CN102865428A - 超低温真空绝热快速连接器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低温真空绝热快速连接器及其制造方法，该连接器包括拉杆、真空腔、第一外管、第二外管、第三外管、活塞杆、第一油口、油缸等元件，拉杆与卡爪为一体成型，拉杆通过连接轴与活塞杆销轴连接，真空腔位于第一外管、第二外管、第三外管和波纹内管之间，第一油口位于油缸的前端，第二油口位于油缸的后部，油缸与活塞杆连接，真空口与第三外管相连且与真空腔连通，对接法兰、连接法兰分别与波纹内管的两端焊接，支撑环位于波纹内管与第三外管之间的真空腔内，导向板与导向杆焊接在环型回转体上并同时固定在第一外管上。本发明实现了超低温流体在装卸过程中管道或装卸臂与汽车槽车或LNG船的快速安全连接和分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接器，特别是涉及一种超低温真空绝热快速连接器及其制造方法。
背景技术
随着全球能源结构调整的到来，国内液化天然气（LNG）接收站和装卸站以及车船加注站建设的突飞猛进，在LNG接卸和加注过程中实现快速安全的连接已成为关键性的问题，现有连接方式安装缓慢或存在不安全性，超低温流体（LNG、液氮、液氧、液氢等）在装卸过程中（用法兰将管道、装卸臂与汽车槽车、LNG船连接装卸时）装卸法兰接口因结冰而无法快速打开。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超低温真空绝热快速连接器及其制造方法，其实现了超低温流体在装卸过程中管道或装卸臂与汽车槽车或LNG船的快速安全连接和分离。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，其包括拉杆、真空腔、第一外管、第二外管、第三外管、活塞杆、第一油口、油缸、第二油口、真空口、连接法兰、支撑环、连接轴、导向板、导向杆、波纹内管、对接法兰、卡爪，拉杆与卡爪为一体成型，拉杆通过连接轴与活塞杆销轴连接，真空腔位于第一外管、第二外管、第三外管和波纹内管之间，第一油口位于油缸的前端，第二油口位于油缸的后部，油缸与活塞杆连接，真空口与第三外管相连且与真空腔连通，对接法兰、连接法兰分别与波纹内管的两端焊接，支撑环位于波纹内管与第三外管之间的真空腔内，导向板与导向杆焊接在环型回转体上并同时固定在第一外管上。
优选地，所述波纹内管内设有一个流道。
优选地，所述油缸的外围固定有一个保护罩，保护罩位于一个第一油缸夹板和一个第二油缸夹板之间，第一油缸夹板位于第一外管的一侧，第二油缸夹板位于第三外管的一侧。
优选地，所述第一外管、第二外管、第三外管依次焊接，第一外管的直径大于第二外管的直径，第二外管的直径大于第三外管的直径。
优选地，所述拉杆通过一个导向轴与导向板连接。
优选地，所述第二外管上固定有一个固定环。
优选地，所述波纹内管的外表面上缠绕有多层绝热层。
本发明还提供一种超低温真空绝热快速连接器的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤一：对接法兰与波纹内管直接焊接成型，将多层绝热层缠绕在波纹内管的外表面上，并将低导热材料制成的支撑环套在波纹内管上，再将第一外管、第二外管、第三外管由大到小依次焊接且第一外管焊接在对接法兰上；步骤二：将均布焊有导向板和导向杆的环型回转体套在第一外管上，再将活塞杆、第一油口、油缸、第二油口、第一油缸夹板、第二油缸夹板、保护罩依次套在第二外管处，并用固定环紧固定位；步骤三：将一体成型的拉杆与卡爪放置在导向板中间并穿入导向轴，再用连接轴将拉杆与活塞杆连接起来；步骤四：将连接法兰分别与第三外管和波纹内管焊接为一体，形成真空腔和流道，通过真空口进行抽真空。
本发明的积极进步效果在于：本发明实现了超低温流体在装卸过程中管道或装卸臂与汽车槽车或LNG船的快速安全连接和分离，多层绝热层防止冷热对流和辐射造成被装卸的超低温流体的气化和冷损，保证外管表层温度与自然环境温度一致，同时防止外管结冰导致套在外管上的液压装置无法正常工作。
附图说明
图1为本发明超低温真空绝热快速连接器的立体结构示意图。
图2为本发明超低温真空绝热快速连接器的平面结构示意图。
图3为本发明超低温真空绝热快速连接器的左视图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图3所示，本发明超低温真空绝热快速连接器包括拉杆1、真空腔2、第一外管31、第二外管32、第三外管33、活塞杆4、第一油口5、油缸6、第二油口7、第一油缸夹板8、真空口9、第二油缸夹板10、连接法兰11、支撑环12、流道13、导向轴14、固定环15、保护罩16、连接轴17、导向板18、导向杆19、波纹内管20、多层绝热层21、对接法兰22、环型回转体23、卡爪24，拉杆1与卡爪24为一体成型，拉杆1通过连接轴17与活塞杆4销轴连接，真空腔2位于第一外管31、第二外管32、第三外管33和波纹内管20之间，第一油口5位于油缸6的前端，第二油口7位于油缸6的后部，油缸6与活塞杆4连接，真空口9与第三外管33相连且与真空腔2连通，支撑环12位于波纹内管20与第三外管33之间的真空腔2内，连接法兰11焊接在第三外管33的一端，流道13位于波纹内管20内，固定环15固定在第二外管32上，保护罩16固定在油缸6的外围且位于第一油缸夹板8和第二油缸夹板10之间，第一油缸夹板8位于第一外管31的一侧，第二油缸夹板10位于第三外管33的一侧。导向板18与导向杆19焊接在环型回转体23上并同时固定在第一外管31上，导向板18和导向杆19交错排列，对接法兰22、连接法兰11分别与波纹内管20的两端焊接，多层绝热层21缠绕在波纹内管20的外表面上且位于真空腔2内。拉杆1通过导向轴14与导向板18连接。第一外管31、第二外管32、第三外管33依次焊接，第一外管31的直径大于第二外管32的直径，第二外管32的直径大于第三外管33的直径。
拉杆与卡爪设计为一体成型的锻件，以增加其抗拉强度，其背上突起部分起到加强作用。多层绝热层防止冷热对流和辐射造成被装卸的超低温流体的气化和冷损，保证外管表层温度与自然环境温度一致，同时防止外管结冰导致套在外管上的液压装置无法正常工作。油缸的数量可以为多个，多个油缸分别工作保证了压在法兰面上的压力均衡。波纹内管具有可伸缩性，消化自身在通过超低温流体时金属材料产生的冷缩量。所有零部件都采用304型不锈钢加工而成，一是其低温特性能够满足超低温流体的需要，二是防止腐蚀保证其配合精度。流道是超低温气体或液体流过的通道。第一油缸夹板和第二油缸夹板对多个油缸进行固定和定位。支撑环对波纹内管进行支撑定位，防止波纹内管径向方向的移动。保护罩具有安全防护作用，防止操作人员将手指误伸入缝隙内受伤。
本发明超低温真空绝热快速连接器的制造方法包括如下步骤：步骤一：对接法兰与波纹内管直接焊接成型，将多层绝热层缠绕在波纹内管的外表面上，并将低导热材料制成的支撑环套在波纹内管上，再将第一外管、第二外管、第三外管由大到小依次焊接且第一外管焊接在对接法兰上；步骤二：将均布焊有导向板和导向杆的环型回转体套在第一外管上，再将活塞杆、第一油口、油缸、第二油口、第一油缸夹板、第二油缸夹板、保护罩依次套在第二外管处，并用固定环紧固定位；步骤三：将一体成型的拉杆与卡爪放置在导向板中间并穿入导向轴，再用连接轴将拉杆与活塞杆连接起来；步骤四：将连接法兰分别与第三外管和波纹内管焊接为一体，形成真空腔和流道，通过真空口进行抽真空。
本发明超低温真空绝热快速连接器的工作原理如下：本发明包括连接工序和分离工序，连接工序包括以下步骤：首先由人工推动本超低温真空绝热快速连接器与要对接的法兰接口接近；在导向杆的引导下，对接法兰与被连接的法兰面相对并吻合；开启液压源，使液压油由第一油口注入油缸的有杆腔，推动活塞杆拉动拉杆沿导向板的L型导向轨迹向后移动，使卡爪与被连接法兰压紧。分离工序包括以下步骤：开启液压源，使液压油由出第二油口注入油缸的无杆腔，驱动活塞杆使之推动拉杆沿导向板的L 型导向轨迹运动张开卡爪，沿轴向方向拉动快速连接器与被连接法兰分离。
本发明的过流部分采用多层绝热层形式，一是防止在装卸过程中由于过流流体温度与自然环境温差太大（-200度左右）而结冰霜造成的冷损，二是防止法兰连接部分冻死无法快速分离，为安全和快速装卸提供保障。本发明的连接部分采用张合式多头卡爪结构，可直接与槽车或LNG船的管法兰或阀门法兰连结，可以省略传统式快速接头的专用配套公头（或母头）。工矿条件允许情况下，配装专用配套接头使用效果更佳。连接操作时，在导向杆的引导下将快速接器的中心线与要连接的法兰中心线及密封面对应后，拉动（可以使用液压系统或手动泵站进行拉动）拉杆使卡爪与被连接法兰紧固，这样就实现快速安全连接；装卸完成后，推动拉杆张开卡爪（可以使用液压系统或手动泵站进行推动），实现快速安全分离。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
Claims (8)
1.一种超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，其包括拉杆、真空腔、第一外管、第二外管、第三外管、活塞杆、第一油口、油缸、第二油口、真空口、连接法兰、支撑环、连接轴、导向板、导向杆、波纹内管、对接法兰、卡爪，拉杆与卡爪为一体成型，拉杆通过连接轴与活塞杆销轴连接，真空腔位于第一外管、第二外管、第三外管和波纹内管之间，第一油口位于油缸的前端，第二油口位于油缸的后部，油缸与活塞杆连接，真空口与第三外管相连且与真空腔连通，对接法兰、连接法兰分别与波纹内管的两端焊接，支撑环位于波纹内管与第三外管之间的真空腔内，导向板与导向杆焊接在环型回转体上并同时固定在第一外管上。
2.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述波纹内管内设有一个流道。
3.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述油缸的外围固定有一个保护罩，保护罩位于一个第一油缸夹板和一个第二油缸夹板之间，第一油缸夹板位于第一外管的一侧，第二油缸夹板位于第三外管的一侧。
4.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述第一外管、第二外管、第三外管依次焊接，第一外管的直径大于第二外管的直径，第二外管的直径大于第三外管的直径。
5.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述拉杆通过一个导向轴与导向板连接。
6.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述第二外管上固定有一个固定环。
7.根据权利要求1所述的超低温真空绝热快速连接器，其特征在于，所述波纹内管的外表面上缠绕有多层绝热层。
8.一种超低温真空绝热快速连接器的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤一：对接法兰与波纹内管直接焊接成型，将多层绝热层缠绕在波纹内管的外表面上，并将低导热材料制成的支撑环套在波纹内管上，再将第一外管、第二外管、第三外管由大到小依次焊接且第一外管焊接在对接法兰上；步骤二：将均布焊有导向板和导向杆的环型回转体套在第一外管上，再将活塞杆、第一油口、油缸、第二油口、第一油缸夹板、第二油缸夹板、保护罩依次套在第二外管处，并用固定环紧固定位；步骤三：将一体成型的拉杆与卡爪放置在导向板中间并穿入导向轴，再用连接轴将拉杆与活塞杆连接起来；步骤四：将连接法兰分别与第三外管和波纹内管焊接为一体，形成真空腔和流道，通过真空口进行抽真空。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130109 |