一种用于LNG动力船加注装置的制作方法

一种用于lng动力船加注装置
技术领域
1.本发明属于lng加注设备领域，涉及动力船加注技术，具体是一种用于lng动力船加注装置。


背景技术：

2.液化天然气主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右。
3.现有的lng动力船加注装置在对船体进行lng加注时，由于动力船的船舱高度不同，且动力船的船舱高度通常都要高于加注设备的高度，因此现有的动力船加注装置通常是采用一根斜管将储气罐中的lng输送至船舱储气仓中进行加注，由于采用的是斜管，其输送管的长度相对较长，因此输送管的表面积较大且液化气在输送管中输送的时间较长，导致液化气在输送管中受到温度影响较大，导致液化气气化严重，输送管内气压增大，容易产生安全事故。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于lng动力船加注装置；本发明需要解决的技术问题为：（1）如何提供一种可以对不同高度的船舱均能够水平输送气体的lng加注装置；（2）如何提供一种可以对输送气体的安全性进行分析评级的lng加注装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于lng动力船加注装置，包括加注车体，所述加注车体顶部设置有安装平台，所述安装平台顶部设置有储气罐与气泵，所述储气罐内侧壁与气泵输入端之间固定连通有连接管，所述气泵输出端通过接头固定连通有安装管，所述加注车体侧面的顶部固定安装有连接座，所述连接座顶部固定安装有控制箱体，所述控制箱体顶部设置有加热箱，所述安装管远离储气罐的一端与加热箱内壁相连通，所述加热箱远离安装管的内侧壁固定连通有输送管，所述输送管远离加热箱的一端设置有加注活塞，所述控制箱体内顶壁开设有第一开口，所述加热箱侧面与第一开口的内壁活动连接，所述控制箱体的内部设置有控制机构；所述控制机构包括两个相对称的转杆，所述转杆的两端均通过轴承与控制箱体的内壁活动连接，所述转杆后端穿过控制箱体的内壁并延伸至控制箱体的外部，所述控制箱体背面通过电机座固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出端与其中一个转杆的后端固定连接，所述转杆外表面固定安装有齿轮，两个所述齿轮互相啮合，所述加热箱底部固定安装有两个相对称的连接板，所述连接板靠近齿轮的侧面固定安装有齿条，所述齿轮与齿条相啮合，所述连接座顶面开设有凹槽，所述连接板底部延伸至凹槽内部，所述连接板远离齿轮的侧面固定安装有平衡板，所述平衡板底部与控制箱体的内底壁之间固定安装有
两个相对称的弹簧，所述控制箱体内底壁固定安装有两个相对称的滑杆，所述滑杆顶部固定安装有限位块，所述限位块顶部与控制箱体内顶壁之间留有间隙，所述滑杆外表面活动连接有滑套，所述滑套侧面与平衡板侧面固定连接。
6.进一步地，所述加注车体远离连接座的侧面固定安装有壳体，所述壳体内壁通过电机座固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出端固定安装有转轴，所述转轴远离第二驱动电机的一端穿过壳体的内壁并通过轴承与加注车体内腔的内侧壁活动连接，所述转轴外表面固定安装有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆外表面螺纹连接有两个相对称的螺纹套，所述加注车体内腔的内侧壁之间固定安装有安装板，所述安装板顶部开设有滑槽，所述滑槽内壁之间活动连接有两个相对称的滑块，所述滑块顶部固定安装有连接块，两个所述连接块分别与两个螺纹套的底部固定连接，所述加注车体内顶壁开设有第二开口，所述安装平台侧面与第二开口内壁活动连接，所述安装平台底部与螺纹套顶部之间铰接有安装杆；所述加注车体内顶壁固定安装有支撑板，所述支撑板顶面与底面之间开设有第三开口，所述安装杆顶部穿过第三开口与安装平台底面相铰接；所述支撑板顶面的长度值与宽度值分别为a1与b1，所述第二开口的口径长度值与宽度值分比为a2与b2，a1>a2，b1>b2。
7.进一步地，所述安装管外表面固定套接有限位套，所述加注车体的顶部固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆顶部与限位套底部固定连接。
8.进一步地，两个所述平衡板位于两个所述滑杆之间，两个所述连接板位于两个平衡板之间，两个所述齿轮位于两个连接板之间。
9.进一步地，所述控制箱体内侧壁设置有处理器，所述处理器通信连接有环境检测模块、报警模块以及存储模块；所述环境检测模块用于对气体输送环境的环境数据进行检测分析，环境数据包括湿度数据、温度数据以及灰尘数据，所述湿度数据为输送管外部空气湿度值与内部空气湿度值的平均值，所述温度数据为船舱甲板表面温度值与输送管外部空气温度值的差值，所述灰尘数据为加注活塞外部空气的灰尘浓度值，具体的分析过程包括以下步骤：步骤s1：获取输送管外部空气湿度值与内部空气湿度值，将输送管外部空气湿度值与内部空气湿度值的平均值标记为sd；步骤s2：获取船舱甲板表面温度值与输送管外部空气温度值的差值，将船舱甲板表面温度值与输送管外部空气温度值的差值标记为wd；步骤s3：获取加注活塞外部空气的灰尘浓度值，并将加注活塞外部空气的灰尘浓度值标记为hc；步骤s4：通过公式得到加注环境系数hjx，其中α1、α2以及α3均为比例系数；步骤s5：通过存储模块获取到加注环境系数阈值hjmax，当hjx<hjmax时，判定加注环境符合要求；当hjx≥hjmax时，判定加注环境不符合要求，环境检测模块向处理器发送环境不合格信号。
10.进一步地，所述报警模块用于对气体加注的安全性进行检测分析，具体的分析过
程包括以下步骤：步骤p1：获取输送管内部空气的温度值与气压值，将输送管内部空气的温度值与气压值分别标记为wds与qys；步骤p2：通过公式得到加注气体的安全系数aqx，其中β1与β2均为比例系数，且β1>β2，θ为修正因子，θ的取值为2.3625424；步骤p3：将加注气体的安全系数aqx与l1和l2进行比较，l1与l2均为安全系数阈值，且l1<l2；若aqx<l1，则判定加注气体的安全评级为安全，报警模块向处理器发送加注安全信号；若l1≤aqx<l2，则判定加注气体的安全评级为风险，报警模块向处理器发送加注风险信号；若aqx≥l2，则判定加注气体的安全评级为危险，报警模块向处理器发送加注危险信号。
11.进一步地，该用于lng动力船加注装置的使用方法包括以下步骤：步骤一：将加注车体驾驶至待加注位置，同时启动第一驱动电机与第二驱动电机，第一驱动电机带动转杆转动，使得两个齿轮进行同步异向转动，通过齿条使两个连接板同步向上移动，弹簧对平衡板提供辅助支撑，利用连接板推动加热箱体向上移动；步骤二：第二驱动电机带动转轴转动，转轴转动时起表面的双向螺纹杆跟随转轴同步进行转动，螺纹套底部受到滑块的限位作用，当双向螺纹杆转动时控制两个螺纹套在水平方向上互相靠近，通过两个安装杆将安装平台顶起，使安装平台与加热箱同步上升；步骤三：将安装平台与加热箱上升至加注高度时，关闭第一驱动电机与第二驱动电机，将加注活塞与船舱输入口相连接，启动气泵进行气体加注，加注完成后关闭气泵并将加注活塞拆卸下来，启动第一电驱动机与第二驱动电机进行反转，使安装平台与加热箱同时下降，直至安装平台底面与支撑板顶面相接触，关闭第一驱动电机与第二驱动电机，完成整个lng气体加注过程。
12.本发明具备下述有益效果：1、通过设置的控制机构可以控制加热箱的高度，第一驱动电机驱动转杆转动，在齿轮的作用下，使两个齿轮做同步异向转动，从而使得两个连接板同步向上移动，通过两个连接板使加热箱向上移动，从而使得加热箱侧面的输送管以及加注活塞能够与船舱输入口相齐平，减小输送管的长度，从而避免液化气在输送管中受热汽化，防止出现安全事故；2、通过设置的第二驱动电机、双向螺纹杆以及螺纹套等结构可以控制安装平台进行升降，第二驱动电机带动转轴转动时，两个螺纹套在双向螺纹杆上互相靠近，从而通过两个安装杆将安装平台顶起，使得安装平台与加热箱同步上升；3、通过环境监测模块可以对气体的加注环境进行检测分析，通过获取的湿度数据、温度数据以及灰尘数据可以计算出加注环境系数，将加注环境系数与加注环境系数阈值进行比较可以得出加注环境是否满足使用要求，在加注环境不符合要求时环境监测模块向处理器发送环境不合格信号，从而使得管理人员可以及时对加注环境进行改善；4、通过设置的报警模块可以对气体加注的安全性进行检测分析，通过获取输送管内气体的温度值与气压值可以计算出加注气体的安全系数，将安全系数与安全系数阈值进
行比较可以对气体的安全性进行评级。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明结构主视图；图2为本发明加注车体结构主视剖视图；图3为本发明控制箱体结构主视剖视图；图4为本发明控制箱体结构左视剖视图。
15.图中：1、加注车体；2、安装平台；3、储气罐；4、气泵；5、连接管；6、安装管；7、连接座；8、控制箱体；9、加热箱；10、输送管；11、加注活塞；12、第一开口；13、控制机构；1301、转杆；1302、第一驱动电机；1303、齿轮；1304、连接板；1305、齿条；1306、凹槽；1307、平衡板；1308、弹簧；1309、滑杆；1310、限位块；1311、滑套；14、壳体；15、第二驱动电机；16、转轴；17、双向螺纹杆；18、螺纹套；19、安装板；20、滑槽；21、滑块；22、连接块；23、第二开口；24、安装杆；25、支撑板；26、第三开口；27、限位套；28、伸缩杆。
具体实施方式
16.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
17.如图1
‑
4所示，一种用于lng动力船加注装置，包括加注车体1，所述加注车体1顶部设置有安装平台2，所述安装平台2顶部设置有储气罐3与气泵4，所述储气罐3内侧壁与气泵4输入端之间固定连通有连接管5，所述气泵4输出端通过接头固定连通有安装管6，所述加注车体1侧面的顶部固定安装有连接座7，所述连接座7顶部固定安装有控制箱体8，所述控制箱体8顶部设置有加热箱9，所述安装管6远离储气罐3的一端与加热箱9内壁相连通，所述加热箱9远离安装管6的内侧壁固定连通有输送管10，所述输送管10远离加热箱9的一端设置有加注活塞11，所述控制箱体8内顶壁开设有第一开口12，所述加热箱9侧面与第一开口12的内壁活动连接，所述控制箱体8的内部设置有控制机构13；所述控制机构13包括两个相对称的转杆1301，所述转杆1301的两端均通过轴承与控制箱体8的内壁活动连接，所述转杆1301后端穿过控制箱体8的内壁并延伸至控制箱体8的外部，所述控制箱体8背面通过电机座固定安装有第一驱动电机1302，所述第一驱动电机1302输出端与其中一个转杆1301的后端固定连接，所述转杆1301外表面固定安装有齿轮1303，两个所述齿轮1303互相啮合，所述加热箱9底部固定安装有两个相对称的连接板1304，所述连接板1304靠近齿轮1303的侧面固定安装有齿条1305，所述齿轮1303与齿条1305相啮合，所述连接座7顶面开设有凹槽1306，所述连接板1304底部延伸至凹槽1306内部，所述连接板1304远离齿轮1303的侧面固定安装有平衡板1307，所述平衡板1307底部与
控制箱体8的内底壁之间固定安装有两个相对称的弹簧1308，所述控制箱体8内底壁固定安装有两个相对称的滑杆1309，所述滑杆1309顶部固定安装有限位块1310，所述限位块1310顶部与控制箱体8内顶壁之间留有间隙，所述滑杆1309外表面活动连接有滑套1311，所述滑套1311侧面与平衡板1307侧面固定连接。
18.进一步地，所述加注车体1远离连接座7的侧面固定安装有壳体14，所述壳体14内壁通过电机座固定安装有第二驱动电机15，所述第二驱动电机15输出端固定安装有转轴16，所述转轴16远离第二驱动电机15的一端穿过壳体14的内壁并通过轴承与加注车体1内腔的内侧壁活动连接，所述转轴16外表面固定安装有双向螺纹杆17，所述双向螺纹杆17外表面螺纹连接有两个相对称的螺纹套18，所述加注车体1内腔的内侧壁之间固定安装有安装板19，所述安装板19顶部开设有滑槽20，所述滑槽20内壁之间活动连接有两个相对称的滑块21，所述滑块21顶部固定安装有连接块22，两个所述连接块22分别与两个螺纹套18的底部固定连接，所述加注车体1内顶壁开设有第二开口23，所述安装平台2侧面与第二开口23内壁活动连接，所述安装平台2底部与螺纹套18顶部之间铰接有安装杆24；所述加注车体1内顶壁固定安装有支撑板25，所述支撑板25顶面与底面之间开设有第三开口26，所述安装杆24顶部穿过第三开口26与安装平台2底面相铰接；所述支撑板25顶面的长度值与宽度值分别为a1与b1，所述第二开口23的口径长度值与宽度值分比为a2与b2，a1>a2，b1>b2。
19.所述安装管6外表面固定套接有限位套27，所述加注车体1的顶部固定安装有伸缩杆28，所述伸缩杆28顶部与限位套27底部固定连接。
20.两个所述平衡板1307位于两个所述滑杆1309之间，两个所述连接板1304位于两个平衡板1307之间，两个所述齿轮1303位于两个连接板1304之间。
21.所述控制箱体8内侧壁设置有处理器，所述处理器通信连接有环境检测模块、报警模块以及存储模块；所述环境检测模块用于对气体输送环境的环境数据进行检测分析，环境数据包括湿度数据、温度数据以及灰尘数据，所述湿度数据为输送管10外部空气湿度值与内部空气湿度值的平均值，所述温度数据为船舱甲板表面温度值与输送管10外部空气温度值的差值，所述灰尘数据为加注活塞11外部空气的灰尘浓度值，具体的分析过程包括以下步骤：步骤s1：获取输送管10外部空气湿度值与内部空气湿度值，将输送管10外部空气湿度值与内部空气湿度值的平均值标记为sd；步骤s2：获取船舱甲板表面温度值与输送管10外部空气温度值的差值，将船舱甲板表面温度值与输送管10外部空气温度值的差值标记为wd；步骤s3：获取加注活塞11外部空气的灰尘浓度值，并将加注活塞11外部空气的灰尘浓度值标记为hc；步骤s4：通过公式得到加注环境系数hjx，其中α1、α2以及α3均为比例系数；步骤s5：通过存储模块获取到加注环境系数阈值hjmax，当hjx<hjmax时，判定加注环境符合要求；当hjx≥hjmax时，判定加注环境不符合要求，环境检测模块向处理器发送环境不合格信号。
22.所述报警模块用于对气体加注的安全性进行检测分析，具体的分析过程包括以下步骤：步骤p1：获取输送管10内部空气的温度值与气压值，将输送管10内部空气的温度值与气压值分别标记为wds与qys；步骤p2：通过公式得到加注气体的安全系数aqx，其中β1与β2均为比例系数，且β1>β2，θ为修正因子，θ的取值为2.3625424；步骤p3：将加注气体的安全系数aqx与l1和l2进行比较，l1与l2均为安全系数阈值，且l1<l2；若aqx<l1，则判定加注气体的安全评级为安全，报警模块向处理器发送加注安全信号；若l1≤aqx<l2，则判定加注气体的安全评级为风险，报警模块向处理器发送加注风险信号；若aqx≥l2，则判定加注气体的安全评级为危险，报警模块向处理器发送加注危险信号。
23.该用于lng动力船加注装置的使用方法包括以下步骤：步骤一：将加注车体1驾驶至待加注位置，同时启动第一驱动电机1302与第二驱动电机15，第一驱动电机1302带动转杆1301转动，使得两个齿轮1303进行同步异向转动，通过齿条1305使两个连接板1304同步向上移动，弹簧1308对平衡板1307提供辅助支撑，利用连接板1304推动加热箱9体向上移动；步骤二：第二驱动电机15带动转轴16转动，转轴16转动时起表面的双向螺纹杆17跟随转轴16同步进行转动，螺纹套18底部受到滑块21的限位作用，当双向螺纹杆17转动时控制两个螺纹套18在水平方向上互相靠近，通过两个安装杆24将安装平台2顶起，使安装平台2与加热箱9同步上升；步骤三：将安装平台2与加热箱9上升至加注高度时，关闭第一驱动电机1302与第二驱动电机15，将加注活塞11与船舱输入口相连接，启动气泵4进行气体加注，加注完成后关闭气泵4并将加注活塞11拆卸下来，启动第一电驱动机与第二驱动电机15进行反转，使安装平台2与加热箱9同时下降，直至安装平台2底面与支撑板25顶面相接触，关闭第一驱动电机1302与第二驱动电机15，完成整个lng气体加注过程。
24.一种用于lng动力船加注装置，将加注车体1驾驶至待加注位置，同时启动第一驱动电机1302与第二驱动电机15，第一驱动电机1302带动转杆1301转动，使得两个齿轮1303进行同步异向转动，通过齿条1305使两个连接板1304同步向上移动，弹簧1308对平衡板1307提供辅助支撑，利用连接板1304推动加热箱9体向上移动；第二驱动电机15带动转轴16转动，转轴16转动时起表面的双向螺纹杆17跟随转轴16同步进行转动，螺纹套18底部受到滑块21的限位作用，当双向螺纹杆17转动时控制两个螺纹套18在水平方向上互相靠近，通过两个安装杆24将安装平台2顶起，使安装平台2与加热箱9同步上升；将安装平台2与加热箱9上升至加注高度时，关闭第一驱动电机1302与第二驱动电机15，将加注活塞11与船舱输入口相连接，启动气泵4进行气体加注，加注完成后关闭气泵4并将加注活塞11拆卸下来，启动第一电驱动机与第二驱动电机15进行反转，使安装平台2与加热箱9同时下降，直至安装平台2底面与支撑板25顶面相接触，关闭第一驱动电机1302与第二驱动电机15，完成整个
lng气体加注过程。
25.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
26.上述公式均是归一化处理取其数值，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
28.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。