СИСТЕМА ЭКСТРЕННОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F16L29/00 F15B15/16 

Настоящее изобретение касается систем экстренного отключения загрузочных систем, в частности, погрузочно-разгрузочных стрел кранов, например, при перекачке жидкого природного газа.

Более конкретно, изобретение касается системы экстренного отключения загрузочной стрелы с помощью двух затворов, скрепленных между собой с помощью хомута.

Такие отключающие системы хорошо известны из уровня техники, они существуют во многих вариантах, описанных, например, в патентах EP 0748429 B1 и US 4335747.

В такой системе процедура отключения происходит в два этапа:

на первом этапе производят закрывание затворов, затем открывание удерживающего хомута.

Закрывание затворов и открывание хомута производится одним или несколькими приводами. Один привод представляет собой механический комплекс, предназначенный для управления механизмами закрывания затворов и открывания хомута. Эти приводы должны быть снабжены устройством для исключения открывания хомута до тех пор, пока затворы не будут полностью закрыты, так как это могло бы привести к серьезным последствиям (потере части груза, загрязнению и т.д.). Такое устройство называется блокировочным и известно из области техники, упомянутой выше.

Первый тип системы экстренного отключения содержит первый привод для закрывания затворов и второй привод (обычно гидроцилиндр) для открывания хомута. Открывание хомута производится по сигналу гидравлического ограничителя хода, когда затворы закрыты. Безопасность открывания обеспечивается гидравлическим блокировочным устройством. Этот тип блокировочного устройства имеет много недостатков: гидравлический ограничитель хода может закисать вследствие коррозии, вызванной морским воздухом, разрегулировкой ограничителя в процессе использования.

Если гидравлический ограничитель хода неисправен из-за некоторых из указанных проблем, открывание хомута не может произойти, система срочного отключения становится неэффективной, что может привести к серьезным последствиям.

Закрывание затворов и открывание хомута может, вместе с тем, осуществляться двумя раздельными управляемыми затворами с электроприводом, что позволяет закрывать затворы без необходимости открывания хомута и вновь их открывать в случае необходимости.

Указанная система позволяет осуществлять последовательное отключение в два независимо управляемых этапа: закрывание затворов, затем открывание хомута.

Системы отключения других типов содержат два раздельных гидроцилиндра, объединенных в одном приводе: первый гидроцилиндр предназначен для манипуляций с затворами и второй - для открывания хомута. Эти два гидроцилиндра вместе составляют часть исполнительного механизма. Исполнительный механизм такого типа является механическим блокировочным устройством, выполненным, например, с двумя эксцентриками. Как и в предыдущей системе, закрывание затворов и открывание хомута осуществляются двумя независимыми электроприводами, что позволяет последовательно осуществлять экстренное отключение в два независимо управляемых этапа.

Данная система имеет ряд недостатков, проявляющихся при экстренном отключении в два этапа, в частности повышенный вес системы, который прикладывается к концу загрузочной стрелы крана. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения данная система имеет недостаток в связи с относительной заторможенностью работы двух раздельных гидроцилиндров.

Кроме того, в некоторых вариантах выполнения второй гидроцилиндр работает вхолостую при закрывании затворов, осуществляемом первым гидроцилиндром.

Системы третьего типа работают на принципе закрывания затворов и открывания хомута немедленно после закрывания затворов. Система такого типа содержит исполнительный механизм с одним гидроцилиндром. Кинематика системы такова, что гидроцилиндр закрывает в первый период времени затворы, а в конце своего хода он открывает хомут. В соответствии с кинематикой исполнительного механизма невозможно открыть хомут, пока не будут полностью закрыты затворы. Блокировочное устройство встроено в кинематику и этого устройства. Но исполнительный механизм данного типа не позволяет осуществить повторное открывание затворов, когда процедура отключения началась, и в этом случае хомут будет обязательно открыт, так как невозможно прервать ход гидроцилиндра, пока он не завершен, в частности, из-за инерции и его конструкции. Этот вариант системы описан, в частности, в патенте GB 2162270 A.

В этом случае последовательность отключения управляется единственным затвором с электроприводом.

Однако на практике первый порог сигнала тревоги к отключению установлен. Этот первый порог соответствует закрыванию затворов. В случае высокой степени риска наступает второй порог тревоги, при этом начинается открывание хомута. Если второй порог не достигается, но уровень тревоги повышен, затворы вновь открываются, и процедура загрузки продолжается.

Кроме того, система загрузки данного типа связана с двухсекторным хомутом. Тяга, связывающая оба сектора хомута, качается под действием гидроцилиндра в конце его хода, что позволяет освободить и открыть оба сектора. С этого момента затворы больше не связаны механически, и экстренное отключение осуществлено. Однако это устройство не способно устранить лед, который может образоваться вокруг хомута при загрузке/выгрузке криогенных продуктов, таких как природный газ, сжиженный примерно при -165°С, как и в обычном случае четырехсекторного хомута с центральным отверстием. Такое обледенение, которое образуется вокруг хомута, может помешать двум секторам полностью открыться, несмотря на качание стяжных элементов, связывающих два сектора под действием гидроцилиндров.

Изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков.

Задача решается системой экстренного отключения, в частности для стрел кранов для перекачки жидкостей, содержащей два затвора, соединенных с помощью хомута с управляемым открыванием, при этом исполнительный механизм снабжен единственной тягой, а одноосная кинематика обеспечивает перемещение тяги на первой части хода и закрывает два затвора, а другая часть ее хода открывает хомут, при этом система отличается тем, что исполнительный механизм содержит средства для обеспечения перемещения тяги на обе части хода и независимо управляется на каждой из указанных позиций, при этом указанные средства обеспечения перемещения тяги действуют коаксиально или практически коаксиально.

Данная система позволяет одновременно управлять обоими затворами, затем открыть хомут в два отдельных этапа, управляемых независимо с помощью одной только тяги. Преимущество данной системы состоит также в том, что затворами можно управлять в двух направлениях - открывания и закрывания - без открывания хомута. Так, можно вновь открыть затворы после закрывания, например, в случае проверки их работы или в случае первого порога тревоги без продолжения процедуры отключения до открывания хомута. Кроме того, настоящее изобретение значительно упрощает механизм, давая выигрыш в размерах и весе элементов, размещенных на конце стрелы и критичных для такого типа загрузки.

Предпочтительно, что исполнительный механизм содержал два размещенных один в другом гидроцилиндра, соответственно совершающих два независимых хода. Первый ход соответствует закрыванию затворов и второй ход управляет открыванием хомута. Оба хода контролируются двумя независимыми электроприводами. Можно также закрыть затворы без открывания хомута.

Таким специфическим исполнительным механизмом является двухступенчатый гидроцилиндр, который позволяет вновь открыть затворы и который снабжен вторым гидроцилиндром, обеспечивающим дополнительный ход. Этот исполнительный механизм, таким образом, содержит три управляющих отверстия:

- отверстие для закрывания затворов,

- отверстие для открывания хомута, т.е. отверстие, которое предпочтительно является отверстием для выхода штока гидроцилиндра, который позволяет применить давление второго гидроцилиндра,

- третье отверстие для того, чтобы полностью убрать шток гидроцилиндра и вновь открыть затворы.

Таким образом, объектом изобретения является также исполнительный механизм, предназначенный, в частности, для систем экстренного отключения, содержащий первый цилиндр, питаемый двумя отверстиями, между которыми размещен полый поршень, служащий цилиндром для второго поршня, из которого выходит шток, пересекающий первый и второй цилиндры, для выхода наружу исполнительного механизма, при этот шток имеет сквозную полость, которая открывается за вторым поршнем во второй цилиндр для его запитывания.

Кинематика этой системы позволяет одновременно управлять двумя затворами, образующими систему экстренного отключения, затем открывать хомут в два независимо управляемых этапа.

На практике затворы совершают колебательные движения внутри трубопровода системы экстренного отключения вокруг двух параллельных и копланарных осей, размещенных в средней плоскости системы отключения. Каждая из двух осей вращения затворов выходит, мо меньшей мере, одним из своих концов, которым она управляет затвором, за пределы трубопровода. Два выходящих конца осей размещены с одной стороны системы экстренного соединения и связаны каждый с рычагом управления, две тяги, связывающие эти рычаги управления, установлены соответственно на выходящем конце каждой из осей управления затворами. Один из концов одного из рычагов управления связан с концом штока исполнительного механизма, размещенного в продолжение соответствующей тяги управления затворами. Поступательное перемещение штока исполнительного механизма преобразуется во вращение оси затвора системой преобразования движения через соответствующий рычаг управления, который передает свое вращательное движение через тягу на рычаг управления осью противоположного затвора. Таким образом, возможно одновременно управлять двумя затворами с помощью перемещения штока исполнительного механизма. Диапазон маневра механизма закрывания затворов соответствует первому диапазону передачи, обеспечиваемому исполнительным механизмом, описанным выше.

Механическая связь между вышеуказанным концом штока исполнительного механизма и первым рычагом управления закрыванием затворов выполнена таким образом, что когда исполнительный механизм достигает конца хода, соответствующего закрыванию затворов, дополнительное перемещение приводит к размыканию конца исполнительного механизма от управляющего рычага. Это дополнительное перемещение, соответствующее второму диапазону маневра, выполняемого исполнительным механизмом, приводит к контакту конца штока исполнительного механизма с системой кулачков, освобождающих от захвата секторов хомута, что вызывает открывание последнего и, как следствие, размыкание двух элементов корпусов затворов системы размыкания.

Хомут, связанный с системой размыкания, является, предпочтительно, двухсекторным хомутом, накапливающим, благодаря своим эластичным средствам, энергию при его закрытии и высвобождающим эту энергию в момент открывания хомута, даже если он блокирован наружным льдом.

Предпочтительно, чтобы концы секторов были связаны попарно с помощью двух тяг, одна из которых неподвижна, а другая осуществляет открывание хомута.

Последняя преимущественно имеет на каждом из концов кулачки, связанные с соответствующими концами каждого из секторов, находящихся под действием эластичных средств, таких как эластичные шайбы или пружины, которыми снабжаются хомуты. Таким образом можно предусмотреть, чтобы мертвая точка находилась во время качания тяги под действием тяги исполнительного механизма. Переход этой мертвой точки помогает избежать непреднамеренного размыкания системы.

Таким образом, еще одним аспектом, который может быть скомбинирован с предыдущими, является тот факт, что хомут составлен из двух секторов, связанных между собой тягами, одна из которых позволяет осуществить отрывание сектора, а другая осуществляет качание одного сектора относительно другого, причем указанный хомут содержит эластичные средства между секторами и корпусами запоров для обеспечения полного открывания хомута.

Другими словами, соединительный хомут служит для сцепления двух элементов перекачки жидкости и содержит два сектора, связанных между собой на концах тягами, при этом одна их указанных тяг служит для освобождения концов секторов для открывания хомута и каждый из секторов содержит эластичные средства, набранные из круглых эластичных шайб, позволяющих накапливать эластичную энергию по время закрывания хомута, и ее отдавать при освобождении двух концов секторов для гарантированного открывания хомута в любых условиях.

Следует также упомянуть, как описанное выше изобретение удовлетворяет действующим нормативам и материалам (OSIMF «Международная нефтяная компания Морской форум» и EN1474).

В более широком смысле настоящее изобретение характеризуется следующими признаками:

- вышеуказанные средства предназначены для обеспечения реверсивности операции закрывания затворов перед открыванием хомута;

- исполнительный механизм содержит два гидроцилиндра, размещенные один в другом и управляемые одним рычагом исполнительного механизма, причем ход первого гидроцилиндра соответствует указанной первой части хода штока и ход второго гидроцилиндра использует оставшуюся часть хода, при этом каждый из гидроцилиндров управляется независимым электропроводом;

- хомут выполнен с двумя секторами, связанными между собой тягами, одна из которых обеспечивает открывание хомута, а вторая осуществляет качание одного сектора относительно другого, при этом указанный хомут содержит эластичные средства, размещенные между секторами корпусом затвором для обеспечения полного открывания хомута;

- первая часть хода, соответствующая управлению закрыванием затворов, является, по меньшей мере, равной части хода, соответствующей открыванию хомута. Таким образом, даже когда дана команда на начало второй части хода перед командой на первую часть хода, затворы будут закрыты перед открыванием хомута благодаря одноосевой кинематике указанной системы;

- эластичные средства выполнены в виде эластичных шайб, размещенных в выемках, выполненных для этой цели в секторах хомута перпендикулярно средней оси обоих корпусов затворов;

- первый гидроцилиндр питается двумя отверстиями, между которыми установлен полый поршень, служащий цилиндром для второго поршня, формирующего второй гидроцилиндр, и который составляет часть штока исполнительного механизма, который пересекает указанные первый и второй гидроцилиндры для выхода наружу исполнительного механизма;

- указанный шток выполнен полым насквозь и открывается за вторым поршнем во втором гидроцилиндре для его питания и

- тяга, обеспечивающая открывание хомута, снабжена кулачками на каждом из своих концов и связана с соответствующими концами каждого из секторов, при этом один из кулачков является указательным, принимающим упор на конце соответствующего сектора, причем эта тяга, принимающая упор в закрытом положении указанного сектора хомута, кроме того, находится под напряжением эластичных средств таким образом, что мертвая точка должна пройти через указательный кулачок во время качания тяги под действием гидроцилиндра исполнительного механизма для открывания хомута.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, в числе которых:

- Фиг.1 изображает схематичный вид системы экстренного отключения по изобретению, содержащей разгрузочно-погрузочную стрелу;

- Фиг.2-4 изображают вид сбоку системы экстренного отключения по изобретению, в положении открытых затворов, закрытых затворов и открытого хомута соответственно;

- Фиг.5-7 изображают схематичный вид специального исполнительного механизма системы экстренного отключения по изобретению;

- Фиг.8 изображает вид сверху удерживающего хомута системы экстренного отключения по изобретению;

- Фиг.9 изображает вид в разрезе по линии V-V на Фиг.4 толкателя по изобретению в ненапряженном положении;

- Фиг.10-12 изображают другие схематичные виды другого исполнительного механизма системы экстренного отключения по изобретению;

- Фиг.13-15 изображают другие схематичные виды другого исполнительного механизма системы экстренного отключения по изобретению;

- Фиг.16-18 изображают другие схематичные виды другого исполнительного механизма системы экстренного отключения по изобретению;

- Фиг.19-21 и 22-24 представляют соответственно два варианта другого исполнительного механизма системы экстренного отключения по изобретению.

Как показано на Фиг.1, система 1 экстренного отключения по изобретению установлена на конце уравновешенной стрелы 11, установленной на пирсе 10. Система содержит два корпуса 100 и 200 затворов, сочлененных между собой и удерживаемых хомутом 300, открывание которого позволяет осуществить экстренное отключение между танкером 15 и пирсом 10. Указанная система установлена на стреле 11 выше гидравлического соединителя 14, предназначенного для подсоединения к магистрали 17 танкера 15.

Предпочтительный вариант выполнения системы 1 экстренного отключения по изобретению детально изображен на Фиг.2-4.

Система содержит два корпуса затворов 100, 200 с размещенным между ними хомутом 300.

Затворы, невидимые на Фиг.2 и 4, установлены соответственно внутри корпусов 101 и 201 на осях 101 и 201, которые, в свою очередь, установлены с возможностью вращения относительно корпусов 100 и 200. Положение затворов внутри корпусов 100 и 200 обозначено двойными стрелками А и В.

Каждый из концов выступающих осей 101 и 201 связан с управляющим рычагом 102, 202, зафиксированным на упомянутых осях, для управления затворами.

Концы верхнего управляющего рычага 102 соответственно связаны с параллельными тягами 103, 203 на концах соответствующего внутреннего управляющего рычага 202. Каждый из рычагов связан с возможностью качания с верхним управляющим рычагом 102 и каждый имеет одну степень свободы относительно последнего.

Каждый из противоположных концов тяг 103 и 203 имеет вырез U-образной перевернутой формы для взаимодействия со стержнями 210 и 211, размещенными на концах управляющего рычага 202. Такая конструкция обеспечивает тягам по меньшей мере две степени свободы относительно внутреннего рычага управления 202, а именно вращение и поступательное перемещение в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения. Таким образом, при экстренном отключении тяги 103 и 203, жестко связанные с внешним корпусом 100, могут отсоединиться от корпуса 200 внутреннего затвора. Такой монтаж позволяет, таким образом, благодаря конструкции с двумя тягами, открывать и закрывать затворы перед отключением системы, полностью обеспечивая ее безопасность.

Система отключения по изобретению содержит также исполнительный механизм 400, содержащий управляющий шток 401 и установленный на суппорте 402, закрепленном на верхнем корпусе 100 посредством суппорта 104. Шток 401 действует параллельно направлению двух тяг 103 и 203. Пластина 404 жестко соединена с концом штока 401. Эта пластина снабжена выемкой 405, в которой перемещается ролик 105, установленный на конце внешнего управляющего рычага 102. Эта роликовая система 105, перемещающаяся в выемке 405, позволяет преобразовывать поступательное перемещение исполнительного механизма 400 во вращательное движение управляющего рычага 102, позволяющего закрыть затворы системы, как показано на Фиг.3. Когда поршень исполнительного механизма 400 осуществляет ход, достаточный для приведения затворов в закрытое положение, показанное стрелками А и В на Фиг.3 и 4, расцепка 406, предусмотренная на пластине 404 на верхнем открытом конце, открывающемся в выемку 405, позволяет деблокировать ролик 105, что позволяет штоку 401 продолжать его перемещение вниз и остановить вращение управляющих рычагов затворов. Поскольку расцепка 406 выполнена только в верхней части пластины 404, инверсия движения перемещения штока 401 приводит через пластину 404, выемку 405 и ролик 105 к повторному открыванию затворов.

Как показано на Фиг.4, продолжение перемещения штока 401 в нижнем направлении после выхода кулачка 105 приводит выступ 407, расположенный на нижнем крае пластины 404, в контакт со стержнем 311 хомута 300, благодаря чему продолжение перемещения вызывает открывание хомута, как показано на Фиг.4, и разделение корпусов 100 и 200 позволяет осуществить экстренное отключение загрузочно-разгрузочной стрелы 11 благодаря системе 1.

Согласно одной из характеристик настоящего изобретения исполнительный механизм 400 содержит гидроцилиндр специальной конструкции, позволяющей штоку 401 разместить две перемещающиеся пластины независимо и смежно, при этом воздействие штока 401 на каждую из них управляется отдельным электроприводом. Кроме того, каждая из упомянутых поступательно перемещающихся пластин участвует соответственно в процедуре экстренного отключения при закрывании затворов, доходя до отвода ролика 105 из выемки 405 и до открывания хомута, которое следует до указанного отвода.

Фиг.5-7 схематично представляют такой исполнительный механизм 400, причем его шток 401 находится в положениях, представленных на Фиг.2-4.

Исполнительный механизм 400 содержит первый поршень 408, внутри которого размещен второй поршень 413, связанный со штоком 401, который пересекает корпус первого штока 408 и исполнительного механизма 400. Исполнительный механизм 400 снабжен тремя управляющими отверстиями. Первое отверстие 410 используется зля закрывания затворов. Гидравлическое воздействие из этого отверстия используется для закрывания затворов. Воздействие давления на это отверстие вызывает перемещение поршня 408 из его положения на Фиг.5 в положение, представленное на Фиг.6, причем этот ход соответствует в кинематике механизма отключения необходимому ходу для закрывания затворов, то есть ходу штока 401, представленному на Фиг.2 и 3. Второе отверстие 411 служит для открывания затворов при прикладывании к нему давления, которое возвращает поршень 408 из положения, показанного на Фиг.6, в положение, показанное на Фиг.5, эти положения соответствуют в кинематике механизма закрыванию затворов (см. Фиг.2 и Фиг.3).

Третье отверстие 412 использовано для питания второго поршня 413 с использованием выемки (не представленной на чертеже), выполненной внутри штока 401. Воздействие гидравлическим давлением через это отверстие позволяет поставить поршень 413 в положение, показанное на Фиг.7, что соответствует кинематике открывания, в положение, позволяющее открыть хомут 300 (см. Фиг.3 и 4).

Каждый из входов 410, 411 и 412 управляется отдельным электроприводом, что позволяет управлять независимо перемещением поршней 408 и 413, а также независимо управлять открыванием и закрыванием хомута 300 и осуществить разъединение в два независимых управляемых этапа.

Система отключения по изобретению представляет также механический блокировочный механизм, встроенный в ее кинематику, которая открывает хомут 300 только после полного закрытия затворов.

Отключение становится возможным благодаря использованию хомута 300, состоящего из двух секторов 301 и 302, связанных попарно соответственно двумя тягами 303 и 304, при этом первая является неподвижной (303), а вторая (304) открывает хомут.

Первая неподвижная тяга 303 установлена с возможностью качания одного из концов секторов 301 и 302 в плоскости, образованной этими двумя секторами, позволяя им совершать колебательные движения одного относительно другого в одной плоскости.

Вторая тяга 304, называемая открывающей, позволяет экстренно открывать хомут 300. На каждом из ее концов имеются кулачки 305, 306, каждый из которых смонтирован качающимся в плоскости, образованной обоими секторами 301 и 302. Один из кулачков 306 установлен качающимся на конце соответствующего сектора в плоскости, образованной соответствующими двумя секторами. Один из кулачков 306 установлен качающимся на конце соответствующего сектора в плоскости, образованной двумя секторами. Другой кулачок 305 имеет край 308, опирающийся на полость 309, размещенную с внешней стороны сектора, противоположного предыдущему.

Каждый сектор снабжен эластичными средствами для накопления энергии, возникающей между сектором и корпусом затвора, таким образом, чтобы освободить сектор от любых внешних воздействий, в частности от льда, покрывающего хомут 300 при загрузке/разгрузке криогенного продукта, в частности природного сжиженного газа, имеющего температуру примерно -165°С.

Таким образом, каждый сектор 301 и 302 содержит соответственно два набора круглых эластичных шайб 307, размещенных перпендикулярно оси корпусов с затворами, на которых размещены секторы и которые при закрывании хомута 300 сжимаются, накапливая энергию. Когда исполнительный механизм 400 заставляет качаться тяги 304, эти шайбы освобождают запасенную в них энергию, что позволяет расколоть лед, образовавшийся вокруг хомута 300. В этом случае механическое разделение корпусов затворов 100 и 200 не представляет больше затруднений из-за наличия льда, и это разделение может происходить в полной безопасности. Устройство позволяет накапливать энергию в хомуте 300 для раскалывания льда при открывании устройства.

На Фиг.9 детально представлен набор эластичных шайб 307, установленных в углублении 314, выполненном в глубине полости 317 сектора 302. Шайбы 307 сжимаются в углублении 314 толкателем 315, который сам сжимается винтом 313, который сам ввинчивается в корпус сектора 302. Толкатель 315 обладает одной степенью свободы при перемещении относительно сектора 302. Набор эластичных шайб 307 и их направление монтажа позволяет регулировать количество энергии, запасенной в хомуте 300 при его закрывании. В закрытом положении каждый толкатель 315 опирается на корпус затвора 100, 200, не показанных на чертеже, и позволяет освободить энергию, высвобождаемую при открывании хомута 300, для разведения секторов 301 и 302.

Благодаря кулачкам 305 и 306, описанным выше и не показанным на Фиг.9, сочлененным с эластичными шайбами 307, концы указателей 308 размещены в соответствующих углублениях 309. Как показано на Фиг.2 и 3, тяга 304 немного смещена относительно горизонтали. Это видно по положению кулачка 305. Такое смещенное положение приводит к тому, что хомут 300 находится под напряжением под действием эластичных шайб. Так, мертвая точка должна быть пройдена при качании тяги 304 под действием гидроцилиндра исполнительного механизма 400. Действительно, стержень 311 смонтирован на площадке 313 тяги 304, которая совершает колебательные движения, когда она входит в контакт с выступающей частью 407 пластины 404, смонтированной на конце штока исполнительного механизма. Переход мертвой точки позволяет избежать непредсказуемого раскрытия системы. Во избежание перевертывания тяги 304 предусмотрена полость 312. Когда хомут закрыт, полость 312 опирается на выступ 310, предусмотренный на соответствующем конце сектора 302, чтобы помешать тяге 304 опрокинуться в противоположном направлении, то есть в направлении открывания. Выступ 310 вместе с прорезью 312 обеспечивают удержание тяги в положении, несколько наклоненном к горизонтали. Когда происходит открывание хомута 300, тяга качается, вызывая вращение кулачка 305 вокруг оси. Когда мертвая точка остается позади, поворот кулачка 305 в вертикальное положение освобождает хомут.

В варианте, представленном, в частности, на Фиг.8, показано, что стержень 301 подвижно установлен в гайке 318, предусмотренной на тяге 304. При измерениях возврат стержня 311 позволяет уточнить функционирование исполнительного механизма 400 до конца хода без открывания хомута 300.

Настоящее изобретение предлагает систему экстренного отключения, позволяющего, с одной стороны, обеспечить двухэтапное управляемое независимое отключение, то есть открывание затворов с последующим открыванием хомута, и, с другой стороны, накопление энергии в хомуте для облегчения его открывания в случае, если вокруг места перекачки криогенных продуктов образуется лед.

В другом варианте можно произвести замену механизма, описанного выше, другим исполнительным механизмом, который показан на Фиг.10-12.

Этот исполнительный механизм содержит первый поршень 508, внутри которого размещен второй поршень 513, связанный со штоком 501, который проходит через поршень 508 и исполнительный механизм 500.

Так же, как и исполнительный механизм 400, этот исполнительный механизм 500 снабжен тремя управляющими отверстиями, работающими по тому же принципу, что и исполнительный механизм 400, при этом принципиальная разница между двумя исполнительными механизмами заключается в том, что рабочий ход затворов обеспечивается внутренним поршнем 513, и ход, соответствующий открыванию хомута, обеспечивается вторым поршнем 508, внешним, как видно на Фиг.12.

Можно аналогично представить использование исполнительного устройства другого типа, например, представленного на Фиг.13-15. Этот исполнительный механизм 600 содержит два простых гидроцилиндра, расположенных один в другом. Второй гидроцилиндр 613, обеспечивая открывание хомута, совершает простое действие. Использование исполнительного устройства 600 предполагает использование стандартных коммерческих гидроцилиндров.

Другой возможный вариант специфического исполнительного устройства по изобретению изображен на Фиг.16-18. Этот исполнительный механизм 700 «тандемного типа» сам по себе известен.

Исполнительный механизм 700 содержит два гидроцилиндра, включенных последовательно, каждый их которых содержит поршень 708, 713, при этом поршень 708 гидроцилиндра обеспечивает перемещение штока гидроцилиндров до положения закрывания затворов, а поршень 713 является промежуточным до открывания хомута, как показано на Фиг.18. Преимущество исполнительного механизма данного типа заключается в простоте его конструкции, однако габаритные размеры этого исполнительного механизма больше, чем габаритные размеры исполнительных механизмов 400 и 500, описанных выше.

Два других специальных исполнительных механизма системы отключения по изобретению представлены соответственно на Фиг.19-21 и 22-24. В этом варианте реализации исполнительный механизм содержит два гидроцилиндра, первый гидроцилиндр 808, 908 управляет затворами, а кольцевой гидроцилиндр, установленный концентрически второму гидроцилиндру 813, 913, служит для открывания хомута. Гидроцилиндр с уменьшенным ходом 813, 913 для открывания хомута в этой конфигурации может быть обычным гидроцилиндром.

Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами его осуществления, но охватывает все возможные варианты.

Можно, в частности, представить замену описанных выше исполнительных механизмов любым комплексом гидроцилиндров, обеспечивающим те же функции, что и описанные исполнительные механизмы.

Можно также представить замену описанных выше эластичных шайб другими эластичными средствами, например пружинами.

Система предназначена для экстренного отключения, в частности, рукавов при перекачке жидкости. Система содержит затворы с управляемым открытием, исполнительный механизм, снабженный единственной тягой и одноосной кинематикой, при этом перемещение тяги в первой части хода закрывает два затвора, а во второй части хода открывает хомут, при этом исполнительный механизм содержит средства, обеспечивающие перемещение тяги в двух частях хода и управляемые независимо в каждой части хода, при этом указанные средства действуют коаксиально или практически коаксиально. Технический результат - повышение надежности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Система (1) экстренного отключения, содержащая два затвора, замыкаемых с помощью хомута (300) с управляемым открыванием, исполнительный механизм (400), снабженный единственным штоком (401), а также одноосную кинематику для перемещения штока (401) на первую часть его хода для закрывания двух затворов и на вторую часть хода для открывания хомута (300), причем исполнительный механизм содержит средства для обеспечения перемещения штока (401) на указанные две части хода, причем указанные средства для обеспечения перемещения штока на две части хода действуют коаксиально или практически коаксиально, отличающаяся тем, что при экстренном отключении указанные средства для обеспечения перемещения штока на две части хода управляются независимо на каждой из указанных частей хода.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные средства для обеспечения перемещения штока выполнены с возможностью обеспечения реверсивности операции закрывания затворов перед открыванием хомута.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные средства для обеспечения перемещения штока содержат двухступенчатый гидроцилиндр, снабженный вторым гидроцилиндром, обеспечивающим дополнительный ход, причем каждый из указанных гидроцилиндров снабжен поршнем и содержит три управляющих отверстия для управления перемещением поршней и, соответственно, штока, одного на оба гидроцилиндра, причем одно отверстие служит для закрывания затворов, другое отверстие служит для открывания хомута, а третье отверстие служит для полного удаления штока гидроцилиндра и повторного открытия затворов.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что исполнительный механизм содержит два размещенных один в другом гидроцилиндра, управляющих единственным штоком таким образом, что ход первого гидроцилиндра соответствует первой части хода штока, а ход второго гидроцилиндра соответствует оставшейся части хода штока, при этом каждый из гидроцилиндров управляется независимым гидроприводом.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что хомут выполнен из двух секторов, связанных между собой тягами, первая из которых управляет указанным хомутом, а вторая часть осуществляет качание одного сектора относительно другого, при этом указанный хомут содержит эластичные средства, размещенные между секторами и корпусом затворов для обеспечения полного раскрытия хомута.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что первая часть хода, соответствующая управлению закрыванием затворов, по меньшей мере, равна части хода, соответствующей открыванию так, что в случае начала управления, воздействующего на вторую часть хода, перед управлением первой частью хода, затворы оказываются закрытыми перед открыванием хомута благодаря одноосной системе кинематики.

7. Система по п.5, отличающаяся тем, что эластичные средства выполнены в виде круглых эластичных шайб, размещенных в соответствующих выемках секторов перпендикулярно средней оси затворов.

8. Система по п.4, отличающаяся тем, что первый гидроцилиндр питается двумя отверстиями, между которыми установлен полый поршень, служащий цилиндром для второго поршня, образующего второй гидроцилиндр и действующая часть штока исполнительного механизма которого, пересекающая первый и второй гидроцилиндры, выходит наружу исполнительного механизма.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что указанный шток содержит сквозную полость, которая открывается за вторым поршнем во второй гидроцилиндр для питания последнего.

10. Система по п.5, отличающаяся тем, что тяга, обеспечивающая открывание хомута, снабжена кулачками на каждом из своих концов, связанных соответственно с каждым из секторов через кулачок, определяющий положение этой тяги и опирающийся на конец соответствующего сектора, причем указанная тяга в своем закрытом положении опирается на упор, выполненный на конце сектора хомута, при этом последний напряжен по действием эластичных средств для перехода мертвой точки при качании тяги под действием гидроцилиндра при открывании хомута.

11. Стрела крана перекачки жидкости, содержащая гидравлический соединитель и систему экстренного отключения по любому из пп.1-10, установленную на стреле выше гидравлического соединителя.