低溫緊急脫離閥的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種低溫緊急脫離閥，包括閥體、球體、閥蓋、閥桿、填料壓蓋、填料、鏈接盤及支撐軸；所述球體以所述閥桿及所述支撐軸為旋轉(zhuǎn)軸安裝于所述閥體閥腔內(nèi)，所述閥桿穿過閥體頂部固定于球體，所述支撐軸固定于閥體底部，所述閥蓋套在閥桿外并固定于閥體上，所述填料由所述填料壓蓋固定于閥桿與閥蓋間，所述鏈接盤固定于閥體一開口側(cè)。本新型低溫緊急脫離閥球面密封采用彈簧蓄能圈，有效的補(bǔ)償了低溫下球體的收縮，閥門開關(guān)扭矩也大幅度降低，選用的電液推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)也相應(yīng)減小，既滿足了重量限制要求，又降低了成本，同時(shí)閥門夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在閥體上，閥體剛度大，安全可高。
【專利說明】
低溫緊急脫離閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請屬于涉及一種閥門，特別是涉及一種低溫緊急脫離閥?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著能源市場對液化天然氣(LNG)需求的不斷增長，LNG已成為世界增長速度最快的一種優(yōu)質(zhì)清潔燃料。在國內(nèi)沿海地區(qū)，多座LNG接收站相繼開工建設(shè)并投入運(yùn)營。LNG槽船抵達(dá)LNG接收終端專用碼頭后，通過輸送臂、卸料管線，借助船上卸料栗將LNG送進(jìn)接收站的儲罐內(nèi)。在LNG低溫輸送臂上必須安裝緊急脫離裝置，LNG低溫緊急脫離裝置能夠在裝卸現(xiàn)場出現(xiàn)緊急(失火、臺風(fēng)或過度漂移等)情況下，使輸送臂和槽船自動快速分離，它對保護(hù)環(huán)境、保障人身安全、減少事故和損失起著重要作用。緊急脫離裝置由緊急脫離閥、液壓缸驅(qū)動組成，當(dāng)突發(fā)險(xiǎn)情時(shí)，緊急脫離裝置將自動進(jìn)入工作狀態(tài)，脫離裝置發(fā)出脫離信號，液壓缸驅(qū)動推桿先將切斷閥關(guān)閉，再推開夾緊機(jī)構(gòu)的鎖緊桿，打開夾緊機(jī)構(gòu)，使兩緊急脫離閥分離，達(dá)到使槽船與輸送臂迅速脫離的目的。脫離后，上緊急脫離閥隨外臂移開，下緊急脫離閥隨船帶走。因此，是LNG低溫輸送臂緊急脫離裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，用于液氧、液氮、液氬、 液化天然氣等低溫輸送領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有低溫閥門，一般采用PTFE或PCTFE密封材料，低溫介質(zhì)下金屬材料與非金屬材料的收縮比相差很大，導(dǎo)致低溫下閥門密封困難。常規(guī)的密封設(shè)計(jì)，由于低溫下非金屬材料彈性下降，硬度增加，變形量大，必須加大密封比壓達(dá)到密封要求，造成閥門扭矩遠(yuǎn)大于常溫閥門，操作機(jī)構(gòu)體積和重量相應(yīng)增大。另外，低溫緊急脫離裝置安裝在懸梁臂上，采用電液推桿開關(guān)操作，對閥門重量和扭矩有限制要求，常規(guī)的低溫閥為雙閥座設(shè)計(jì)，無法滿足低扭矩、高密封、重量輕的要求。閥門夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏈接盤裝置上，鏈接盤裝置既承受閥門密封力，又承受夾緊力和閥門載重彎矩，會帶來可靠性和安全問題。最后，常規(guī)球體采用實(shí)心球，剛度大變形小，重量遠(yuǎn)大于空心球結(jié)構(gòu)。但空心球制造難度高，低溫收縮量大，低溫變形大，密封難度大。所以還需更多的改進(jìn)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低溫緊急脫離閥，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型公開了一種低溫緊急脫離閥，包括一閥體、球體、閥蓋、閥桿、填料壓蓋、填料、鏈接盤及支撐軸;所述球體以所述閥桿及所述支撐軸為旋轉(zhuǎn)軸安裝于所述閥體閥腔內(nèi)，所述閥桿穿過閥體頂部固定于球體，所述支撐軸固定于閥體底部，所述閥蓋套在閥桿外并固定于閥體上，所述填料由所述填料壓蓋固定于閥桿與閥蓋頂部間，所述鏈接盤固定于閥體一開口側(cè)，所述鏈接盤和球體表面之間設(shè)有密封座，所述密封座和球體表面之間設(shè)有密封件；
[0007]進(jìn)一步地，所述鏈接盤和密封座之間設(shè)有彈簧、第一蓄能圈，所述鏈接盤的內(nèi)壁向內(nèi)凹設(shè)形成有臺階部，所述第一蓄能圈安裝于所述臺階部上；
[0008]進(jìn)一步地，所述鏈接盤和閥體之間設(shè)有第二蓄能圈，所述鏈接盤上設(shè)有臺階，所述第二蓄能圈安裝于該臺階上；
[0009]進(jìn)一步地，所述鏈接盤背離所述密封座的一側(cè)凹設(shè)形成有環(huán)形的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)分別安裝有第一石墨烯墊圈和第三蓄能圈。
[0010]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述球體具有軸向相通的流道。[〇〇11]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述閥蓋采用頸部伸長結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有填料函用于填充所述填料，填料函底部設(shè)有凸起臺階，填料下方依次設(shè)有填料墊圈和第四蓄能圈；
[0012]進(jìn)一步地，所述閥蓋與閥體間設(shè)有第五蓄能圈及第二石墨烯墊圈，所述閥體頂部設(shè)有通孔，所述通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第三凹槽和第四凹槽，所述第五蓄能圈和第二石墨烯墊圈分別安裝于所述第三凹槽和第四凹槽內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述閥桿易斷部分設(shè)置在所述閥蓋的填料函以上的可見部位，所述閥蓋底部設(shè)有圓形凹槽，所述閥桿下段設(shè)有軸襯，所述軸襯固定于所述圓形凹槽。
[0014]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述支撐軸由階梯軸和軸座組成，所述階梯軸固定于軸座中心，所述支撐軸與閥體間設(shè)有第三石墨烯墊圈和第六蓄能圈，所述通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第五凹槽和第六凹槽，所述第三石墨烯墊圈和第六蓄能圈分別安裝于所述第五凹槽和第六凹槽內(nèi)；
[0015]進(jìn)一步地，所述球體底部開有圓孔，所述圓孔內(nèi)嵌有襯套，所述支撐軸的軸座部分固定于閥座，所述支撐軸的階梯軸部分穿過所述閥體底部設(shè)有的通孔活動固定于所述襯套內(nèi)，所述支撐軸與所述球體間設(shè)有調(diào)節(jié)墊圈。
[0016]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述蓄能圈采用高分子材料密封圈與蓄能彈簧材料結(jié)合在一起的唇式撓性蓄能密封結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選的，在上述的低溫緊急脫離閥中，所述閥體、球體、閥蓋、閥桿、填料壓蓋、鏈接盤及支撐軸間能導(dǎo)電。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]1、該低溫緊急脫離閥采用彈簧蓄能圈有效的補(bǔ)償了低溫下密封材料的收縮；
[0020]2、該低溫緊急脫離閥采用單閥座的固定球閥設(shè)計(jì)，降低了閥門開關(guān)扭矩，減輕了重量，降低了成本；
[0021]3、該低溫緊急脫離閥采用彈簧蓄能圈有效的補(bǔ)償了低溫下球體的收縮，閥門開關(guān)扭矩也大幅度降低，選用的電液推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)也相應(yīng)減小，既滿足了重量限制要求，又降低了成本；
[0022]4、該低溫緊急脫離閥夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在閥體上，閥體剛度大，安全可高；
[0023]5、該低溫緊急脫離閥各部件間導(dǎo)電，避免靜電積累?！靖綀D說明】
[0024]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1所示為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中低溫緊急脫離閥中的低溫固定球閥示意圖。 【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]參圖1所示，低溫緊急脫離閥，包括閥體1、球體2、閥蓋3、閥桿4、填料壓蓋5、填料6、 鏈接盤7及支撐軸8;球體1以閥桿4及支撐軸8為旋轉(zhuǎn)軸安裝于閥體1閥腔內(nèi)，閥桿4穿過閥體 1頂部固定于球體2,支撐軸8固定于閥體1底部，閥蓋301套在閥桿4外并固定于閥體1上，填料601由填料壓蓋5固定于閥桿4與閥蓋3頂部間，鏈接盤7固定于閥體1 一開口側(cè)，鏈接盤7和球體2表面之間設(shè)有密封座702,密封座702和球體2表面之間設(shè)有密封件703;[〇〇28]進(jìn)一步地，鏈接盤7和密封座702之間設(shè)有彈簧704、第一蓄能圈705,鏈接盤7的內(nèi)壁向內(nèi)凹設(shè)形成臺階部，第一蓄能圈705安裝于臺階部上；[〇〇29]進(jìn)一步地，鏈接盤7和閥體1之間設(shè)有第二蓄能圈709,鏈接盤7上設(shè)有臺階，第二蓄能圈709安裝于臺階上；
[0030]進(jìn)一步地，鏈接盤7背離密封座702的一側(cè)凹設(shè)形成有環(huán)形的第一凹槽7012和第二凹槽7013,第一凹槽7012和第二凹槽7013內(nèi)分別安裝有第一石墨烯墊圈708和第三蓄能圈 706 〇
[0031]球體2具有軸向相通的流道，表面硬化處理，減少了變形量和介質(zhì)對球面的沖刷損害。[〇〇32]閥蓋3采用頸部伸長結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有填料函305用于填充填料601，填料函305底部設(shè)有凸起臺階304,填料下方依次設(shè)有填料墊圈602和第四蓄能圈603,填料采用彈性密封圈和柔性石墨組合結(jié)構(gòu)，具有低維護(hù)設(shè)計(jì)，摩擦系數(shù)小、耐磨性好的性能，并在_196°C條件下具有材料韌性、延展性，滿足液化天然氣閥門試驗(yàn)規(guī)定的低泄漏的要求；閥蓋3設(shè)計(jì)成便于保冷的頸部伸長結(jié)構(gòu)，頸部伸長結(jié)構(gòu)與閥蓋整體鍛造，伸長的長度滿足蒸汽空間要求，使填料601的工作溫度保持在其允許操作溫度區(qū)間內(nèi)。閥蓋3頸部加長部分的壁厚的考慮閥門使用壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)自重及特殊安裝條件下產(chǎn)生的綜合應(yīng)力。閥桿4和加長閥蓋3之間的徑向間隙最小化以減少熱對流損失。[〇〇33] 進(jìn)一步地，閥蓋3與閥體1間設(shè)有第五蓄能圈303及第二石墨烯墊圈302,閥體1頂部設(shè)有通孔，通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第三凹槽102和第四凹槽101，第五蓄能圈303和第二石墨烯墊圈302分別安裝于第三凹槽102和第四凹槽101內(nèi)。
[0034]閥桿4易斷部分設(shè)置在所述閥蓋的填料函305以上的可見部位，閥蓋3底部設(shè)有圓形凹槽，閥桿4下段設(shè)有軸襯401，軸襯401固定于圓形凹槽；閥桿4采用防吹出設(shè)計(jì)，整體軸襯固定，雙重填料密封，具有閥桿轉(zhuǎn)動靈活，密封可靠，填料不會結(jié)霜，免維護(hù)等特點(diǎn)。[〇〇35] 支撐軸8由階梯軸801和軸座802組成，所述階梯軸801固定于軸座802中心，支撐軸 8與閥體1間設(shè)有第三石墨烯墊圈804和第六蓄能圈803,閥體1底部設(shè)有通孔，通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第五凹槽103和第六凹槽104,第三石墨烯墊圈804和第六蓄能圈803分別安裝于第五凹槽103和第六凹槽104內(nèi)；[〇〇36] 進(jìn)一步地，球體2底部開有圓孔203，圓孔203內(nèi)嵌有襯套204，支撐軸的軸座802部分固定于閥體1，階梯軸801穿過閥體1底部設(shè)有的通孔活動固定于襯套204內(nèi)，支撐軸8與球體2間設(shè)有調(diào)節(jié)墊圈805。[〇〇37] 鏈接盤裝置7外側(cè)設(shè)有密封圈707及石墨墊圈709,同時(shí)閥體1出口側(cè)設(shè)有密封圈 7012〇
[0038]進(jìn)一步地，上述所有蓄能圈采用高分子材料密封圈與蓄能彈簧材料結(jié)合在一起的唇式撓性蓄能密封結(jié)構(gòu)，精心設(shè)計(jì)了雙向密封結(jié)構(gòu)，并充分注意利用密封材料和輔助金屬彈性材料具有的彈性和能量積蓄這一特征，同時(shí)利用蓄能圈與球體2首先接觸的部分為密封座702積蓄能量創(chuàng)造了條件，在壓力、溫度變化乃至磨損時(shí)，蓄能圈與球體2首先接觸的部分可以作相應(yīng)的彎曲或撓曲補(bǔ)償，依靠彈性曲面壓縮變形來達(dá)到密封，并補(bǔ)償溫度、壓力的變化，大大提高了密封性能，特別是低壓密封，延長了使用壽命。該曲面幾何形狀復(fù)雜，尺寸精度要求很高，必須采用特殊工藝手段達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為保障密封的可靠性，在密封座702 背面設(shè)有彈簧704,可隨介質(zhì)壓力變化自動調(diào)整密封比壓，減輕了閥門操作扭矩。
[0039]閥體、球體、閥蓋、閥桿、填料壓蓋、鏈接盤及支撐軸間能導(dǎo)電，避免靜電積累。
[0040]本低溫緊急脫離閥采用彈簧蓄能圈有效的補(bǔ)償了低溫下密封材料的收縮;采用單閥座的固定球閥設(shè)計(jì)，降低了閥門開關(guān)扭矩，減輕了重量，降低了成本;采用彈簧蓄能圈有效的補(bǔ)償了低溫下球體的收縮，閥門開關(guān)扭矩也大幅度降低，選用的電液推桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)也相應(yīng)減小，既滿足了重量限制要求，又降低了成本;同時(shí)，將夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在閥體上，閥體剛度大，安全可高;最后，本低溫緊急脫離閥各部件間導(dǎo)電，避免靜電積累。
[0041]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0042]以上所述僅是本申請的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫緊急脫離閥，其特征在于，包括一閥體、球體、閥蓋、閥桿、填料壓蓋、填料、 鏈接盤及支撐軸;所述球體以所述閥桿及所述支撐軸為旋轉(zhuǎn)軸安裝于所述閥體閥腔內(nèi)，所 述閥桿穿過閥體頂部固定于球體，所述支撐軸固定于閥體底部，所述閥蓋套在閥桿外并固 定于閥體上，所述填料由所述填料壓蓋固定于閥桿與閥蓋頂部間，所述鏈接盤固定于閥體 一開口側(cè)，所述鏈接盤和球體表面之間設(shè)有密封座，所述密封座和球體表面之間設(shè)有密封 件，所述鏈接盤和密封座之間設(shè)有彈簧和第一蓄能圈，所述鏈接盤的內(nèi)壁向內(nèi)凹設(shè)形成臺 階部，所述第一蓄能圈安裝于所述臺階部上；所述鏈接盤和閥體之間設(shè)有第二蓄能圈，所述鏈接盤上設(shè)有臺階，所述第二蓄能圈安 裝于該臺階上；所述鏈接盤背離所述密封座的一側(cè)凹設(shè)形成有環(huán)形的第一凹槽和第二凹槽，所述第一 凹槽和第二凹槽內(nèi)分別安裝有第一石墨烯墊圈和第三蓄能圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于:所述球體具有軸向相通的流道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于:所述閥蓋采用頸部伸長結(jié)構(gòu)， 上部設(shè)有填料函用于填充所述填料，填料函底部設(shè)有凸起臺階，填料下方依次設(shè)有填料墊 圈和第四蓄能圈；所述閥蓋與閥體間設(shè)有第五蓄能圈及第二石墨烯墊圈，所述閥體頂部設(shè) 有通孔，所述通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第三凹槽和第四凹槽，所述第五蓄能圈和第二石 墨烯墊圈分別安裝于所述第三凹槽和第四凹槽內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于，所述閥桿易斷部分設(shè)置在所述 閥蓋的填料函以上的可見部位，所述閥蓋底部設(shè)有圓形凹槽，所述閥桿下段設(shè)有軸襯，所述 軸襯固定于所述圓形凹槽。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于，所述支撐軸由階梯軸和軸座組 成，所述階梯軸固定于軸座中心，所述支撐軸與閥體間設(shè)有第三石墨烯墊圈和第六蓄能圈， 所述通孔向內(nèi)凹設(shè)形成有環(huán)形的第五凹槽和第六凹槽，所述第三石墨烯墊圈和第六蓄能圈 分別安裝于所述第五凹槽和第六凹槽內(nèi)；所述球體底部開有圓孔，所述圓孔內(nèi)嵌有襯套，所述支撐軸的軸座部分固定于閥座， 所述支撐軸的階梯軸部分穿過所述閥體底部設(shè)有的通孔活動固定于所述襯套內(nèi)，所述支撐 軸與所述球體間設(shè)有調(diào)節(jié)墊圈。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于，所述蓄能圈采用高分 子材料密封圈與蓄能彈簧材料結(jié)合在一起的唇式撓性蓄能密封結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫緊急脫離閥，其特征在于，所述閥體、球體、閥蓋、閥桿、填 料壓蓋、鏈接盤及支撐軸間能導(dǎo)電。
【文檔編號】F16K41/02GK205592413SQ201620142422
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】王君, 俞金龍, 江章亮
【申請人】張家港富瑞特種裝備股份有限公司