从所述端延伸,轴件520配置成在延伸位置和收缩位置之间线性地致动。在其它实例中,喷嘴100可包含能够控制导管310内的压力的另一类型的致动器(例如,另一类型的线性致动器)。
所说明实例的喷嘴100还包含用于以自动方式控制锁定机构(例如,锁定机构800)的另一气动缸600(或称为辅助气动缸或锁定气动缸)。例如,气动缸600包含与安装环420相关地固定定位的缸主体605。气动缸600是包含轴件620的线性致动器,轴件620配置成线性致动以便控制锁定机构的移动。在其它实例中,喷嘴100可包含能够控制锁定机构的移动的另一类型的致动器(例如,另一类型的线性致动器)。另外,喷嘴100包含用于手动控制锁定机构的旋转手柄700,以及用于操作地将旋转手柄700耦合到锁定机构的连杆组合件710。如图3到5所说明,喷嘴100还包含用于压缩空气的管道530,管道530实现气动缸500和/或气动缸600的操作。此外,如图5所说明,喷嘴100包含一或多个接近传感器810,其配置成检测锁定机构800的位置(例如,锁定位置和/或解锁位置)。
此外,喷嘴100的套筒200从安装环420延伸并且配置成至少部分地覆盖喷嘴100的一或多个其它组件。例如,套筒200配置成包围气动缸500、臂510、气动缸600、连杆组合件710和管道530。当操作喷嘴100时,当低温流体流过喷嘴100的流动主体300和耦合到流动主体300的软管5时,操作者6可将他或她的手放在套筒200和/或旋转手柄700上。由于套筒200和旋转手柄700与流动主体300和软管5热隔离,因此当低温流体流过喷嘴100时,操作者6能够不戴手套固持喷嘴100。
图6到7进一步说明喷嘴100的端盖400,其配置成耦合到系统1的接受器10。更具体地说,图6描绘耦合到接受器10的喷嘴100的端盖400,且图7描绘耦合到接受器10的喷嘴100的端盖400。端盖400配置成耦合到接受器(例如接受器10),这符合由行业机构设置的标准。例如,接受器10的组件和组件的操作符合国际标准化组织(ISO)的标准12617。
所说明实例的端盖400包含凸缘410,凸缘410界定用于接纳接受器10的轴承20的狭槽411。如图8所说明,凸缘410邻近流动主体300的入口311。回到图6到7,端盖400的狭槽411是线性的,并且配置成线性地接纳接受器的轴承20,而在不旋转端盖400的情况下,通过防止喷嘴100的扭曲和/或倾斜来延长喷嘴100和/或软管5的寿命周期。
在所说明的实例中,凸缘410的尺寸彼此相等。此外,凸缘410围绕端盖400的中心轴同心地彼此等间距间隔开,使得狭槽411相对于彼此尺寸相等且等间距间隔开。狭槽411被布置成减小接合轴承20所需的喷嘴100的旋转量。例如,图6到7的端盖400包含界定六个狭槽411的六个凸缘410。六个狭槽411彼此尺寸相等且等间距间隔开,使得喷嘴100只需要旋转不超过30度,以在喷嘴100固定到接受器10之前,将六个槽411中的三个与接受器10的三个轴承20对准。此外,每个凸缘410包含倒角412,倒角412促进操作者6将接受器10的轴承20引导到喷嘴100的端盖400的狭槽411中。例如,图6到7的倒角412呈约70度的角度,以促进操作者6将端盖400耦合到接受器10。
图8到9说明喷嘴100的耦合端330。更具体地说,图8是耦合端330的放大视图,且图9是耦合端330的进一步放大视图。如图8所说明,端盖400的凸缘410和由流动主体300界定的导管310的入口311定位于喷嘴100的耦合端330处。密封件331(例如,O形环)邻近入口311在流动主体300周围周向延伸,以流体密封喷嘴100和接受器10之间的连接。另外,机械擦拭器332(例如,O形环)在入口311和密封件331之间在流动主体300周围周向延伸。在所说明的实例中,机械擦拭器332定位于流动主体300的端和从流动主体300内部分延伸的座360之间。机械擦拭器332配置成在接受器10的部分接合密封件331之前擦拭接受器10的一部分。通过在喷嘴100密封耦合到接受器10之前清洁接受器10,机械擦拭器332配置成防止污垢和/或其它材料使接受器10和密封件331之间的密封接合松动。此外,在所说明的实例中,流动主体300界定凹槽333,机械擦拭器332以凹入的方式搁置在凹槽333,以防止机械擦拭器332在机械擦拭器332和密封件331之间密封和捕获材料(例如,低温流体)。另外或替代地,喷嘴100包含具有出口的喷嘴,所述出口邻近喷嘴100的耦合端330,并且配置成吹出氮气、压缩空气和/或另一清洁流体以清洁接受器10的密封部分。
图10到13说明喷嘴100的实例锁定机构800(也称为第一锁定机构),其配置成以紧固的方式将喷嘴100锁定到接受器10。更具体地说,图10是具有处于解锁位置的锁定机构800的喷嘴100的侧视图,且图11是具有处于解锁位置的锁定机构800的喷嘴100的横截面视图。此外,图12描绘具有处于解锁位置的锁定机构800的耦合到接受器10的喷嘴100,且图13描绘具有处于锁定位置的锁定机构800的耦合到接受器10的喷嘴100。
所说明实例的锁定机构800包含多个连杆820,所述连杆820邻近耦合端330围绕流动主体300周向布置。多个连杆820中的每一者包含近端821和远端822。远端包含凸缘823(或者称为爪或齿),所述凸缘823配置成接合接受器10的外凸缘11,以将喷嘴100紧固到接受器10。多个连杆820中的每一者的近端821耦合到安装环420和/或端盖400的另一部分。此外,多个连杆820中的每一者的近端821可操作地耦合到气动缸600和旋转手柄700两者。即,气动缸600和旋转手柄700两者配置成使锁定机构800在解锁位置和锁定位置之间转换。具体地说,所说明实例的气动缸600和旋转手柄700可操作地彼此平行,使得当气动缸600或旋转手柄700致动时,锁定机构800致动。
例如,气动缸600的致动使锁定机构800在解锁位置和锁定位置之间转换。即,气动缸600使操作者6能够锁定和解锁锁定机构800,而不必施加锁定和解锁锁定机构800所需的机械力。喷嘴100包含可操作地耦合到气动缸600的按钮。当操作者6按下按钮时,气动缸600使轴件620线性致动。此外,气动缸600的轴件620耦合到多个连杆820中的每一者的近端821。轴件620的线性致动又使多个连杆820中的每一者的近端821移动,并且近端821的移动使远端822在解锁位置和锁定位置之间转换。
另外,所说明实例的喷嘴100包含旋转手柄700作为气动缸600的备用装置。在一些例项中,由于锁定机构800的凸缘823被冻结到接受器10的外凸缘11,锁定机构800可潜在地卡在锁定位置。在此类例项中,气动缸600也可潜在地无法克服源自凸缘823和外凸缘11被冻结在一起的力。旋转手柄700使操作者6能够施加克服此类力的力。即,旋转手柄700配置成当锁定机构800暂时冻结到接受器10时,将锁定机构800从锁定位置转换到解锁位置。例如,可操作地耦合到旋转手柄700的连杆组合件710耦合到多个连杆820中的每一者的近端821。当操作者6向旋转手柄700施加较小的机械力时,旋转手柄700的旋转导致连杆组合件710线性地致动。轴件620的线性致动又使多个连杆820中的每一者的近端821移动,并且近端821的移动使远端822在解锁位置和锁定位置之间转换。通过仅需要相对较小的力来旋转旋转手柄700,旋转手柄700使各种各样的人能够将喷嘴100耦合到接受器10,且从而操作系统1。
图14描绘在闭合位置和打开位置中的牢固地耦合在一起的喷嘴100和接受器10。在打开位置中,在接受器10和喷嘴100内形成(若干)流体通道,以使低温流体能够从源罐3流到填充罐2。在闭合位置中,(若干)流体通道被闭合,以防止低温流体从源罐3流到填充罐2。
如图14所说明,喷嘴100的流动主体300在接受器10内线性致动以在闭合位置和打开位置之间转换。例如,从闭合位置,气动缸500将流动主体300推入接受器10的更深处到打开位置。从打开位置,气动缸500将流动主体300从接受器10部分缩回到闭合位置。
图15到17说明在系统1的填充序列期间喷嘴100和接受器10的一部分。更具体地说,图15描绘处于填充序列的闭合位置的喷嘴100和接受器10,图16描绘处于填充序列的部分打开位置的喷嘴100,且图17描绘处于填充序列的打开位置的喷嘴100和接受器10。
如图15所说明,接受器10的流动主体30界定导管91。提升阀40放置在导管91内。提升阀40包含插塞41、座50、杆42、弹簧60和主体插入件70。主体插入件70朝向导管91的入口固定在导管91内。主体插入件70界定低温流体能够流过的开口和杆42配置成可滑动地延伸通过的孔。此外,接受器10的座50朝向导管91的出口固定。杆42配置成在导管91内线性地致动。另外,插塞41与杆42一体成型和/或固定地耦合到杆42。弹簧60耦合到主体插入件70和插塞41并在两者之间延伸,使得当插塞41相对于主体插入件70移动时弹簧60收缩和/或膨胀。在闭合位置,如图15所说明,插塞41密封地接合座50的密封件80,以包围形成在插塞41和主体插入件70之间的接受器腔室92。弹簧60是将插塞41偏压到闭合位置的压缩弹簧。另外,在闭合位置,杆42的端43延伸通过座50,超过座50的外表面51。
如图15所说明,喷嘴100的流量控制组合件335至少部分地放置在喷嘴100的流动主体300的导管310中。例如,喷嘴100的外部提升阀340和内部提升阀350放置在导管310内。
外部提升阀340包含提升阀主体341、座360(也称为阀座)、弹簧342和主体插入件370。提升阀主体341是中空的,并界定开口343,低温流体配置成流过开口343。喷嘴100的座360朝向导管310的入口311固定到流动主体300。提升阀主体341至少部分地界定提升阀主体341的插塞344。此外,提升阀主体341配置成在闭合位置和打开位置之间在导管310内线性致动。插塞344包含密封件345,在图15所描绘的闭合位置,密封件345配置成当外部提升阀340处于闭合位置时接合座360。流动主体300界定台阶346,在图18所说明的打开位置中,台阶346配置成接合提升阀主体341,以限制提升阀主体341向打开位置的移动。此外,主体插入件370朝向导管310的出口312固定在导管310内。主体插入件370界定低温流体能够流过的开口和杆351配置成可滑动地延伸通过的孔。弹簧342耦合到主体插入件370和提升阀主体341并在两者之间延伸,以偏压插塞344以接合座360。另外,弹簧342在提升阀主体341相对于主体插入件370移动时收缩和/或膨胀。
此外,内部提升阀350包含杆351、插塞352、弹簧353和主体插入件370。主体插入件370界定孔,杆351配置成可滑动地延伸通过所述孔。杆351还配置成可滑动地延伸通过由提升阀主体341界定的孔。即,杆351延伸超过插塞344并且配置成相对于主体插入件370和/或提升阀主体341在导管310内线性地致动。另外,插塞352至少部分地由杆351界定。例如,插塞352与杆351一体成型和/或固定地耦合到杆351。弹簧353耦合到主体插入件370和插塞352并在两者之间延伸,使得当插塞352相对于主体插入件370移动时弹簧353收缩和/或膨胀。在闭合位置,如图15所说明,插塞352部分地由密封件354界定,密封件354密封地接合由提升阀主体341的内部界定的座表面355。弹簧353是将插塞352偏压到闭合位置的压缩弹簧。另外,在闭合位置,杆351的端356延伸通过由提升阀主体341和外部提升阀340的座360界定的开口,超过座360的外表面361。
当喷嘴100处于闭合位置时,喷嘴100的外部提升阀340和内部提升阀350处于相应闭合位置。当外部提升阀340闭合时,插塞344密封地接合座360。当内部提升阀350闭合时,插塞352密封地接合座表面355。形成在提升阀主体341和主体插入件370之间的喷嘴腔室313又被密封地包围。另外,当喷嘴100和接受器10在闭合位置耦合在一起时,形成在接受器10的插塞41和喷嘴100的提升阀主体341之间的耦合腔室314被密封地包围。即,在闭合位置,接受器腔室92、喷嘴腔室313和耦合腔室314彼此流体隔离。
在填充过程期间的操作中,喷嘴100和接受器10最初处于闭合位置,如图15所说明。将源罐3设置为最大压力,并且将气动缸500设置为延伸位置。因此,从源罐3和弹簧60施加的压力将接受器10的提升阀40推到闭合位置。此外,在气动缸500不施加力的情况下,弹簧342将外部提升阀340推到闭合位置,且弹簧353将内部提升阀350推到闭合位置。
随后,气动缸500被设置成向延伸位置线性地致动。当气动缸500的轴件520从收缩位置向延伸位置致动时,气动缸500使流动主体300在接受器10的导管91内向接受器10的座50致动。首先,气动缸500无法克服(1)作用在接受器10的插塞41上的加压低温流体和弹簧60的合力,或(2)作用在提升阀主体341上的加压低温流体和弹簧342的合力。因此,接受器10的提升阀40和喷嘴100的外部提升阀340保持在闭合位置。
在所说明的实例中,气动缸500是1-1/16英寸口径气动缸,其配置成输出高达约90磅的力。接受器10的提升阀40的弹簧60配置成施加约26磅的力,且外部提升阀340的弹簧342配置成施加约20磅的力。源罐3能够发射大约14.5巴的最大压力(例如,导致相对于大气的大约13.5巴的最大压力变化)。此外,接受器10的提升阀40具有用于流体流动的大约0.94英寸的外径,并且外部提升阀340具有用于流体流动的大约1.00英寸的外径。由低温流体施加到接受器10的提升阀40上的力又约为135.1磅,且由低温流体施加到外部提升阀340上的力约为152.7磅。由于气动缸500施加的力(约90磅)小于作用在外部提升阀340上的加压流体(约152.7磅)和弹簧342(约20磅)的合力,所以气动缸500当前无法将外部提升阀340从闭合位置移动。类似地,由于气动缸500施加的力(约90磅)小于作用在接受器10的提升阀40上的加压流体(约135.1磅)和弹簧60(约26磅)的合力,所以气动缸500当前无法将提升阀40从闭合位置移动。
同时,气动缸500能够克服作用在内部提升阀350的插塞352上的加压低温流体和弹簧353的合力。因此,气动缸500打开内部提升阀350,而外部提升阀340和接受器10的提升阀40保持在闭合位置。
在所说明的实例中,内部提升阀350的弹簧353配置成施加约20磅的力。内部提升阀350具有用于流体流动的大约0.38英寸的外径。由低温流体施加到内部提升阀350上的力又约为22.5磅。由于气动缸500施加的力(约90磅)大于作用在内部提升阀350上的加压流体(约22.5磅)和弹簧353(约20磅)的合力,所以气动缸500当前能够将内部提升阀350移动到打开位置。
图16描绘处于部分打开位置的喷嘴100和接受器10,在所述位置,内部提升阀350打开,而外部提升阀340和接受器10的提升阀40保持闭合。如图16所说明,当内部提升阀350打开时,喷嘴腔室313和耦合腔室314变得流体耦合。喷嘴100内的压力又被均衡。即,内部提升阀350配置成均衡导管310内的压力。一旦压力均衡,气动缸500就能够将喷嘴100的流动主体300推入接受器10的导管91中更深处,以打开喷嘴100的外部提升阀340和接受器10的提升阀40。为了打开外部提升阀340,外部提升阀340的插塞344脱离座360。如下文更详细地公开,外部提升阀340配置成控制通过导管310的低温流体的流动。
图17描绘处于打开位置的喷嘴100和接受器10。如图17所说明,喷嘴100的座360的外表面361在打开位置与接受器10的座50的外表面51接合。此外,接受器腔室92、喷嘴腔室313和耦合腔室314在打开位置流体耦合在一起,从而使低温流体能够从源罐3流过接受器10和喷嘴100,且流到填充罐2。在填充罐2被填充后,气动缸500的轴件520返回到收缩位置,以闭合接受器10和喷嘴100的外部提升阀340和内部提升阀350,且从而闭合接受器10和喷嘴100之间的流体流动路径。
图18到20说明在填充后序列期间喷嘴100和接受器10的一部分。更具体地说,图18描绘处于填充后序列的闭合位置的喷嘴100和接受器10,图19描绘处于填充后序列的部分打开位置的喷嘴100,且图20描绘处于填充后序列的打开位置的喷嘴100。
如图18所说明,当由于气动缸500的轴件520缩回到收缩位置而在填充过程之后喷嘴100和接受器10返回到闭合位置时,一些低温流体被捕获在接受器10的提升阀主体40和喷嘴100的提升阀主体341之间的耦合腔室314中。随着时间的推移,被捕获的流体从液体蒸发成气体,从而增加耦合腔室314内的压力。当耦合腔室314内的压力对提升阀主体341施加超过弹簧342的相反力的力时,外部提升阀340打开到部分打开位置,以使被捕获的低温流体能够排空到填充罐2(而不是在喷嘴100与接受器10解耦时排空到大气中)。
图19描绘了处于部分打开位置的喷嘴100的外部提升阀340。如图19所说明,当外部提升阀340在填充后过程中处于部分打开位置时,内部提升阀350暂时保持在闭合位置。这是因为内部提升阀350的外径比外部提升阀340的外径小,此导致捕获的压力能够打开外部提升阀340,而不打开内部提升阀350。
在外部提升阀340部分打开之后,气动缸500能够施加力以也打开内部提升阀350。即,在外部提升阀340部分打开之后,气动缸500被设置成向延伸位置移动,以便打开喷嘴100的内部提升阀350。图20描绘喷嘴100,其中外部提升阀340和内部提升阀350在填充后序列期间打开。如图20所说明,由于接受器腔室92和耦合腔室314之间的压力差施加的力超过气动缸500施加的最大力,所以接受器10的提升阀40保持在闭合位置。当接受器10的提升阀40闭合而外部提升阀340和内部提升阀350打开时,源自捕获的流体的压力能够漏泄到填充罐2,直到耦合腔室314内的压力近似为零。一旦耦合腔室314内的压力降低到零,气动缸500就致动到延伸位置以再次闭合喷嘴100和接受器10。随后,操作者6能够容易地将喷嘴100与接受器10解耦,而不必克服源自捕获的流体的任何力(例如,“回踢”力)。
在所说明的实例中,喷嘴100的组件经调整尺寸且布置以使喷嘴100能够与根据ISO 12617标准的接受器(例如,接受器10)一起操作。即,喷嘴100的组件经调整尺寸且布置以使喷嘴100能够与具有26磅的弹簧力和约1.00英寸的提升阀直径以及约14.5巴的从源罐3施加的最大压力(例如,导致相对于大气约13.5巴的最大压力变化)的接受器一起操作。例如,外部提升阀340的直径(例如,约1.00英寸)、内部提升阀350的直径(例如,约0.38英寸)、弹簧342的最大力(例如,约20磅)、弹簧353的最大力(例如,约20磅)和气动缸500的最大力(例如,约90磅)使接受器10的提升阀40能够(i)针对填充过程打开并且(ii)针对填充后过程保持闭合。
图21是根据本文教导的利用图2的喷嘴100用低温流体填充罐(例如,填充罐2)的流程图。在框902,操作者6将喷嘴100锁定到接受器10。例如,操作者6利用气动缸600和对应按钮以自动方式将喷嘴100锁定到接受器10。在一些实例中,在将喷嘴100锁定到接受器10之前,操作者6经由清洁机构(例如,喷嘴100的集成清洁喷嘴,例如图22到25的清洁喷嘴1380)从接受器10和/或喷嘴100中去除污垢和/或其它(若干)物质和/或干燥接受器10和/或喷嘴100,以促进喷嘴100和接受器10之间的密封接合。在框904,操作者6从源罐3施加最大压力(例如,约14.5巴)。在框906,操作者6按下按钮以将气动缸500设置为向延伸位置移动。在一些实例中,喷嘴100包含(若干)接近传感器,以检测锁定机构800的位置。在此类实例中,如果(若干)接近传感器检测到锁定机构800不在锁定位置中,那么当触摸对应按钮时,气动缸500不向延伸位置移动。
在框908,气动缸500推动喷嘴100的流动主体300,以打开喷嘴100的内部提升阀350,从而使形成在接受器10和喷嘴100之间的耦合腔室314内的压力归一化。在框910,当耦合腔室314内的压力归一化时,气动缸500继续将喷嘴100的流动主体300推到打开位置,在所述位置,喷嘴100的外部提升阀340和接受器10的提升阀40打开。在框912,当外部提升阀340和提升阀40打开时,低温流体通过接受器10和喷嘴100从源罐3流到填充罐2。在框914,气动缸500缩回以使喷嘴100和接受器10返回到闭合位置,以便停止源罐3和填充罐2之间的流体流动。在一些实例中,系统1的电路检测填充罐2何时充满,并随后导致返回到闭合位置。在一些实例中,操作者6按下按钮以导致返回到闭合位置。
在框916,在喷嘴100和接受器10之间的耦合腔室314内的压力形成以超过第一预定阈值之后,喷嘴100的外部提升阀340打开到部分打开位置,而接受器10的提升阀40不打开。当外部提升阀340部分打开时,捕获在耦合腔室314内的低温流体被释放到填充罐2。此外,在框918,气动缸500复位以朝向延伸位置返回,以继续漏泄捕获在喷嘴100和接受器10之间的耦合腔室314中的压力。例如,当耦合腔室314内的压力降低到小于第二预定阈值时,气动缸500使喷嘴100的内部提升阀350打开,而不使接受器10的提升阀40打开,以便将腔室内的压力降低到大体上0巴。在框920,气动缸500再次返回到收缩位置。在一些实例中,系统1的电路检测耦合腔室314内的压力何时可忽略,并随后导致返回到闭合位置。在一些实例中,操作者6按下按钮以导致返回到闭合位置。
在框922,操作者6解锁锁定机构800,以从接受器10解锁喷嘴100。例如,操作者6利用气动缸600和对应按钮以自动方式解锁锁定机构800和/或通过旋转旋转手柄700手动解锁锁定机构800。在框924,操作者6将喷嘴100与接受器10解耦。
图22到25描绘根据本文教导的具有实例清洁喷嘴1380(也称为清洁歧管)的喷嘴1000(也称为耦合喷嘴)的进一步实施例。在此实施例中,喷嘴1000的许多元件与喷嘴100的先前描述的对应元件相同或大体上类似(例如,喷嘴1000的流动主体1300和锁定机构1800分别与喷嘴100的流动主体300和锁定机构800相同或大体上类似),并且所述元件将在下文不再进一步详细描述。喷嘴1000的其它元件与喷嘴100的先前描述的对应元件相同或大体上相似,除了下文公开的差异外。此外,在一些实例中,这些图中未描绘的元件与先前的描述相同或大体上相似。
例如,图22到25的喷嘴1000包含流动主体1300。低温流体配置成经由入口1311流入导管并经由出口流出导管。流动主体1300配置成可滑动地延伸通过安装环1420。气动缸包含相对于安装环1420固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体1300并配置成致动流动主体1300。锁定机构1800(也称为第一锁定机构)耦合到安装环1420并且配置成将喷嘴1000紧固到接受器10。此外,当锁定机构1800已经将喷嘴1000紧固到接受器10上时,导管的入口流体耦合到接受器10。喷嘴1000还包含与流量控制组合件335、流量控制组合件3335和/或流量控制组合件4335相同和/或大体上类似的流量控制组合件。
回到进一步实施例的图,图22是与喷嘴1000的耦合端1330集成的清洁喷嘴1380的剖面侧视图,图23是与喷嘴1000的耦合端1330集成的清洁喷嘴1380的前视图,图24是清洁喷嘴1380的侧视图,且图25是清洁喷嘴1380的前视图。
在图22中,杆1351延伸超过喷嘴1000的流动主体1300。密封件1331邻近入口1311在流动主体1300周围周向延伸,以流体密封喷嘴1000和接受器10之间的连接。例如,流动主体1300界定凹槽1333,机械擦拭器1332以凹入的方式搁置在凹槽1333中。机械擦拭器1332定位在密封件1331和流动主体1300的端之间,并且配置成在接受器10的一部分接合密封件331之前擦拭接受器10的所述部分。机械擦拭器1332邻近入口1311在流动主体1300周围周向定位,以防止污垢和/或其它材料使接受器10和密封件1331之间的密封接合松动。此外,清洁喷嘴1380配置成将加压流体(例如,加压仪器空气)吹到接受器10上。清洁喷嘴1380配置成在喷嘴10000紧固到接受器10之前发射加压流体以干燥接受器10和/或清洁接受器10的污垢和/或其它材料。例如,清洁喷嘴1380干燥接受器10以从接受器10中去除水,并因此防止和/或阻止冻结问题(例如,接受器10冻结在适当位置和/或冻结到喷嘴1000)。
即,在所说明的实例中,喷嘴1000包含机械擦拭器1332和清洁喷嘴1380两者,以在密封耦合喷嘴1000和接受器10之前去除污垢和/或其它材料。在其它实例中,喷嘴1000可包含或多或少的清洁机构,其配置成从喷嘴1000和接受器10之间干燥和/或去除(若干)物质。例如,喷嘴1000可包含没有清洁喷嘴1380的机械擦拭器1332、没有机械擦拭器1332的清洁喷嘴1380和/或(若干)其它清洁机构。
如图22所说明,清洁喷嘴1380邻近流动主体1300的入口1311,并包含框架1381、一或多个喷口1382和入口主体1383。清洁喷嘴1380的框架1381耦合到衬套1430,衬套1430耦合到邻近锁定机构1800的近端的安装环1420,以将清洁喷嘴1380牢固地定位在喷嘴1000内。在所说明的实例中,邻近安装环1420的锁定机构1800的近端耦合到安装环1420。喷口1382被布置成将加压流体(例如,加压仪器空气)吹到接受器10上,以在喷嘴1000耦合到接受器10之前清洁接受器10的污垢和/或其它材料。例如,喷口1382从框架1381延伸且向喷嘴1000的入口1311延伸,以使喷口1382能够将加压空气发射和/或喷射到接受器10上。此外,清洁喷嘴1380的入口主体1383配置成流体连接到加压空气源。入口主体1383配置成接纳空气源的连接器1384,以将清洁喷嘴1380流体连接到空气源。例如,入口主体1383和连接器1384包含螺纹(例如,分别为阴螺纹和阳螺纹),以促进操作者6快速地将清洁喷嘴1380与空气供应源连接和断开。在所说明的实例中,入口主体1383和连接器1384包含用于螺纹耦合在一起的1/8英寸美国国家管螺纹(NPT)。
如图23所说明,衬套1430配置成使喷口1382能够朝向喷嘴1000的入口1311延伸。例如,衬套1430被塑形为界定与清洁喷嘴1380的喷口1382对准的一或多个切口1385,以使喷口1382能够朝向入口1311延伸。在其它实例中,衬套1430经调整尺寸和/或塑形以界定(若干)其它特征(例如,狭槽、孔、缺口等),以使喷口1382能够朝向入口1311延伸。
如图24到25所说明,清洁喷嘴1380包含管子1386,管子1386将喷口1382流体耦合到入口主体1383。管子1386和喷口1382机械地耦合到清洁喷嘴1380的框架1381以彼此流体耦合。例如,管子1386和/或喷口1382通过钨极惰性气体(tig)焊、硬焊等固定地耦合到框架1381。在所说明的实例中,管子1386变弯或弯曲,使得在入口主体1383和框架1381之间形成约135度的角度。
在所说明的实例中,框架1381包含相对的臂1387。每个臂1387界定一或多个孔1388(例如,两个孔),紧固件通过所述孔延伸以将框架1381耦合到衬套1430。多个喷口1382(例如,两个)以使喷口1382能够将加压空气发射和/或喷射到接受器10上的配置耦合到臂1387中的相应一者。管子1386中的每一者耦合到臂1387中的相应一者,以使加压空气能够从空气源分配到喷口1382。例如,在图24中,每个臂1387(i)界定两个孔1388,(ii)耦合到两个喷口1382,以及(iii)耦合到一个管子1386。
此外,在所说明的实例中,喷口1382朝向清洁喷嘴1380的中心轴向内成角度,以促进喷口1382以干燥接受器10和/或清洁接受器10的污垢和/或其它材料的方式将加压空气吹到接受器10上。例如,在图25中,每个喷口1382包含朝向清洁喷嘴1380的中心轴向内成角度(例如,变弯或弯曲)的远端尖端。
图26到31描绘喷嘴2000(也称为耦合喷嘴)的进一步实施例,喷嘴2000具有用于将喷嘴2000锁定到接受器10的不同锁定机构2800。在此实施例中,喷嘴2000的许多元件与喷嘴100的先前描述的对应元件相同或大体上类似(例如,喷嘴2000的端盖2400与喷嘴100的端盖400相同或大体上类似)和/或与喷嘴1000的先前描述的对应元件相同或大体上类似,并且下文将不进一步详细描述所述元件。喷嘴1000的其它元件与喷嘴100和/或喷嘴1000的先前描述的对应元件相同或大体上相似,除了下文公开的差异外。另外,图26到31中的流动主体2300的位置相对于喷嘴100的流动主体300的位置修改。此外,在一些实例中,这些图中未描绘的元件与先前的描述相同或大体上相似。
例如,图26到31的喷嘴2000包含界定导管2310、入口2311和出口2312的流动主体2300。低温流体配置成经由入口2311流入导管2310,并经由出口2312流出导管2310。喷嘴2000还包含安装环2420,流动主体2300可滑动地延伸通过安装环2420。气动缸包含相对于安装环2420固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体2300并配置成致动流动主体2300。锁定机构2800(也称为第一锁定机构)耦合到安装环2420并且配置成将喷嘴2000紧固到接受器10。此外,当锁定机构2800已经将喷嘴2000紧固到接受器10时,导管2310的入口2311流体耦合到接受器10。流量控制组合件2335与流量控制组合件、流量控制组合件3335和/或流量控制组合件4335相同和/或大体上相似。
在此实施例中,流动主体2300界定具有入口2311和出口2312的导管2310。流量控制组合件2335至少部分地放置在导管2310内。锁定机构2800包括旋转手柄2700和连杆组合件2830。连杆组合件2830包含连杆2820,并移动连杆2820的凸缘2823,以产生上文描述用于将喷嘴2000耦合到接受器10的锁定特征。本实施例消除了对气动缸600的需要,并修改旋转手柄2700和连杆组合件2830的配置。例如,喷嘴100的旋转手柄700是配置用于在冻结的情况下移动锁定机构800的次要特征,其中气动缸600及其相关联组件用于执行锁定功能。在此实施例中,旋转手柄2700用于在解锁位置和锁定位置之间移动锁定机构2800,并与下文描述的连杆组合件2830协作以将锁定机构2800保持在锁定位置。图26和28展示处于打开或解锁位置的锁定机构2800,且图27和29描绘处于锁定位置从而将喷嘴2000耦合到接受器10的锁定机构2800。旋转手柄2700向右或顺时针方向旋转导致锁定机构2800打开,而旋转手柄2700向左或逆时针方向旋转导致锁定机构2800处于锁定位置。本文的术语“左”和“右”是指这些图中所展示的视角。
旋转手柄2700可围绕第一接头2831旋转,并且通过第一接头2831与第一连杆2832接合并旋转第一连杆2832,第一连杆2832通过第二枢轴接头2834与第二连杆2833接合。第二连杆2833通过枢轴接头2835接合到第三连杆2836。第三连杆2836可在平行于喷嘴2000的中心轴的线上平移,并因此使凸缘2823以类似于上文描述的方式从锁定位置移动到解锁位置。当旋转手柄2700从(例如)图26的打开位置沿逆时针方向旋转时,将理解第三连杆2836将被拉向左侧,借此使锁定特征接合。类似地,当旋转手柄2700从图27的锁定位置沿顺时针方向旋转时,将理解第三连杆2836将向右移动,导致锁定特征脱离。
过中心设计用于防止锁定机构2800归因于(例如)施加在凸缘2823上的力而意外解锁,凸缘2823接着平移到第三连杆2836。止动件2837设置在连杆组合件2830中,并接合到额外结构。止动件2837用于限制第一连杆2832在逆时针方向上的移动。因此,将理解,一旦连杆组合件2830到达图27所展示的位置,在旋转手柄2700不旋转的情况下,第三连杆2836不能向左平移以从接受器10解锁凸缘2823。可在组合件中安装卡扣或其它物理结构,以防止旋转手柄2700的意外移动。注意,在特征中描绘了某些结构中的微小变化,例如第一连杆2832的组合物。这些变化对于本文公开内容并不重要。用于将额外特征(例如锁定机构2800)耦合到其的安装环2420展示为与端盖2400间隔开并相对于端盖2400固定定位,这将消除或减少将组件耦合到端盖2400的需要。
图32到46描绘了根据本文教导的喷嘴3000(也称为耦合喷嘴)的进一步实施例。在此实施例中,喷嘴3000的许多元件与喷嘴100的先前描述的对应元件相同或大体上类似(例如,喷嘴3000的端盖3400与喷嘴100的端盖400相同或大体上类似),与喷嘴1000的先前描述的对应元件相同或大体上类似和/或喷嘴2000的先前描述的对应元件相同或大体上类似(例如,喷嘴3000的锁定机构3800与喷嘴2000的锁定机构2800相同或大体上类似)。所述元件又将不会在下文中进一步详细描述。喷嘴3000的其它元件与喷嘴100、喷嘴1000和/或喷嘴2000的先前描述的对应元件相同或大体上相似,除了下文公开的差异外。此外,在一些实例中,这些图中未描绘的元件与先前的描述相同或大体上相似。
图32到34说明喷嘴3000的端盖3400、手柄3700和其它组件。具体地说,图32描绘端盖3400、处于解锁位置的手柄3700和套筒3200。另外,填充软管3252、气动软管3253和电导管3254耦合到喷嘴3000和/或从喷嘴3000延伸。壳体3251覆盖耦合到喷嘴3000和/或从喷嘴3000延伸的填充软管3252、气动软管3253和电导管3254的端部。如图33和34所展示,其描绘了没有套筒3200的喷嘴3000,填充软管3252耦合到喷嘴3000的流动主体3300的螺纹端3320以接纳流过流动主体3300的导管3310的低温流体。低温流体配置成从源罐3流动并经由喷嘴3000和填充软管3252流到填充罐2。另外,气动软管3253配置成耦合到管道3530,管道3530耦合到气动缸3500。气动缸3500(例如,1.5英寸直径的气动缸)经由气动软管3253和管道3530接纳加压流体,以操作地控制由流动主体3300界定的导管3310内的压力,以用于打开和/或闭合喷嘴3000。如图34所说明,导管3310包含用于低温流体流动的入口3311和出口3312。此外,电导管3254配置成容纳喷嘴3000的电布线3255。例如,电布线3255耦合到接近传感器3810(图45和46)和/或喷嘴3000的其它电装置。
转到图36,本文公开的实例束3250配置成以绝缘的方式将填充软管3252、气动软管3253和电导管3254牢固地组装在一起。即,束3250以紧凑的方式牢固地布置填充软管3252、气动软管3253和电导管3254,所述紧凑的方式促进容易地且安全地操纵。另外,束3250使操作者6能够在没有保护手套的情况下安全地固持束3250,并保护电布线3255和气动软管3253免受填充软管3252的低温流体的极端温度的影响。
在所说明的实例中,填充软管3252由能够输送低温流体(也称为液化天然气(LNG))的材料组成。例如,填充软管3252是由编织和/或波纹的不锈钢形成的LNG软管(例如,1英寸直径的软管)。气动软管3253由能够输送用于气动缸3500的操作的加压流体的材料组成。例如,气动软管3253是钢编织气动软管(例如,1英寸直径的钢编织软管)。另外,电导管3254由对容纳在电导管3254中的电布线3255提供保护以免受环境条件影响的材料组成。例如,电导管3254是具有液体密闭性和极端温度额定值的柔性金属导管,以使电布线3255与液体和极端温度范围绝缘。
束3250还包含柔性绝缘层,以(1)能够在没有保护手套的情况下进行处置,(2)将气动软管3253和电导管3254与填充软管3252绝缘,以及(3)促进容易地且安全地操纵束3250。例如,束3250包含填充软管套筒3256、内套筒3257和外套筒3258,以提供柔性绝缘。
填充软管套筒3256配合在填充软管3252上,使得填充软管3252放置在填充软管套筒3256中。填充软管套筒3256由柔性绝缘材料组成。例如,填充软管套筒3256由聚丙烯形成,并且具有允许填充软管3252弯曲的厚度(例如,约1.4毫米)。填充软管套筒3256覆盖填充软管3252,以提供减少气动软管3253、电导管3254和操作者6暴露于流过填充软管3252的低温流体的极冷温度下的绝缘。例如,填充软管套筒3256防止填充软管3252直接接触气动软管3253和电导管3254。填充软管套筒3256又分别促进气动缸3500和电布线3255的操作。例如,填充软管套筒3256将填充软管3252的极冷低温流体与气动软管3253的加压流体绝缘,以防止加压流体温度下降且又影响气动缸3500的操作。填充软管套筒3256将填充软管3252的极冷低温流体与电导管内的电布线3255绝缘,以防止电布线3255下降到低于其温度额定值(例如,华氏-40度)。
束3250的内套筒3257配置成覆盖填充软管3252、填充软管套筒3256、气动软管3253和电布线3255并将其捆绑在一起。束3250的内套筒3257由将填充软管3252、填充软管套筒3256、气动软管3253和电布线3255紧凑地紧密捆绑在一起的材料组成。在所说明的实例中,内套筒3257是促进填充软管3252、填充软管套筒3256、气动软管3253和电布线3255的捆绑的螺旋套筒。例如,内套筒3257是由聚乙烯制成并具有约2.4毫米厚度的螺旋套筒。
另外,束3250的外套筒3258配置成覆盖内套筒3257,使得外套筒3258配合在内套筒3257、填充软管3252、填充软管套筒3256、气动软管3253和电布线3255上方。外套筒3258由柔性绝缘材料组成。例如,外套筒3258由聚丙烯形成,并且具有允许束3250弯曲的厚度(例如,约1.4毫米)。外套筒3258形成束3250的外表面以提供减少操作者6暴露于流过填充软管3252的低温流体的极冷温度且因此使操作者6能够在没有保护手套的情况下固持束3250的绝缘。
回到图33和34,手柄3700被描绘成处于锁定位置。当耦合到安装环3420的锁定机构3800(也称为第一锁定机构)在低温流体转移期间接合接受器10以将喷嘴3000固定到接受器10时,喷嘴3000处于锁定位置。如图45到46所说明,喷嘴3000包含接近传感器组合件3816,接近传感器组合件3816配置成检测喷嘴3000何时经由锁定机构3800耦合到接受器10。
接近传感器组合件3816包含接近传感器3810、传感器轴件3811、传感器弹簧3812、传感器轴件插塞3813、弹簧壁3814和支撑壁3815。接近传感器3810和支撑壁3815固定到喷嘴3000的表面(例如,流动主体3300的外表面)并且彼此间隔开。弹簧壁3814也固定到喷嘴3000的表面,并定位于接近传感器3810和支撑壁3815之间。传感器轴件3811延伸通过由支撑壁3815和弹簧壁3814界定的孔。传感器轴件3811配置成沿着延伸到接近传感器3810的轴滑动,使得传感器轴件3811的端配置成朝向和远离接近传感器3810滑动。另外,传感器轴件插塞3813固定到传感器轴件3811。传感器弹簧3812接合并定位在弹簧壁3814和传感器轴件插塞3813之间。传感器弹簧3812是向静止位置偏压传感器轴件3811并随着固定到传感器轴件3811的传感器轴件插塞3813向弹簧壁3814滑动而压缩的压缩弹簧。
图45描绘了当喷嘴3000与接受器10解耦时的接近传感器组合件3816。当喷嘴3000和接受器10解耦时,传感器弹簧3812将传感器轴件插塞3813推离弹簧壁3814。传感器轴件3811的端又滑动到远离接近传感器3810定位的静止位置。当传感器轴件3811处于静止位置时,接近传感器3810未检测到传感器轴件3811的端的存在从而检测到喷嘴3000与接受器10解耦。另外,图46描绘了当喷嘴3000耦合到接受器10时的接近传感器组合件3816。当喷嘴3000和接受器10耦合在一起时,接受器10将传感器轴件3811推向接近传感器3810并推到活动位置。当传感器轴件3811处于活动位置时,接近传感器3810检测到传感器轴件3811的端的存在从而检测到喷嘴3000耦合到接受器10。即,接近传感器3810配置成通过监视传感器轴件3811的端来检测喷嘴3000是否耦合到接受器10。
接近传感器组合件3816配置成持续监视接受器10相对于喷嘴3000的位置。例如,接近传感器(例如接近传感器3810)对环境温度和被检测的材料的类型敏感。即,接近传感器3810的检测范围基于接受器10的材料而变化,并且可受到流过接受器10的冷温度低温流体的影响。为了使接近传感器3810能够持续监视不同环境中不同材料的接受器,接近传感器3810配置成经由传感器轴件3811间接地监视接受器10的存在。具体地说,传感器轴件3811的材料是恒定的,并且不随接受器的不同而改变。另外,接近传感器组合件3816配置成将接近传感器3810与接受器间隔开,借此减少接受器10的温度对接近传感器3810的影响。
回到图33和34,框架3540在安装环3420和气动缸3500的缸主体3505之间延伸,使得缸主体3505相对于安装环3420固定定位。衬套3430也相对于安装环3420固定定位。如图34所说明,衬套3430经由框架3540耦合到安装环3420。如图35所说明,衬套3430(例如,黄铜衬套)通过紧固件3431耦合到安装环3420。另外,如图35所说明,衬套3430界定开口3432,喷嘴3000的流动主体3300可滑动地延伸通过开口3432。衬套3430还界定从开口3432延伸的一或多个键控狭槽3433。键控狭槽3433接纳键控翅片3390,键控翅片3390沿着流动主体3300的外表面在纵向方向上延伸。键控狭槽3433接纳键控翅片3390,以防止流动主体3300旋转,借此阻止锁定机构3800卡住和/或增加喷嘴3000的(若干)密封件的寿命。
图37到40说明喷嘴3000的流量控制组合件3335,其至少部分地放置在流动主体3300的导管3310内。具体地说,图37描绘了当气动缸3500处于收缩位置时喷嘴3000的流量控制组合件3335处于闭合位置。提升阀3340包含提升阀主体3341,提升阀主体3341是中空的,并且界定开口3343,当喷嘴3000处于打开位置时,低温流体配置成流过开口3343。杆3351耦合到提升阀主体3341。与提升阀主体3341相对的杆3351的端3356延伸超过提升阀3340的插塞3344并且配置成与接受器10的杆42接合。杆3351和/或提升阀主体3341至少部分地界定提升阀3340的插塞3344。插塞3344包含密封件3345(例如,O形环),密封件3345至少部分地界定插塞3344并且配置成在喷嘴3000处于闭合位置时接合座3360(也称为阀座),以防止低温流体流过流动主体3300。在打开位置,密封件3345与座3360脱离,以在提升阀3340和座3360之间形成流动路径,所述流动路径促进通过流动主体3300并进入填充罐2的流体流动。为了使插塞3344能够在闭合位置和打开位置之间转换,弹簧3342定位于提升阀主体3341和流动主体3300的台阶3346之间,以将插塞3344偏压向闭合位置。
如图37所说明,座3360包含座主体3362、密封件保持器3363和密封件3331(例如,O形环)。机械擦拭器3332也在邻近入口3311的座3360周围周向延伸。在所说明的实例中,座主体3362(例如,由黄铜形成)包含外螺纹,并且经由邻近入口3311的流动主体3300的内螺纹螺纹接合到流动主体3300的导管3310内的适当位置。即,座主体3362在导管3310内耦合到流动主体3300。密封件保持器3363(例如,由黄铜形成)包含外螺纹,并配置成通过至少部分地螺纹延伸到导管3310中来将座主体3362包围在导管3310内。当密封保持件3363至少部分地螺纹接合到导管3310中时,密封件3331定位并保持在密封保持件3363的凸缘3364和流动主体3300的端之间。所说明实例的凸缘3364在向外的周向方向上延伸。所说明实例的座3360配置成使得密封件3331能够在不使系统1完全降压的情况下被替换。例如,为了在不使系统1完全降压的情况下替换密封件3331,密封保持件3363经由流动主体3300的内螺纹从流动主体3300的端去除,同时座主体3362在导管3310内保持耦合到流动主体3300。随后,用另一个密封件替换密封件3331,并将密封件保持器3363螺纹接合回原位以保持密封件3331。
转到图38和39,提升阀主体3341和杆3351密封耦合在一起。即,提升阀主体3341、杆3351和密封件3345配置且布置成防止液体在提升阀主体3341和杆3351之间渗出并以使密封件3345劣化的方式膨胀。为了形成密封耦合,杆3351界定螺纹盲孔3357,所述盲孔以螺纹方式接纳提升阀主体3341的螺纹突起3347。螺纹突起3347和螺纹盲孔3357使杆3351和提升阀主体3341能够形成间隙可忽略的紧密连接。另外,密封件3345沿着杆3351和提升阀主体3341之间的外表面定位,以防止液体在杆3351和提升阀主体3341之间渗出。
在填充过程期间,喷嘴3000最初与接受器10处于闭合位置,如图37所说明。在闭合位置,弹簧3342推动提升阀3340,以使插塞3344的密封件3345密封接合座3360。为了打开喷嘴3000的提升阀3340,气动缸3500线性地致动到延伸位置。当气动缸3500从收缩位置向延伸位置致动时,气动缸3500的轴件3520使流动主体3300在接受器10的导管91内向接受器10的座50致动。气动缸3500施加一个力,所述力克服作用在提升阀3340上的接受器10内的加压低温流体和弹簧3342的合力。因此,接受器10的提升阀40和喷嘴3000的提升阀3340转换到打开位置,以允许低温流体从源罐3流到填充罐2。
如图33和34所说明,喷嘴3000包含冗余锁定机构3840,冗余锁定机构3840防止当气动缸3500处于延伸位置时锁定机构3800从锁定位置转换,且因此防止操作者6在低温流体从接受器10流过喷嘴3000时将喷嘴3000与接受器10断开。图41和43进一步描绘处于解锁位置的冗余锁定机构3840,且图42和44进一步描绘处于锁定位置的冗余锁定机构3840。冗余锁定机构3840固定到安装环3420并可操作地耦合到气动缸3500。
冗余锁定机构3840固定地耦合到喷嘴的安装环3420,并经由销和狭槽3846滑动地耦合到流动主体3300和/或臂3510,臂3510耦合到气动缸3500的轴件3520。气动缸2500的轴件3520配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动。在所说明的实例中,冗余锁定机构3840包含第一连杆3841(也称为固定连杆)、第二连杆3842、第三连杆3843(也称为操作连杆)、第一接头3844、第二接头3845以及销和狭槽3846。第一连杆3841是固定到安装环3420的L形连杆。第二连杆3842经由第一接头3844铰接地耦合到第一连杆3841。即,第二连杆3842经由第一连杆3841耦合到安装环3420。此外,第一接头3844在第二连杆3842的近端和远端之间耦合到第二连杆3842。远端配置成在锁定位置中定位在由锁定机构3800界定的狭槽3825中,且在解锁位置中定位在狭槽3825外。即,第一连杆382使第二连杆3842的远端能够旋转进入和离开狭槽3825。此外,狭槽3825由衬套3430界定,使得狭槽3825与安装环3420相关地固定定位。另外,第三连杆3843耦合到(1)冗余锁定机构3840的第二连杆3842和(2)流动主体3300和/或臂3510,使得第二连杆3842可操作地耦合到流动主体3300。例如,第三连杆3843的第一端铰接地耦合到第二连杆3842的近端,并且第三连杆3843的相对的第二端界定销和狭槽3846的销狭槽3847。销和狭槽3846的销3848耦合到流动主体3300并被销和狭槽3846的销狭槽3847接纳。
当喷嘴3000由于气动缸3500处于收缩位置而处于闭合位置时,经由销和狭槽3846可操作地耦合到气动缸3500的第三连杆3843使第二连杆3842的近端从锁定机构3800界定的狭槽3825旋转出来和/或从所述狭槽3825缩回。锁定机构3800又能够从锁定位置转换到解锁位置。即,当喷嘴3000处于闭合位置时,冗余锁定机构3840使操作者6能够经由旋转手柄3700来解锁锁定机构3800。
相反,当锁定机构3800处于锁定位置并且喷嘴3000处于打开位置时,第三连杆3843经由销和狭槽3846使第二连杆3842的远端旋转到由锁定机构3800界定的狭槽3825中和/或以其它方式定位在狭槽3825中。即,当流动主体3300被气动缸3500向前推动时,第二连杆3842至少部分地延伸到狭槽3825中。当喷嘴3000处于打开位置时,锁定机构3800又无法从锁定位置致动。即,当喷嘴3000处于打开位置以允许低温流体的转移时,冗余锁定机构3840防止操作者6旋转手柄3700以解锁锁定机构3800。
在填充罐2被填充后,一些低温流体可保持捕获在喷嘴3000和接受器10之间。如图40所说明,喷嘴3000配置成使得被捕获的低温流体能够通过由接受器10的外凸缘11和/或流动主体30界定的漏泄孔31漏泄。即,喷嘴3000的组件(例如,端盖3400的凸缘3410、杆3351、座3360、连杆3820、锁定机构3800)经塑形,调整尺寸且布置成当喷嘴3000耦合到接受器10时不覆盖漏泄孔31。
图47是根据本文教导利用图32到46的喷嘴3000用低温流体填充罐(例如,填充罐2)的流程图。在框3902,操作者6使喷嘴3000与接受器10对准。例如,操作者6使喷嘴3000的端盖3400的狭槽(例如,狭槽411)与接受器10的轴承(例如,轴承20)对准。在框3904,操作者6经由手柄3700将喷嘴3000锁定到接受器10。在一些实例中,在将喷嘴3000锁定到接受器10之前,操作者6经由清洁机构(例如,清洁喷嘴1380)从接受器10和/或喷嘴3000去除污垢和/或其它物质和/或干燥接受器10和/或喷嘴3000以促进喷嘴3000和接受器10之间的密封接合。
在框3906,操作者6按下按钮以将气动缸3500设置为向延伸位置移动。在一些实例中,喷嘴3000包含接近传感器(例如接近传感器3810)以检测锁定机构3800的位置。在此类实例中,如果接近传感器3810检测到锁定机构3800不在锁定位置中,那么气动缸3500不向延伸位置移动。
在框3908,气动缸3500将喷嘴3000的流动主体3300推到喷嘴3000的提升阀3340和接受器10的提升阀40打开的打开位置。在框3910,气动缸3500还将冗余锁定机构3840推到闭合位置,以防止操作者6将喷嘴3000与接受器10断开。在框3912,当提升阀3340和提升阀40打开时,低温流体通过接受器10和喷嘴3000从源罐3流到填充罐2。
在框3914,气动缸3500使喷嘴3000和接受器10返回到闭合位置,以停止源罐3和填充罐2之间的流体流动。在一些实例中,系统1的电路检测填充罐2何时充满,并随后导致返回到闭合位置。在一些实例中,操作者6按下按钮以导致返回到闭合位置。在框3916,当气动缸3500缩回到收缩位置时,气动缸3500从锁定位置释放冗余锁定机构3840。
在框3918,保持在喷嘴3000和接受器10之间的低温流体通过接受器10的漏泄孔31漏泄。在框3920,操作者6经由手柄3700将喷嘴3000的锁定机构3800从接受器10解锁。在框3922,操作者6将喷嘴3000与接受器10解耦。
图48到56描绘了根据本文教导的喷嘴4000(也称为耦合喷嘴)的进一步实施例。在此实施例中,喷嘴4000的许多元件与喷嘴100的先前描述的对应元件相同或大体上类似(例如,喷嘴4000的端盖4400与喷嘴100的端盖400相同或大体上类似),与喷嘴1000、喷嘴2000和/或喷嘴3000的先前描述的对应元件相同或大体上类似。所述元件又将不会在下文中进一步详细描述。喷嘴4000的其它元件与喷嘴100、喷嘴1000、喷嘴2000和/或喷嘴3000的先前描述的对应元件相同或大体上相似,除了下文公开的差异外。此外,在一些实例中,这些图中未描绘的元件与先前的描述相同或大体上相似。
图48到49描绘没有其套筒(例如,套筒3200)的喷嘴4000。如说明,喷嘴4000包含端盖4400、手柄4700和锁定机构4800(也称为第一锁定机构)。在图48到49中,手柄4700处于锁定位置,所述锁定位置使锁定机构4800与接受器10接合并将喷嘴4000固定到接受器10,以转移低温流体。另外,填充软管4252和气动软管4253耦合到喷嘴4000和/或从喷嘴4000延伸。填充软管4252耦合到喷嘴4000的流动主体4300的螺纹端4320。低温流体配置成从源罐3流动并经由喷嘴4000和填充软管4252流到填充罐2。另外,气动软管4253配置成耦合到管道4530,管道4530耦合到气动缸4500。气动缸4500(例如,2英寸直径的气动缸)经由气动软管4253和管道4530接纳加压流体,以操作地控制由流动主体4300界定的导管4310内的压力,以打开和/或闭合喷嘴4000。导管4310包含用于低温流体流动的入口4311和出口4312。
图48还说明束4250,束4250配置成以绝缘的方式将填充软管4252和气动软管4253牢固地组装在一起。填充软管4252和气动软管4253在没有电导管(例如,电导管3254)的情况下捆绑在一起,因为所说明实例的喷嘴4000不包含经由电布线控制的电组件。束4250以紧凑的方式牢固地布置填充软管4252和气动软管4253,所述紧凑的方式促进容易地且安全地操纵。另外,束4250使操作者6能够在没有保护手套的情况下安全地固持束4250,并保护气动软管4253免受填充软管4252的低温流体的极端温度的影响。
在所说明的实例中,填充软管4252由能够输送低温流体(也称为液化天然气(LNG))的材料组成。例如,填充软管4252是由编织和/或波纹的不锈钢形成的LNG软管(例如,1英寸直径的软管)。气动软管4253由能够输送用于气动缸4500的操作的加压流体的材料组成。例如,气动软管4253是钢编织气动软管(例如,1英寸直径的钢编织软管)。束4250还包含柔性绝缘层,以能够在没有保护手套的情况下进行处置,将气动软管4253与填充软管4252绝缘,以及促进容易地且安全地操纵束4250。例如,束4250包含填充软管套筒(例如,填充软管套筒3256)、内套筒(例如,内套筒3257)和外套筒(例如,外套筒3258)以提供柔性绝缘。填充软管套筒配置成配合在填充软管4252上方。内套筒配置成覆盖填充软管4252、填充软管套筒和气动软管4253并将其捆绑在一起。外套筒配置成覆盖内套筒。
图50说明喷嘴4000的流量控制组合件4335,其至少部分地放置在流动主体4300的导管4310内。具体地说,图50描绘了当气动缸4500的轴件4520处于收缩位置时喷嘴4000的流量控制组合件4335处于闭合位置。提升阀4340包含提升阀主体4341,提升阀主体4341是中空的,并且界定开口4343,当喷嘴4000处于打开位置时,低温流体配置成流过开口4343。杆4351耦合到提升阀主体4341。与提升阀主体4341相对的杆4351的端4356延伸超过提升阀4340的插塞4344并且配置成与接受器10的杆42接合。杆4351和/或提升阀主体4341至少部分地界定提升阀4340的插塞4344。插塞4344包含密封件4354,其配置成在喷嘴4000处于闭合位置时接合座4360(也称为阀座),以防止低温流体流过流动主体4300。在打开位置,密封件4354与座4360脱离,以在提升阀4340和座4360之间形成流动路径,所述流动路径促进穿过流动主体4300并进入填充罐2的流体流动。为了使插塞4344能够在闭合位置和打开位置之间转换,弹簧4342定位于提升阀主体4341和流动主体4300的台阶4346之间。
在所说明的实例中,座4360包含座主体4362和密封件4331。座主体4362(例如,由黄铜形成)螺纹接合到流动主体4300的导管4310内的适当位置。当座主体4362至少部分地螺纹接合到导管4310时,密封件4331定位在邻近座主体4362的端的凸缘和流动主体4300的端之间。另外,机械擦拭器4332邻近入口4311在座4360周围周向延伸。
所说明实例的提升阀主体4341、杆4351和密封件4354配置成密封地耦合在一起,以防止液体在提升阀主体4341和杆4351之间渗出并以使密封件4354劣化的方式膨胀。为了形成密封耦合,杆4351界定螺纹盲孔4357,所述盲孔以螺纹方式接纳提升阀主体4341的螺纹突起4347。螺纹突起4347和螺纹盲孔4357使杆4351和提升阀主体4341能够形成间隙可忽略的紧密连接。密封件4354沿着杆4351和提升阀主体4341之间的外表面定位,以防止液体在杆4351和提升阀主体4341之间渗出。
另外,提升阀主体4341的螺纹突起4347界定流体路径4358。即,提升阀主体4341界定延伸通过螺纹突起4347的流体路径4358。当杆4351耦合到提升阀主体4341时,流体路径4358将盲孔4357流体连接到导管4310的其它部分,低温流体流过所述部分。盲孔4357又形成可在杆4351和提升阀主体4341之间渗出并进入盲孔4357的任何低温流体的漏泄口,借此防止任何此类液体捕获在盲孔4357内并以使密封件4354劣化的方式膨胀。
在填充过程期间,喷嘴4000最初与接受器10处于闭合位置。在如图50所说明的闭合位置,弹簧4342推动提升阀4340,以使插塞4344的密封件4354密封接合座4360。为了打开喷嘴4000的提升阀4340,气动缸4500线性地致动到延伸位置。当气动缸4500从收缩位置向延伸位置致动时,气动缸4500的轴件4520推动流动主体4300以在接受器10的导管91内向接受器10的座50致动。气动缸4500施加一个力,所述力克服作用在提升阀4340上的接受器10内的加压低温流体和弹簧4342的合力。因此,接受器10的提升阀40和喷嘴4000的提升阀4340转换到打开位置,以允许低温流体从源罐3流到填充罐2。
回到图48到49,喷嘴4000包含冗余锁定机构4840,当低温从接受器10流过喷嘴4000时,冗余锁定机构4840防止操作者6将喷嘴4000与接受器10断开。图51到56进一步描绘冗余锁定机构4840。
图51是冗余锁定机构4840的锁4841的透视图。锁4841包含基底4842及相对的臂4843。基底4842界定在锁4841的前表面和后表面之间延伸的通孔4844。此外,臂4843在相反方向上从基底4842的相应侧延伸。在所说明的实例中,每个臂4843在大体上垂直于通孔4844的轴的方向上延伸。
图52到53描绘喷嘴4000的冗余锁定机构4840,包含锁4841。更具体地说,图52到53描绘了当锁定机构4800处于锁定位置时的冗余锁定机构4840。
如图52到53所说明,喷嘴4000包含框架4540。框架4540配置成将气动缸4500的缸主体4505固定定位到喷嘴4000的安装环4420。在所说明的实例中,框架4540包含从气动缸4500延伸到安装环4420的相对的梁4541。即,梁4541彼此间隔开以产生臂4510和轴件4520在延伸位置和收缩位置之间可滑动地延伸通过的区域。例如,气动缸4500的轴件4520和耦合到轴件4520的臂4510定位于框架4540的梁4541之间并大体上平行于梁4541延伸。框架4540还包含框架支撑件4542,框架支撑件4542耦合到每个梁4541并在每个梁4541之间延伸。在所说明的实例中,框架支撑件大体上垂直于框架4540的梁4541。框架支撑件4542在梁4541的端之间耦合到梁4541,以当力施加到框架4540时限制和/或减少梁4541的中间部分的弯曲。此外,框架支撑件4542界定臂4510和/或轴件4520可滑动地延伸通过的开口。
所说明实例的锁4841耦合到臂4510,臂4510在轴件4520和流动主体4300之间延伸,以将轴件4520耦合到流动主体4300,使得当气动缸4500在缩回和延伸位置之间转换时,锁4841与轴件4520一起滑动。锁4841的通孔4844接纳臂4510,以将锁4841耦合到臂4510。在其它实例中,锁4841可耦合到气动缸4500的轴件4520。在所说明的实例中,冗余锁定机构4840还包含邻近锁4841的臂4843定位的止动件4543。每个止动件4543耦合到彼此相对的梁4541中的相应一者的内表面和/或部分。当以此方式耦合到梁4541时,止动件4543向内朝向臂4510延伸,使得每个止动件4543在锁4841的臂4843中的相应一者上方延伸。此外,在一些实例中,每个梁4541在锁4841的臂4843中的相应一者上方延伸。止动件4543和/或梁4541配置成接合臂4843,以防止锁4841绕臂4510旋转(例如,当力施加到锁4841的臂4843中的一或多者时)。例如,每个止动件4543接合臂4843中的相应一者的顶表面以防止锁4841旋转。另外,所说明实例的止动件4543具有足以覆盖气动缸4500的行程长度的长度,使得止动件4543在气动缸4500的每个行程位置接合锁4841的臂4843。
冗余锁定机构4840还包含耦合到锁定机构4800的连杆组合件4830的一或多个脚部4845。例如,连杆组合件4830配置成在解锁位置和锁定位置之间转换锁定机构4800。此外,每个脚部4845耦合到连杆组合件4830的第一连杆4832、第二连杆4833和/或枢轴接头4834中的对应一者,使得当锁定机构4800在锁定和解锁位置之间转换时,脚部4845移动。在所说明的实例中,每个脚部4845与相应枢轴接头4834一体成型。当喷嘴4000处于打开位置时,脚部4845配置成接合锁4841,以限制锁定机构4800的移动。即,当喷嘴4000附接到接受器10,并且气动缸4500处于延伸位置以将喷嘴4000放置在打开位置时,冗余锁定机构4840的脚部4845配置成以限制和/或阻挡锁定机构4800的连杆组合件4830的移动的方式接合锁4841。当低温流体流过喷嘴4000时,又防止操作者6经由手柄4700解锁锁定机构4800并随后将喷嘴4000与接受器10断开。
例如,图52描绘当手柄4700在朝向喷嘴4000的前方的方向上完全旋转时处于锁定位置的锁定机构4800和冗余锁定机构4840。图53描绘当用户试图将手柄4700向解锁位置转回时处于锁定位置的锁定机构4800和冗余锁定机构4840。如图53所说明,当锁定机构4800处于锁定位置并且气动缸4500处于延伸位置以将喷嘴4000放置到打开位置时,耦合到臂4510的锁4841靠近和/或接近耦合到连杆组合件4830的脚部4845(例如,下方)定位,使得当手柄4700在朝向打开位置的方向上旋转时,脚部4845接合锁4841。锁4841又阻止锁定机构4800的连杆组合件4830的进一步移动,借此防止手柄4700的进一步旋转,以在气动缸4500保持在延伸位置时将锁定机构4800维持在锁定位置。
当气动缸4500缩回到收缩位置以闭合喷嘴4000时,耦合到臂4510的锁4841移动远离耦合到连杆组合件4830的脚部4845并使其脱离脚部4845一段距离,所述距离使得连杆组合件4830能够进一步移动。即,当气动缸4500缩回以闭合喷嘴4000时,冗余锁定机构4840解锁以使锁定机构4800能够解锁,并又使喷嘴4000能够与接受器10断开。
图54到56进一步描绘冗余锁定机构4840从锁定位置转换到解锁位置。图54描绘紧接在气动缸4500缩回到收缩位置之后的冗余锁定机构4840。当气动缸4500缩回时,弹簧4342提供偏压力,所述偏压力暂时防止耦合到臂4510的锁4841完全缩回。如图55所说明,弹簧4342的偏压力防止锁4841缩回到使脚部4845能够清除锁4841的位置,并因此防止冗余锁定机构4840完全转换到使锁定机构4800能够解锁的解锁位置。
为了克服弹簧4342的偏压力,每个脚部4845包含凸曲面4846,凸曲面4846配置成接合锁4841的臂4843。当冗余锁定机构4840处于锁定位置时,脚部4845定位在锁4841上方,使得锁4841接触脚部4845的一部分,此防止脚部4845从锁定位置进一步移动。当气动缸4500已经缩回并且弹簧4342防止锁4841完全缩回时,脚部4845仅部分在锁4841上方延伸,使得锁4841接触每个脚部4845的弯曲表面4846的一部分。当力施加到脚部4845时(例如,经由旋转手柄4700),曲面4846使脚部4845能够沿着锁4841滑动,以促进锁定机构4800进一步移动。当脚部4845的曲面4846沿着锁4841滑动时,脚部4845还向锁4841施加力,以克服弹簧4342的偏压力,并将锁4841推到完全收缩位置,以进一步促进锁定机构4800移动到解锁位置。
即,在气动缸4500缩回之后,在操作者6向解锁位置旋转手柄4700以使每个脚部4845的曲面4846将锁4841推回到完全收缩位置之后,冗余锁定机构4840和锁定机构4800返回到解锁位置。图56描绘了当脚部4845克服弹簧4342的偏压力以使冗余锁定机构4840和锁定机构4800返回到解锁位置时的冗余锁定机构4840。
图57是根据本文教导利用图48到56的喷嘴4000用低温流体填充罐(例如,填充罐2)的流程图。在框4902,操作者6使喷嘴4000与接受器10对准。例如,操作者6使喷嘴4000的端盖4400的狭槽(例如,狭槽411)与接受器10的轴承(例如,轴承20)对准。在框4904,操作者6经由手柄4700将喷嘴4000锁定到接受器10。在一些实例中,在将喷嘴4000锁定到接受器10之前,操作者6经由清洁机构(例如,清洁喷嘴1380)从接受器10和/或喷嘴4000去除污垢和/或其它物质和/或干燥接受器10和/或喷嘴4000以促进喷嘴4000和接受器10之间的密封接合。
在框4906,操作者6按下按钮以将气动缸4500设置为向延伸位置移动。在框4908,气动缸4500将喷嘴4000的流动主体4300至少部分地通过衬套4430和安装环4420推到喷嘴4000的提升阀4340和接受器10的提升阀40打开的打开位置。在框4910,气动缸4500还将冗余锁定机构4840推到闭合位置,以防止操作者6将喷嘴4000与接受器10断开。在框4912,当提升阀4340和提升阀40打开时,低温流体通过接受器10和喷嘴4000从源罐3流到填充罐2。
在框4914,气动缸4500使喷嘴4000和接受器10返回到闭合位置,以停止源罐3和填充罐2之间的流体流动。在一些实例中,操作者6按下按钮以导致返回到闭合位置。在框4916,当气动缸4500缩回到收缩位置时,气动缸4500将冗余锁定机构4840从锁定位置释放到部分解锁位置。
在框4918,保持在喷嘴4000和接受器10之间的低温流体通过接受器10的漏泄孔31漏泄。在框4920,操作者6通过旋转手柄4700将冗余锁定机构4840推到(完全)解锁位置。在框4922,操作者6通过进一步旋转手柄4700将喷嘴4000的锁定机构4800与接受器10解锁。在框4924,操作者6将喷嘴4000与接受器10解耦。
用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括第一锁定机构,所述第一锁定机构耦合到安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。流量控制组合件包括邻近入口固定到流动主体的阀座和配置成在闭合位置和打开位置之间滑动的插塞。插塞配置成在闭合位置中接合阀座以防止低温流体流过流动主体,并在打开位置中脱离阀座以使低温流体能够流过流动主体。流量控制组合件还包括延伸超过所述插塞的杆。所述杆配置成在将第一锁定机构锁定到接受器时接合接受器的接受器杆。当第一锁定机构被锁定到接受器并且气动缸从收缩位置致动到延伸位置时,轴件配置成使固定到流动主体的阀座相对于插塞移动并从插塞脱离以打开流量控制组合件。当第一锁定机构被锁定到接受器并且气动缸从延伸位置致动到收缩位置时,轴件配置成使固定到流动主体的阀座相对于插塞移动并接合插塞以闭合流量控制组合件。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括冗余锁定机构,所述冗余锁定机构配置成当气动缸处于延伸位置时防止第一锁定机构从锁定位置转换。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括线性致动器和旋转手柄,其配置成在解锁位置和锁定位置之间致动第一锁定机构。线性致动器和旋转手柄在操作上彼此平行,使得当线性致动器或旋转手柄致动时,第一锁定机构致动。
在耦合喷嘴的实例中,流量控制组合件进一步包括配置成均衡流动主体的导管内的压力的内部提升阀和配置成当导管内的压力均衡时控制低温流体通过导管的流动的外部提升阀。
在耦合喷嘴的实例中,阀座组合件进一步包括耦合到杆的提升阀主体,其中当耦合在一起时,提升阀主体和杆至少部分地界定插塞。
此外,在耦合喷嘴的实例中,杆界定盲孔,并且提升阀主体包括由盲孔接纳用于将提升阀主体耦合到杆的突起。
在耦合喷嘴的实例中,阀座包括耦合到导管内的流动主体的座主体、通过至少部分地延伸到导管内而将座主体包围在导管内的密封件保持器、以及定位于密封件保持器和邻近入口的流动主体的端之间的密封件。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括包含凸缘的端盖。凸缘界定狭槽,狭槽配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器之前促进与接受器对准。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括邻近安装环固定定位的衬套。衬套以键控方式可滑动地接纳流动主体,以防止流动主体旋转。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括邻近流动主体的入口的清洁喷嘴。为了在耦合喷嘴和接受器之间形成密封连接,清洁喷嘴配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器之前发射加压流体以清洁接受器。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括接近传感器组合件,所述接近传感器组合件配置成检测耦合喷嘴何时经由第一锁定机构牢固地耦合到接受器。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括流体耦合到气动缸并配置成向气动缸提供加压流体的管道。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括束。束包括:气动软管,其耦合到管道并配置成向管道提供加压流体;填充软管,其耦合到流动主体的出口并流体耦合到流动主体的导管以接纳流过导管的低温流体;以及至少一个柔性绝缘层,其牢固且紧凑地捆绑气动软管和填充软管。
关于冗余锁定机构,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括第一锁定机构,所述第一锁定机构耦合到安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。当第一锁定机构被锁定到接受器时,气动缸配置成在打开位置和闭合位置之间致动流量控制组合件。当气动缸处于延伸位置时流量控制组合件处于打开位置以允许低温流体流过流动主体。当气动缸处于收缩位置时流量控制组合件处于闭合位置以防止低温流体流过流动主体。耦合喷嘴还包括冗余锁定机构,所述冗余锁定机构配置成当气动缸处于延伸位置时防止第一锁定机构从锁定位置转换。
在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构包含一或多个脚部和锁。一或多个脚部配置成接合锁,以防止第一锁定机构从锁定位置移动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,第一锁定机构包括用于在锁定位置和解锁位置之间转换的连杆组合件。一或多个脚部耦合到连杆组合件,使得一或多个脚部在第一锁定机构在所述锁定位置和所述解锁位置之间转换时移动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,一或多个脚部中的每一者与连杆组合件的相应枢轴接头一体成型。
此外,在耦合喷嘴的实例中,当气动缸处于延伸位置时,锁定位在一或多个脚部附近,以接合一或多个脚部并防止第一锁定机构从锁定位置移动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,当气动缸处于收缩位置时,锁远离一或多个脚部定位,以不接合一或多个脚部,并使第一锁定机构能够从锁定位置移动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,一或多个脚部中的每一者包含配置成接合锁的凸曲面。当气动缸已从延伸位置释放时,凸曲面使一或多个脚部中的每一者沿着锁滑动到解锁位置,并推动锁以克服偏压力且进入收缩位置。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括与气动缸的轴件耦合并从其延伸的臂。臂在轴件和流动主体之间延伸以将所述轴件耦合到所述流动主体。
另外,在耦合喷嘴的实例中,锁固定地耦合到臂和轴件中的至少一者,使得当气动缸在延伸位置和收缩位置之间转换时,锁与轴件一起滑动。
另外,在耦合喷嘴的实例中,锁定位成与一或多个脚部接合,以防止当气动缸处于延伸位置时第一锁定机构移动,并且与一或多个脚部脱离,以使第一锁定机构在气动缸处于收缩位置时能够移动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括在气动缸的缸主体和安装环之间延伸的框架。安装环耦合到框架。缸主体耦合到框架,以相对于耦合到所述框架的安装环固定定位缸主体。
此外,在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构进一步包括邻近锁固定到框架的多个止动件。多个止动件中的每一者配置成接合锁的顶表面以防止锁旋转。
此外,在耦合喷嘴的实例中,锁包含一组相对的臂。多个止动件中的每一者配置成接合所述相对臂组中的相应一者以防止所述锁旋转。
在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构包含连杆和狭槽,其中连杆配置成当气动缸处于延伸位置时至少部分地延伸到狭槽中,以防止第一锁定机构从锁定位置转换。
此外,在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构进一步包括固定连杆,其中连杆经由固定连杆耦合到安装环。
此外,在耦合喷嘴的实例中,狭槽相对于安装环固定定位。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括邻近安装环并相对于安装环固定定位的衬套,其中衬套界定狭槽。
此外,在耦合喷嘴的实例中,连杆经由操作连杆可操作地耦合到流动主体。
另外,在耦合喷嘴的实例中,为了防止第一锁定机构从锁定位置转换,连杆配置成在流动主体通过转换到延伸位置的气动缸推向接受器时延伸到狭槽中。
另外,在耦合喷嘴的实例中,为了使第一锁定机构能够从锁定位置转换,连杆配置成在气动缸转换到收缩位置时从狭槽缩回,以使流动主体从接受器缩回。
此外,在耦合喷嘴的实例中,连杆包含近端和远端。
此外,在耦合喷嘴的实例中,连杆的远端配置成当气动缸转换到延伸位置时旋转进入狭槽中,并当气动缸转换到收缩位置时旋转出狭槽中。
此外,在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构进一步包括固定耦合到安装环的固定连杆。连杆在远端和近端之间可旋转地耦合到固定连杆,以使所述远端能够旋转进入和离开狭槽。
此外,在耦合喷嘴的实例中,冗余锁定机构进一步包括致动连杆,其包含第一端和与第一端相对的第二端。第一端铰接地耦合到连杆的近端,其中第二端界定销和狭槽连接的销狭槽。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括由销和狭槽连接的销狭槽接纳的销。销和狭槽的销配置成与流动主体一起滑动以致动致动连杆。所述致动连杆配置成使连杆转换进入及离开所述狭槽,以在锁定位置和解锁位置之间转换冗余锁定机构。
关于可气动和手动操作的锁定机构,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括第一锁定机构,所述第一锁定机构耦合到安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。耦合喷嘴还包括线性致动器和旋转手柄,其配置成在解锁位置和锁定位置之间致动所述第一锁定机构。线性致动器和旋转手柄在操作上彼此平行,使得当线性致动器或旋转手柄致动时,第一锁定机构致动。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。气动缸配置成致动流动主体以在打开位置和闭合位置之间转换流量控制组合件。流量控制组合件配置成在打开位置允许低温流体流过流动主体,并在闭合位置防止低温流体流过流动主体。
在耦合喷嘴的实例中,第一锁定机构包括多个连杆,其配置成在解锁位置和锁定位置之间致动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,多个连杆在流动主体周围周向布置。
此外,在耦合喷嘴的实例中,第一锁定机构进一步包括在多个连杆的远端处的凸缘。凸缘配置成在锁定位置接合接受器,以将耦合喷嘴紧固到接受器。
此外,在耦合喷嘴的实例中,线性致动器包括可操作地耦合到多个连杆的轴件。轴件配置成线性地致动以使第一锁定机构在解锁位置和锁定位置之间转换。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括在旋转手柄和第一锁定机构的多个连杆之间延伸并可操作地连接所述旋转手柄和所述多个连杆的第二多个连杆。
在耦合喷嘴的实例中,线性致动器包括第二气动缸。
此外,在耦合喷嘴的实例中,第二气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括配置成启动线性致动器的致动的按钮。
此外,在耦合喷嘴的实例中,旋转手柄配置成使操作者能够旋转旋转手柄以提供对第一锁定机构的手动控制。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括一或多个接近传感器,其配置到接近传感器组合件,所述组合件配置成检测第一锁定机构何时在锁定位置将耦合喷嘴紧固到接受器。
关于具有外部和内部提升阀的流量控制组合件,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括气动缸,所述气动缸包括配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件配置成致动所述流动主体。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。流量控制组合件包括外部提升阀,所述外部提升阀配置成当导管内的压力均衡时控制低温流体通过导管的流动。外部提升阀包括邻近入口固定到流动主体的阀座,和配置成在外部提升阀的闭合位置和打开位置之间滑动的插塞。插塞配置成在闭合位置中接合阀座以防止低温流体流过流动主体,并在打开位置中脱离阀座以使低温流体能够流过流动主体。流量控制组合件还包括配置成均衡导管内的压力的内部提升阀。内部提升阀包括延伸超过插塞的杆。杆配置成与接受器的接受器杆接合。当气动缸从收缩位置致动到延伸位置时,轴件配置成使固定到流动主体的阀座相对于插塞移动并从插塞脱离以打开外部提升阀。当气动缸从延伸位置致动到收缩位置时,轴件配置成使固定到流动主体的阀座相对于插塞移动并接合插塞以闭合外部提升阀。
在耦合喷嘴的实例中,在打开位置,内部提升阀使导管内的压力均衡。
在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀包括提升阀主体,其至少部分界定插塞、阀座和耦合到提升阀主体并配置成偏压插塞以接合阀座的第一弹簧。
此外,在耦合喷嘴的实例中,内部提升阀包括杆,至少部分由杆界定并配置成选择性地接合由提升阀主体界定的座表面的第二插塞,以及配置成偏压第二插塞以接合座表面的第二弹簧。
此外,在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀的提升阀主体界定开口,内部提升阀的杆配置成可滑动地延伸通过所述开口。
此外,在耦合喷嘴的实例中,气动缸具有最大力,第二插塞具有外径,并且第二弹簧具有最大力,所述最大力当气动缸处于延伸位置时使内部提升阀能够打开,以均衡流动主体的导管内的压力。
此外,在耦合喷嘴的实例中,插塞具有外径,第一弹簧具有最大力,并且气动缸具有最大力,当气动缸处于延伸位置时,所述最大力在导管内的压力不均衡时防止外部提升阀打开,并且在导管内的压力均衡时使外部提升阀能够打开。
另外,在耦合喷嘴的实例中,提升阀的外径和弹簧的最大力在气动缸收缩并且流量控制组合件随后闭合之后使外部提升阀能够重新打开,以当被捕获的低温流体施加到外部提升阀上的力超过第一弹簧施加的力时漏泄被捕获在接受器和耦合喷嘴之间的低温流体。
在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀配置成当气动缸转换到延伸位置时最初保持闭合。
此外,在耦合喷嘴的实例中,内部提升阀配置成当气动缸转换到延伸位置时打开以均衡流动主体的导管内的压力。
此外,在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀配置成当导管内的压力均衡时打开以使低温流体能够流过导管。
此外,在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀和内部提升阀配置成当气动缸返回到闭合位置时闭合。
此外,在耦合喷嘴的实例中,外部提升阀配置成随后当捕获的低温流体的压力超过预定阈值时重新打开以漏泄捕获在耦合喷嘴和接受器之间的低温流体。
关于流量控制组合件的杆和提升阀主体之间的连接,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。流量控制组合件包括邻近入口固定到流动主体的阀座和配置成在闭合位置和打开位置之间滑动的插塞。插塞配置成在闭合位置中接合阀座以防止低温流体流过流动主体,并在打开位置中脱离阀座以使低温流体能够流过流动主体。流量控制组合件还包括界定盲孔的杆。杆延伸通过插塞且配置成在将耦合喷嘴锁定到接受器时接合接受器的接受器杆。流量控制组合件还包括提升阀主体,所述提升阀主体包括由盲孔接纳以将提升阀主体耦合到杆的突起。当耦合在一起时,提升阀主体和杆至少部分地界定插塞。
在耦合喷嘴的实例中,盲孔和突起是带螺纹的。
此外,在耦合喷嘴的实例中,提升阀主体和杆经由突起和盲孔螺纹耦合在一起。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括放置在杆和提升阀主体之间的密封件。
此外,在耦合喷嘴的实例中,密封件是O形环。
此外,在耦合喷嘴的实例中,密封件至少部分地界定插塞。
此外,在耦合喷嘴的实例中,密封件沿着杆和提升阀主体之间的外表面定位,以防止低温流体在杆和提升阀主体之间渗出。
在耦合喷嘴的实例中,提升阀主体界定延伸通过突起的流体路径。
此外,在耦合喷嘴的实例中,当提升阀主体耦合到杆时,流体路径将盲孔流体耦合到导管以形成盲孔的漏泄口。
此外,在耦合喷嘴的实例中,由提升阀主体形成的漏泄孔配置成从盲孔漏泄低温流体,以防止低温流体以使密封件劣化的方式在盲孔内被捕获和膨胀。
在耦合喷嘴的实例中,提升阀主体是中空的,并且界定开口,当插塞处于打开位置时,低温流体配置成流动通过所述开口。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括定位于提升阀主体和流动主体的台阶之间的弹簧,以将插塞偏压到闭合位置。
关于多件式阀座,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。流量控制组合件包括阀座,所述阀座邻近入口固定到流动主体。阀座包括耦合到导管内的流动主体的座主体、通过至少部分地延伸到导管内而将座主体包围在导管内的密封件保持器、以及定位于密封件保持器和邻近入口的流动主体的端之间的密封件。流量控制组合件还包括配置成在闭合位置和打开位置之间滑动的插塞。插塞配置成在闭合位置中接合阀座的座主体以防止低温流体流过流动主体,并在打开位置中脱离阀座以使低温流体能够流过流动主体。流量控制组合件还包括杆,所述杆延伸超过插塞并且配置成在耦合喷嘴被锁定并流体耦合到接受器时与接受器的接受器杆接合。
在耦合喷嘴的实例中,其中流动主体包含邻近入口的内螺纹。
此外,在耦合喷嘴的实例中,座主体包含第一外螺纹。座主体经由流动主体的内螺纹和座主体的第一外螺纹螺纹耦合到导管内的流动主体。
此外,在耦合喷嘴的实例中,密封件保持器包含第二外螺纹。密封件保持器经由流动主体的内螺纹和座主体的第二外螺纹螺纹耦合到流动主体,以将座主体包围在导管内,并邻近流动主体的端保持密封件。
在耦合喷嘴的实例中,座主体和密封件保持器由黄铜形成。
在耦合喷嘴的实例中,密封件是O形环。
在耦合喷嘴的实例中,密封件保持器配置成与流动主体解耦,同时座主体在导管内保持与流动主体耦合,以实现在低温流体的流体流动不完全降压的情况下替换密封件。
在耦合喷嘴的实例中,密封件保持器包含沿向外周向方向延伸并邻近流动主体的端保持密封件的凸缘。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括定位于提升阀主体和流动主体的台阶之间的弹簧,以将插塞偏压到闭合位置。
关于促进与接受器对准的喷嘴端盖,低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和第一锁定机构,所述流动主体可滑动地延伸通过所述安装环,所述第一锁定机构耦合到所述安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。所述耦合喷嘴还包括端盖,所述端盖包含凸缘。凸缘界定狭槽,狭槽配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器之前促进与接受器对准。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。当第一锁定机构被锁定到接受器时,流量控制组合件配置成在允许低温流体流过流动主体的打开位置和防止低温流体流过流动主体的闭合位置之间致动。
在耦合喷嘴的实例中,端盖至少部分地覆盖第一锁定机构。
在耦合喷嘴的实例中,界定端盖的狭槽的凸缘邻近流动主体的入口。
在耦合喷嘴的实例中,由端盖的凸缘界定的狭槽配置成接纳接受器的相应轴承,以促进与接受器对准。
此外,在耦合喷嘴的实例中,凸缘界定狭槽以线性延伸。狭槽配置成线性地接纳轴承而不使端盖旋转,以阻止耦合喷嘴在耦合到接受器时扭曲。
此外,在耦合喷嘴的实例中,每个凸缘相对于彼此具有相同的尺寸。
此外,在耦合喷嘴的实例中,每个凸缘围绕端盖的中心轴同心地彼此等间距间隔开。
此外,在耦合喷嘴的实例中,每个凸缘具有相同的尺寸并相对于彼此等间距间隔开,以减小端盖的旋转量,以使狭槽与接受器的轴承对准。
此外,在耦合喷嘴的实例中,每个凸缘包含界定相对倒角的端。凸缘的倒角配置成将接受器的轴承引导到端盖的狭槽中。
此外,在耦合喷嘴的实例中,倒角成约70度的角度,以将接受器的轴承引导到端盖的狭槽中。
关于键控流动主体,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和衬套,所述流动主体可滑动地延伸通过所述安装环,所述衬套邻近所述安装环固定定位。衬套以键控方式可滑动地接纳流动主体,以防止流动主体旋转。耦合喷嘴还包括气动缸,气动缸包括相对于安装环固定定位的气动缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。气动缸配置成致动流动主体以在打开位置和闭合位置之间转换流量控制组合件。流量控制组合件配置成在打开位置允许低温流体流过流动主体,并在闭合位置防止低温流体流过流动主体。
在耦合喷嘴的实例中,衬套界定可滑动地接纳流动主体的开口。
此外,在耦合喷嘴的实例中,衬套界定从开口延伸的键控狭槽。
此外,在耦合喷嘴的实例中,流动主体进一步包括沿着流动主体的外表面延伸的键控翅片。
此外,在耦合喷嘴的实例中,衬套的键控狭槽可滑动地接纳键控翅片,以防止流动主体旋转。
此外,在耦合喷嘴的实例中,键控翅片沿着流动主体的外表面在纵向方向上延伸。
在耦合喷嘴的实例中,衬套经由紧固件耦合到安装环。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括在气动缸的缸主体和安装环之间延伸的框架。安装环耦合到框架。缸主体耦合到框架,以相对于耦合到所述框架的安装环固定定位缸主体。
在耦合喷嘴的实例中,衬套由黄铜形成。
关于在将喷嘴连接到接受器之前清洁接受器,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括轴件,所述轴件配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括第一锁定机构,所述第一锁定机构耦合到安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。耦合喷嘴还包括邻近流动主体的入口的清洁喷嘴。为了在耦合喷嘴和接受器之间形成密封连接,清洁喷嘴配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器之前发射加压流体以清洁接受器。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。当第一锁定机构被锁定到接受器时,气动缸配置成在打开位置和闭合位置之间致动流量控制组合件。当气动缸处于延伸位置时流量控制组合件处于打开位置以允许低温流体流过流动主体。当气动缸处于收缩位置时流量控制组合件处于闭合位置以防止低温流体流过流动主体。
在耦合喷嘴的实例中,由清洁喷嘴发射的加压流体是加压空气。
在耦合喷嘴的实例中,清洁喷嘴包括多个喷口,其中多个喷口中的每一者配置成将加压流体发射到接受器上。
此外,在耦合喷嘴的实例中,多个喷口中的每一者包括朝向清洁喷嘴的中心轴向内倾斜的尖端,以促进喷口将加压空气吹到接受器上。
此外,在耦合喷嘴的实例中,清洁喷嘴进一步包括框架,多个喷口从所述框架延伸。
此外,在耦合喷嘴的实例中,框架包括彼此相对布置的臂。
此外,在耦合喷嘴的实例中,每个臂包含多个喷口中的一或多者。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括耦合到安装环的衬套。清洁喷嘴的框架耦合到衬套。
此外,在耦合喷嘴的实例中,衬套界定多个切口,多个喷口朝向流动主体的入口延伸通过所述切口。
在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括机械擦拭器,所述机械擦拭器邻近入口在流动主体周围周向延伸。机械擦拭器配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器之前擦拭接受器的一部分,以防止材料随后使耦合喷嘴和接受器之间的密封连接松动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,流动主体界定机械擦拭器搁置在其中的凹槽。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括密封件,所述密封件在邻近入口的流动主体周围周向延伸,以促进耦合喷嘴和接受器之间的密封连接。
此外,在耦合喷嘴的实例中,机械擦拭器定位于密封件和界定入口的流动主体的端之间。
关于用于监视与接受器的连接的接近传感器,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括第一锁定机构,所述第一锁定机构耦合到安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器。当第一锁定机构已经将耦合喷嘴紧固到接受器时,导管的入口流体耦合到接受器。耦合喷嘴还包括接近传感器组合件,所述接近传感器组合件配置成检测耦合喷嘴何时经由第一锁定机构牢固地耦合到接受器。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。当第一锁定机构被锁定到接受器时,流量控制组合件配置成在允许低温流体流过流动主体的打开位置和防止低温流体流过流动主体的闭合位置之间致动。
在耦合喷嘴的实例中,接近传感器组合件包括接近传感器和传感器轴件。接近传感器配置成通过监视传感器轴件的端来检测耦合喷嘴是否耦合到接受器。
此外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器被固定到耦合喷嘴的外表面,并且传感器轴件配置成朝向和远离接近传感器滑动。
此外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器组合件进一步包括用于传感器轴件的支撑壁。支撑壁固定到所述耦合喷嘴的外表面。
此外,在耦合喷嘴的实例中,支撑壁界定传感器轴件配置成滑动穿过的孔。
此外,在耦合喷嘴的实例中,传感器轴件配置成在第一锁定机构将耦合喷嘴紧固到接受器时被接受器推向接近传感器并推到活动位置。接近传感器配置成当耦合喷嘴耦合到接受器时检测到处于活动位置的传感器轴件的端。
此外,在耦合喷嘴的实例中,传感器轴件配置成在耦合喷嘴与接受器解耦时推离接近传感器并推到静止位置。接近传感器配置成当耦合喷嘴与接受器解耦时未检测到处于静止位置的传感器轴件的端。
此外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器组合件进一步包括向静止位置偏压传感器轴件的弹簧。
另外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器组合件进一步包括传感器轴件插塞和弹簧壁。弹簧是定位在传感器轴件插塞和弹簧壁之间并接合其的压缩弹簧。
另外,在耦合喷嘴的实例中,弹簧壁固定到耦合喷嘴的外表面,且传感器轴件插塞固定到传感器轴件。弹簧配置成当传感器轴件向接近传感器滑动时在传感器轴件插塞和弹簧壁之间压缩。
在耦合喷嘴的进一步实例中,弹簧壁界定传感器轴件配置成滑动穿过的孔。
此外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器对被检测的材料类型敏感。
此外,在耦合喷嘴的实例中,接近传感器配置成经由传感器轴件监视接受器的存在,以使接近传感器能够准确地监视不同材料的接受器。
关于绝缘束,用于低温流体流动的实例耦合喷嘴包括界定导管、入口和出口的流动主体。流动主体配置成允许低温流体经由入口流入导管并经由出口流出导管。耦合喷嘴还包括安装环和气动缸,流动主体可滑动地延伸通过安装环。气动缸包括相对于安装环固定定位的缸主体和配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动的轴件。轴件耦合到流动主体并配置成致动流动主体。耦合喷嘴还包括流体耦合到气动缸并配置成向气动缸提供加压流体的管道。耦合喷嘴还包括束,所述束包括:气动软管,其耦合到管道并配置成向管道提供加压流体;填充软管,其耦合到流动主体的出口并流体耦合到导管以接纳流过导管的低温流体;以及至少一个柔性绝缘层,其牢固且紧凑地捆绑气动软管和填充软管。耦合喷嘴还包括至少部分地放置在流动主体的导管中的流量控制组合件。气动缸配置成致动流动主体以在打开位置和闭合位置之间转换流量控制组合件。流量控制组合件配置成在打开位置允许低温流体流过流动主体,并在闭合位置防止低温流体流过流动主体。
在耦合喷嘴的实例中,束的至少一个绝缘层包括配合在气动软管和填充软管上方的外套筒。外套筒提供与流过填充软管的低温流体的绝缘,以使操作者能够在没有防护手套的情况下固持束。
此外,在耦合喷嘴的实例中,束的至少一个绝缘层进一步包括配合在填充软管上方的填充软管套筒。填充软管套筒定位于填充软管和气动软管之间,以使气动软管与流过填充软管的低温流体绝缘。
此外,在耦合喷嘴的实例中,外套筒和内套筒中的至少一者是聚丙烯套筒。
此外,在耦合喷嘴的实例中,束进一步包括内套筒,所述内套筒在外套筒内覆盖气动软管、填充软管和填充软管套筒且将其捆绑在一起。
另外,在耦合喷嘴的实例中,内套筒包含螺旋聚乙烯套筒。
在耦合喷嘴的实例中,束进一步包括容纳电布线的电导管。
此外,在耦合喷嘴的实例中,耦合喷嘴进一步包括一或多个接近传感器,所述接近传感器耦合到电布线并配置成检测耦合喷嘴何时牢固地耦合到接受器。
此外,在耦合喷嘴的实例中,电导管包含柔性金属导管,所述柔性金属导管是液密的且具有极端温度额定值,以将电布线与流过填充软管的低温液体绝缘。
此外,在耦合喷嘴的实例中,束的至少一个绝缘层包括配合在气动软管、填充软管和电导管上方的外套筒。外套筒提供与流过填充软管的低温流体的绝缘,以使操作者能够在没有防护手套的情况下固持束。束的至少一个绝缘层进一步包括配合在填充软管上方的填充软管套筒。填充软管套筒定位于填充软管和气动软管及电导管两者之间,以使气动软管与流过填充软管的低温流体绝缘。束进一步包括内套筒,所述内套筒在外套筒内覆盖气动软管、填充软管、填充软管套筒和电导管且将其捆绑在一起。
在耦合喷嘴的实例中,填充软管包含不锈钢编织或波纹软管。
在耦合喷嘴的实例中,气动软管包含钢编织气动软管。
在本申请案中,析取词的使用希望包含合取词。使用定冠词或不定冠词并不是希望指示基数。具体地说,对“所述”对象或“一”和“一个”对象的引用也希望表示可能多个此类对象中的一者。此外,连词“或”可用于传达同时存在的特征,而不是相互排斥的替代方案。换句话说,连词“或”应理解为包含“和/或”。术语“包含(includes、including和include)”是包含性的,且其范围分别与“包括(comprises、comprising和comprise)”相同。
上述实施例和具体地说任何“优选”实施例是实施方案的可能实例,并且仅仅为了清楚地理解本发明的原理而阐述。可对上述实施例进行许多变化和修改,而大体上不脱离本文所述技术的精神和原理。所有修改都希望包含在本公开的范围内,并受所附权利要求保护。

Claims (15)

1.一种用于低温流体流动的耦合喷嘴,其包括:
流动主体,其界定导管、入口和出口,其中所述流动主体配置成允许低温流体经由所述入口流入所述导管并经由所述出口流出所述导管;
安装环,所述流动主体可滑动地延伸通过所述安装环;
气动缸,其包括:
缸主体,其相对于所述安装环固定定位;和
轴件,其配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动,其中所述轴件耦合到所述流动主体并配置成致动所述流动主体;
第一锁定机构,其耦合到所述安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器,其中当所述第一锁定机构已经将所述耦合喷嘴紧固到所述接受器时,所述导管的所述入口流体耦合到所述接受器;和
流量控制组合件,其至少部分地放置在所述流动主体的所述导管中,所述流量控制组合件包括:
阀座,其邻近所述入口固定到所述流动主体;
插塞,其配置成在闭合位置和打开位置之间滑动,其中所述插塞配置成在所述闭合位置接合所述阀座以防止低温流体流过所述流动主体,并在所述打开位置脱离所述阀座以使所述低温流体流过所述流动主体;
杆,其延伸超过所述插塞,其中所述杆配置成当所述第一锁定机构锁定到所述接受器时接合所述接受器的接受器杆,
其中,当所述第一锁定机构被锁定到所述接受器并且所述气动缸从所述收缩位置致动到所述延伸位置时,所述轴件配置成使固定到所述流动主体的所述阀座相对于所述插塞移动并从所述插塞脱离以打开所述流量控制组合件,且
其中,当所述第一锁定机构被锁定到所述接受器并且所述气动缸从所述延伸位置致动到所述收缩位置时,所述轴件配置成使固定到所述流动主体的所述阀座相对于所述插塞移动并接合所述插塞以闭合所述流量控制组合件。
2.根据权利要求1所述的耦合喷嘴,其进一步包括冗余锁定机构,所述冗余锁定机构配置成当所述气动缸处于所述延伸位置时防止所述第一锁定机构从锁定位置转换。
3.一种用于低温流体流动的耦合喷嘴,其包括:
流动主体,其界定导管、入口和出口,其中所述流动主体配置成允许低温流体经由所述入口流入所述导管并经由所述出口流出所述导管;
安装环,所述流动主体可滑动地延伸通过所述安装环;
气动缸,其包括:
缸主体,其相对于所述安装环固定定位;和
轴件,其配置成在延伸位置和收缩位置之间滑动,其中所述轴件耦合到所述流动主体并配置成致动所述流动主体;
第一锁定机构,其耦合到所述安装环并配置成将所述耦合喷嘴紧固到接受器,其中当所述第一锁定机构已经将所述耦合喷嘴紧固到所述接受器时,所述导管的所述入口流体耦合到所述接受器;
流量控制组合件,其至少部分地放置在所述流动主体的所述导管中,其中,当所述第一锁定机构被锁定到所述接受器时,所述气动缸配置成在打开位置和闭合位置之间致动所述流量控制组合件,其中当所述气动缸处于所述延伸位置时,所述流量控制组合件处于所述打开位置以允许所述低温流体流过所述流动主体,其中,当所述气动缸处于所述收缩位置时所述流量控制组合件处于所述闭合位置以防止所述低温流体流过所述流动主体;和
冗余锁定机构,其配置成当所述气动缸处于所述延伸位置时防止所述第一锁定机构从锁定位置转换。
4.根据权利要求2或3所述的耦合喷嘴,其中所述冗余锁定机构包含一或多个脚部和锁,其中所述一或多个脚部配置成与所述锁接合以防止所述第一锁定机构从所述锁定位置移动。
5.根据权利要求4所述的耦合喷嘴,其中,所述第一锁定机构包括用于在所述锁定位置和解锁位置之间转换的连杆组合件,其中,所述一或多个脚部耦合到所述连杆组合件,使得当所述第一锁定机构在所述锁定位置和所述解锁位置之间转换时,所述一或多个脚部移动。
6.根据权利要求5所述的耦合喷嘴,其中,所述一或多个脚部中的每一者与所述连杆组合件的相应枢轴接头一体成型。
7.根据权利要求4所述的耦合喷嘴,其中,当所述气动缸处于所述延伸位置时,所述锁定位在所述一或多个脚部附近,以接合所述一或多个脚部并防止所述第一锁定机构从所述锁定位置移动。
8.根据权利要求7所述的耦合喷嘴,其中,当所述气动缸处于所述收缩位置时,所述锁远离所述一或多个脚部定位,以不接合所述一或多个脚部,并使所述第一锁定机构能够从所述锁定位置移动。
9.根据权利要求8所述的耦合喷嘴,其中,所述一或多个脚部中的每一者包含配置成接合所述锁的凸曲面,其中,当所述气动缸已经从所述延伸位置释放时,所述凸曲面使所述一或多个脚部中的每一者能够沿着所述锁滑动到解锁位置,并推动所述锁以克服偏压力并进入所述收缩位置。
10.根据权利要求8所述的耦合喷嘴,其进一步包括与所述气动缸的所述轴件耦合并从所述轴件延伸的臂,其中所述臂在所述轴件和所述流动主体之间延伸以将所述轴件耦合到所述流动主体。
11.根据权利要求10所述的耦合喷嘴,其中所述锁固定地耦合到所述臂和所述轴件中的至少一者,使得当所述气动缸在所述延伸位置和所述收缩位置之间转换时,所述锁与所述轴件一起滑动。
12.根据权利要求11所述的耦合喷嘴,其中所述锁经定位以:
当所述气动缸处于所述延伸位置时,接合所述一或多个脚部以防止所述第一锁定机构的移动;和
当所述气动缸处于所述收缩位置时,从所述一或多个脚部脱离以使所述第一锁定机构能够移动。
13.根据权利要求4所述的耦合喷嘴,其进一步包括在所述气动缸的所述缸主体和所述安装环之间延伸的框架,其中所述安装环耦合到所述框架,其中所述缸主体耦合到所述框架,以相对于耦合到所述框架的所述安装环固定定位所述缸主体。
14.根据权利要求13所述的耦合喷嘴,其中所述冗余锁定机构进一步包括邻近所述锁固定到所述框架的多个止动件,其中所述多个止动件中的每一者配置成接合所述锁的顶表面以防止所述锁旋转。
15.根据权利要求14所述的耦合喷嘴,其中所述锁包含一组相对臂,其中所述多个止动件中的每一者配置成接合所述组相对臂中的相应一者以防止所述锁旋转。
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