超低温流体装卸设备用紧急脱离装置技术领域
本发明涉及一种液体输送设备的关键部件，特别是一种超低温流
体装卸设备用紧急脱离装置。
背景技术
装运货轮与码头之间通过流体装卸臂来完成液体介质的传输，流
体装卸臂是码头上的关键部件，用于在港口码头上与船舶对接装卸。
而紧急脱离装置又是流体装卸臂的重要部件，用于当锚链拉断，船舶
从泊位漂移出去、失火、突发风暴等危险情况下，装卸臂能与槽船快
速脱离。而一般的紧急脱离装置当遇到风浪等不可预测的原因时，货
轮会漂离正常的工作范围，虽然装卸臂有一定的伸展距离，但当超过
这一伸展距离时，就会发生拉扯现象，一般的拉扯可损坏输液设备，
使输送液体泄漏，造成海上污染，严重的会使液体装卸臂倒塌，造成
严重事故。
为了使装卸臂与槽船快速脱离，现有如专利号为
201310041938.3的专利文件中提出的船用低温流体装卸设备，通过
在左、右抱箍与下球阀的上游阀体之间设置撑开弹簧组件实现左、右
抱箍快速打开，使上下球阀相脱离，但是所采用的弹簧组件长期使用
后，其弹性降低，降低了脱离的可靠性。而为了解决在装卸臂快速脱
离过程中发生拉扯，造成阀体泄漏的问题，现有如专利一种超低温专
用小口径紧急脱离阀(专利号为201320061046.5)中通过在油缸活
塞杆上增加一长杆，同时推动上球阀与下球阀阀体外侧的上凸轮与下
凸轮同时转动，以实现上、下球阀同时关闭，但是因为该设置的力臂
较短，导致油缸操作的力矩增大，同时对凸轮的制造精度与安装精度
要求均较高，稍微有误差就可能导致阀门不能完全关死或开关度不一
致的现象发生。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种超低温流体装
卸设备用紧急脱离装置，该脱离装置实现了阀门开关与阀门脱离相分
开，确保了阀门关闭无泄漏，密封性能好，阀门脱离快速、牢靠。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超低温流体装
卸设备用紧急脱离装置，所述紧急脱离装置包括上、下两个球阀、驱
动两个球阀同步开关的阀门开关机构以及设于两个球阀对接面外缘
上的用于控制两个球阀相互锁紧或脱离的锁紧机构，所述的上、下两
个球阀均包括具有内腔的阀体、插设在所述阀体内腔中的阀杆、位于
所述阀体外侧的用于安装所述阀杆的阀杆座，所述阀门开关机构包括
安装在两个球阀阀杆间的四连杆机构以及安装在两个球阀中一侧阀
杆座上的驱动器，所述四连杆机构包括分别安装在上阀杆与下阀杆上
的上连杆与下连杆、连接在所述上连杆与所述下连杆间的两根推杆，
两根所述推杆的同侧端的端部均可拆卸地连接在所述上连杆或所述
下连杆的端部销轴上，所述驱动器的输出端连接在所述上连杆或所述
下连杆上。
优选地，所述锁紧机构包括抱箍、锁紧杆与推拉组件，所述的抱
箍、锁紧杆、推拉组件构成一围设在上、下两阀体对接面外缘上的闭
契形环，所述抱箍至少包括固定安装在所述对接面外缘上的第一夹持
部、与所述第一夹持部相铰接的第二夹持部，所述第二夹持部可夹紧
在所述对接面外缘上的闭契形环上，所述锁紧杆固定安装在所述对接
面的外缘上且一端端部与所述第一夹持部相铰接，所述推拉组件包括
可水平旋转地安装在所述第二夹持部上的推板、水平固定安装在所述
推板上的凸轮、通过销轴安装在所述推板上的可绕自身轴心线旋转的
旋转杆，所述旋转杆设于所述凸轮的靠近中心的一端端部上，所述锁
紧杆的另一端端部可抵挡在所述推板上或与所述推板相脱离。
进一步优选地，所述锁紧机构还包括安装在所述第二夹持部上的
用于驱动所述推板旋转的脱离油缸，所述脱离油缸的输出端固定连接
在所述推板上。
进一步优选地，所述推板包括上推板与下推板，所述锁紧杆的所
述另一端端部上设有可插设在所述上推板与所述下推板间或与所述
推板相脱离的插接部。
进一步优选地，所述锁紧机构还包括设于所述锁紧杆与所述推板
间的用于两者固定的剪切销，当所述剪切销断裂时，所述推板可与所
述锁紧杆相脱离。
进一步优选地，两个球阀的阀体上还设有向外延伸的凸块，当所
述推拉组件中的所述旋转杆与所述凸块相接触时，所述旋转杆旋转，
所述推杆组件带动所述抱箍上的所述第二夹持部脱离阀体。
优选地，所述驱动器的一端连接在所述上阀杆座上，所述驱动器
的输出端连接在所述上连杆上，两根所述推杆的下侧端部上均开设有
可分别卡设在所述下连杆一端端部上的卡槽。
优选地，所述的四连杆机构为平行四边形铰链连杆机构。
优选地，两个球阀的所述对接面上均固设有用于两者连接的连接
法兰。
进一步优选地，所述连接法兰为分别与上阀体、下阀体一体成型
的锥形法兰。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优
点：本发明的超低温流体装卸设备用紧急脱离装置，通过设置阀门开
关机构与锁紧机构，实现了阀门开关与阀门脱离分开动作，确保了当
装卸臂不用的情况下亦能实现单独关阀，而采用四连杆机构来实现阀
门的开关，其结构简单、油缸的操作力矩小，同时可确保两个阀门的
开关度一致，阀门可完全关死，以防阀体泄漏，而采用了抱箍、锁紧
杆及推拉组件构成的锁紧机构，其制造精度要求低，可靠性高。
附图说明
附图1为本发明所述的超低温流体装卸设备用紧急脱离装置的
正视图；
附图2为本发明所述的超低温流体装卸设备用紧急脱离装置的
俯视图；
附图3为本发明所述的超低温流体装卸设备用紧急脱离装置的
左视图；
附图4为本发明所述的超低温流体装卸设备用紧急脱离装置的
立体图；
其中：1、上球阀；10、上阀体；11、上阀杆；12、上阀杆座；
2、下球阀；20、下阀体；21、下阀杆；22、下阀杆座；
3、阀门开关机构；30、上连杆；31、下连杆；32、推杆；33、
阀门控制油缸；
4、锁紧机构；40、抱箍；41、锁紧杆；42、推板；43、凸轮；
44、旋转杆；45、脱离油缸；
5、凸块。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1至图4所示，一种超低温流体装卸设备用紧急脱离装置，
包括上、下两个球阀、驱动两个球阀同步开关的阀门开关机构3以及
设于两个球阀对接面外缘上的用于控制两个球阀相互锁紧或脱离的
锁紧机构4。通过将阀门开关机构3与锁紧机构4分开，使得在装卸
臂不用的情况下，也可以实现关阀操作，以防止流体泄漏，在这里，
通过装卸臂的液压系统控制阀门开关与脱离的顺序。
其中，上、下两个球阀均包括具有内腔的阀体、插设在阀体内腔
中的阀杆、位于阀体外侧的用于安装阀杆的阀杆座。该阀门开关机构
3包括安装在两个球阀阀杆间的四连杆机构以及安装在两个球阀中
一侧阀杆座上的驱动器。参见图1所示，该四连杆机构包括分别安装
在上阀杆11与下阀杆21上的上连杆30、下连杆31以及连接在上连
杆30与下连杆31间的两根推杆32。本例中，该驱动器为阀门控制
油缸33，该驱动器可安装在上阀杆座12或下阀杆座22上。本例中，
该驱动器安装在上阀杆座12上，且其输出端连接在上连杆上30，通
过驱动上连杆30旋转带动下连杆31旋转，从而实现了上球阀1与下
球阀2同步开关，通过该设置，使得阀门控制油缸33的操作力矩减
小，可确保阀门关闭完全，防止阀体漏液。为了使操作更为省力，在
这里，该四连杆机构设置成平行四边形铰链连杆机构。
而为了使两个球阀在相互脱离过程中，该四连杆机构也能脱开，
以防装卸臂与输液管间相互钩住，导致装卸臂倒塌的现象发生。这里，
将该两根推杆32的同侧端端部可拆卸地连接在上连杆30或下连杆
31的端部上。参见图1所示，本例中，这两根推杆32的下端部上均
开设有可卡设在下连杆31端部的卡槽。当两个球阀相互脱离时，推
杆32上的卡槽脱离下连杆31的端部，从而使连杆机构很轻松的相互
脱离。
该紧急脱离装置还包括设于两个球阀对接面外缘上的用于控制
两个球阀相互锁紧或脱离的锁紧机构4。该锁紧机构4包括抱箍40、
锁紧杆41与推拉组件，参见图2、图4所示，该抱箍40、锁紧杆41
与推拉组件构成一围设在上、下两阀体对接面外缘上的闭契形环。该
抱箍40至少包括固定安装在对接面外缘上的第一夹持部、与第一夹
持部相铰接的第二夹持部，该第二夹持部可夹紧在所述对接面外缘上
的闭契形环上。当然可根据实际情况，将抱箍40分成多段。在这里，
该锁紧杆41固定安装在对接面的外缘上且一端部与第一夹持部相铰
接，该推拉组件包括水平旋转地安装在第二夹持部上的推板42、水
平固定安装在推板42上的凸轮43、通过销轴安装在推板42上的可
绕自身轴心线旋转的旋转杆44，该旋转杆44设于凸轮43靠近中心
的一端端部上，该锁紧杆41的另一端端部可抵挡在推板42上或与该
推板42相脱离。
本例中，该两个球阀的阀体上还设有向外延伸的凸块5，当推板
42旋转至旋转杆44与该凸块5接触时，旋转杆44旋转，推板42继
续旋转，从而带动抱箍40上的第二夹持部脱离阀体。
该锁紧机构4还包括安装在第二夹持部上的用于驱动推板42旋
转的脱离油缸45，该脱离油缸45的输出端固定连接在该推板42上。
本例中，该推板42包括上推板与下推板，该锁紧杆41的一端端
部上设有可插设地在上推板与下推板间的插接部，同时，为了防止输
油臂振动或操作人员手动误操作导致锁紧杆41与推板42间发生松
动，导致抱箍40松动、阀门相脱离，在这里，该锁紧机构4还包括
固定在锁紧杆41与推板42间的剪切销，在这里，该剪切销竖直穿过
锁紧杆41上的插接部与推板42相连接。当剪切销断裂时，该锁紧杆
41可与推板42相脱离。
当两个球阀关闭完全后，装卸臂的液压系统给出信号至锁紧机构
4，即可进行两个球阀的脱离操作。具体操作如下：当装卸臂的液压
系统给出信号至锁紧机构4时，脱离油缸45的输出轴向前伸出，给
推板42施加一向外旋转的力，当该力超过剪切销的承受力时，剪切
销断裂，推板42继续旋转，当旋转杆44与凸块5相接触时，旋转杆
44旋转，给凸块5一推力，在该推力的反作用下，使抱箍40的第二
夹持部远离该对接面，同时推板42继续向外旋转，至凸轮43上远离
中心的一端端部与对接面相接触并推动阀体，在该推力的反作用下，
使抱箍40的第二夹持部继续远离该对接面，这样，即可将两个球阀
相互脱开。
而为了使上、下球阀的对接面处密封牢靠，在本例中，该上球阀
1与下球阀2的对接面上均固设有用于两者连接的连接法兰，该法兰
为分别与上阀体10、下阀体20一体成型的锥形法兰。
为了使两个球阀安装过程中，阀腔相对应以减小两个球阀间的间
隙，在两上、下两阀体的对接面上还分别开设对接孔，通过复位螺栓
穿过对接孔后将两个阀体连接固定。
为了防止在阀门开关机构3与锁紧机构4在不工作的情况下，阀
门控制油缸33与脱离油缸45内的油发生泄漏，该装卸臂的液压系统
还包括安装在阀门控制油缸33、脱离油缸45上的液位换向阀，当阀
门开关机构3与锁紧机构4不动作时，液位换向阀接收到液压系统的
信号后切断油缸内的油路，有效地防止了油缸内发生油泄漏的现象。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟
悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限
制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修
饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。