一种液化天然气船载双体储罐及其制造方法与流程

本发明涉及造船技术领域，具体涉及船载储罐。

背景技术：

液化天然气(liquefiednaturalgas，缩写为lng)作为绿色能源而备受青睐，近年来全球lng的生产和贸易日趋活跃，lng已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。而输送lng的方式有管路和运输船两种。随着天然气的广泛应用，lng运输船需求十分旺盛，lng船是在零下164摄氏度低温下运输液化天然气的专用船舶，是国际公认的“三高”产品，是一种“海上超级冷冻车”，被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”，产品的附加值高，同时建造难度大，现只有中国、美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的13家船厂能够建造。因此，不同于普通化学品储罐，lng船载储罐建造有大量特殊要求，需要大量尖端技术支撑。

尤其是大容积lng船载储罐，其制作、组装、运输等工艺具有极高难度。例如本申请人计划制造的30000m³lng船载储罐，计划采用了c形独立式球形储罐，由1台4500m³单体罐、3台8500m³双体罐和1台甲板罐组成。其生产难度主要体现在以下几方面：1、lng船载储罐体积大，占用施工空间大，如何对储罐进行分体设计，以合理规划施工空间，满足施工要求，是亟待解决的问题；2、考虑到液化天然气运输需要-162℃，甚至更低温度环境。因此该lng船载储罐制作均采用x7ni9钢材(俗称9镍钢)，此种钢材具有高纯净度、高强度、低温韧性优异等特点，但是此钢材极易被其他钢材刮伤造成缺口效应；压制过程中极易出现材料反弹；焊接过程中极易出现裂纹和磁偏吹现象，因此如何避免上述情况的出现也是亟待解决的问题；3、储罐最重要，同时也最难的施工点在于制作安装的精度控制，考虑到储罐板材厚度不一、板材厚度差值大、储罐构件的切割精度要求极高、储罐组装吊装吨位重等难题，如何控制储罐在制作安装过程中的形变量成为了最大难题；4、因天然气液化温度临界点是-162℃，同时天然气产地与消费地相距甚远，船运需长时间确保储罐内的低温环境，如何长时间维持罐内低温依然不易，隔热材料的应用是关键，优秀的隔热材质，可确保运输过程中液化天然气大量蒸发，同时也可保证整船工作人员的人身安全，因此保温系统是lng船建造的大难题之一，其对结构设计、建造工艺、建造材料都有非常高的要求和规定。其中，双体储罐由于其体积更大，结构更加复杂，设计和生产尤为困难。

因此，如何对设计一款大型lng船载储罐，尤其是双体罐体的设计生产，以满足大型lng船的载货需求，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种结构合理，制造方便，且整体稳定可靠，存储容量大的液化天然气船载双体储罐。

本发明的另一个目的在于提供一种用于制造上述储罐，且生产效率高，制造精度高，制造过程安全的液化天然气船载双体储罐的制造方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种液化天然气船载双体储罐，其特征在于：包括两个筒体以及设置于所述筒体之间的隔舱板，所述筒体包括左封头、右封头，以及设置于所述左封头和所述右封头之间的第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节；所述左封头、所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节、所述第五筒节和所述右封头依次焊接连接；

所述第一筒节和所述第五筒节外侧环绕设置有筒体覆板，所述筒体覆板适于安装于鞍座上；所述第一筒节和所述第五筒节内侧设置有加强环，所述第二筒节、所述第三筒节和所述第四筒节内侧设置有真空环；

所述左封头和所述右封头均包括温带板、极边板和极中板；所述温带板具有多块，且沿圆周方向首尾相连，所述极边板为两块且设置于所述温带板顶部，所述极中板为一块且设置于两块所述极中板之间；所述温带板、所述极边板和所述极中板之间，以及所述温带板之间均通过焊接连接，所述温带板、所述极边板和所述极中板连接构成半球形结构；

所述所述第一筒节、所述第二筒节、所述第三筒节、所述第四筒节和所述第五筒节均包括多块筒节板，所述筒节板呈圆弧形结构，多块所述筒节板通过焊接收尾相连，并连接构成圆环形结构。

作为优选，一组所述温带板为十六块，一组所述筒节板为三块。

一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：在施工准备和交工验收之间还依次包括以下步骤：

s1：壳板压制；壳板包括隔舱板、筒节板、温带板、极边板、极中板、筒体覆板、加强环和真空环；上述壳体均通过切割并压制x7ni9钢板成型；

s2：壳板拼装焊接；将筒节板拼装并焊接成型第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节，将温带板、极边板和极中板拼装并焊接成型左封头和右封头；再将筒体覆板焊接于第一筒节和第五筒节外侧，将加强环焊接于第一筒节和第五筒节内侧，将真空环焊接于第二筒节、第三筒节和第四筒节内侧；

s3：分段小合拢；将两个第一筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第一筒节之间并焊接固定，然后将两个左封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第一筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅰ段；将两个第二筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第二筒节之间并焊接固定，然后将两个第三筒节分别吊装于隔仓板两侧且摞于第二筒节之上进行焊接固定，最后将两个第四筒节分别装于隔仓板两侧且摞于第三筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅱ段；将两个第五筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第五筒节之间并焊接固定，然后将两个右封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第五筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅲ段；

s4：罐体大合拢；将罐体ⅰ段、罐体ⅱ段和罐体ⅲ段依次焊接固定形成双体储罐。

根据权利要求3所述的一种液化天然气船载双体储罐的制造方法，其特征在于：上述步骤s4之后还包括以下步骤：

s5：罐体无损检测；其中检测方法包括射线探伤、超声波探伤、着色和肉眼检查；

s6：水压试验；水压试验在罐体无损检测合格后进行；

s7：气密性试验；气密性试验在水压试验合格，储罐内壁除锈合格，储罐吊装上船后进行。

进一步的，上述步骤s1中筒节板采用辊制成型，温带板、极边板和极中板采用模压、冷加工成型。

进一步具体的，上述步骤s2中筒节板拼装之前需搭设筒节板拼装胎架，筒节板拼装胎架搭设包括以下步骤：先在地坪和铺设的钢板上画出筒节的放样线，然后再再地坪上制作由钢板组成的水平胎架，使用激光经纬仪使胎架模板的顶端保持在同一水平面上；单个筒节由三块筒节板拼接而成，将三块筒节板依次吊装到筒节板拼装胎架上固定位置，并焊接连接。

进一步具体的，上述步骤s2中左封头和右封头拼装之前需搭设封头拼装胎架，封头拼装胎架的搭设包括以下步骤：

s21：铺设钢板并找平；

s21：在钢板上画两条相互垂直的中心线，0°方向的中心线向右偏移再画一条与之平行的预留线；预留线和0°中心线之间的距离略大于封头中心和隔舱板之间的距离；

s22：以中心线交点为圆心，分别画出内圆弧线和外圆弧线；内圆弧线直径等于温带板内径，外圆弧线直径等于温带板外径；

s23：在温带板相连的位置处安装胎架模板；

在封头拼装胎架的搭设完成之后，进行左封头或右封头的拼装，封头的拼装包括以下步骤：

s24：先吊装90°位置所在的温带板；画出选定的90°温带板的竖向中心线，然后将该温带板吊至90°方向的胎架上，落位前将使该温带板竖向中心线处吊的线坠与地面上外圆弧线和90°方向中心线的交点重合；

s25：吊装第一块温带板后，然后依次往两边开始吊装；第二块温带板吊装上胎架后，调整第二块与第一块温带板的间隙、错边，调整好两块温带板厚，开始点固两块温带板之间的焊缝；然后依次按前述方法吊装完全部温带板；

s26：温带板全部吊装完成后，先在温带板上坡口边缘处画出两块极边板的定位线，然后开始依次吊装两块极边板；

s27：两块极边板固定好后，开始吊装极中板；极中板的正下方预先立一根支撑柱，用于支撑极中板，防止封头塌陷变形；

s28：封头整体拼装完成后，测量封头最下端的外周长，确保封头下端的外周长在允许的误差范围内；

s29：确定好尺寸后，开始封头找缝；找缝采用刀把和楔子以及卡具、固定块，固定块和刀把采用与封头材质相同的钢材制成；采用上述工具找缝并调整好温带板、极边板、极中板之间的间隙以及错边；

s30：找缝并调整好，并经质检检查确认后，开始在焊缝的小坡口进行整体的点固；

s31：封头拼装点固完成后，开始画封头的切割线；用经纬仪对准预留线，并分别在封头的两端用经纬仪打点画线，点打完后把点连成线；

s32：在封头焊接开始之前在切割线外往下一段距离进行粗切割，用于排出封头内焊接产生的烟气；焊接完成后继续用经纬仪打点并进行精切割；

s33：封头切割完成后，在切割口处采用假隔舱来加强封头，待封头与隔舱板装焊后再拆除假隔舱；

在温带板吊装完成后，开始搭设封头脚手架，封头脚手架用于拼装找口组对及焊接用。

进一步具体的，上述步骤s4中的罐体大合拢采用从储罐一端向另一端拼装的方式进行组装，包括以下步骤：

s41：首先在安装中心定位线位置上放置好托架；

s42：调整托架位置，然后将罐体ⅰ段吊至事先摆放好的托架上；

s43：然后将罐体ⅱ段吊至设计位置处，并调整与罐体ⅰ段的环缝位置，用卡具相连，并初步调整到位；

s44：然后将罐体ⅲ段吊至托架上，并使其与罐体ⅱ段对接；

s45：罐体ⅲ段就位后，先用卡具与罐体ⅱ段相连，再初步调整环缝间隙、错边和角形变；

s46：待间隙、错边、角变形、直线度、椭圆度调整至符合要求后进行点固；

s47：点固完成并经检验合格后，再进行焊接。

进一步具体的，上述步骤s5水压试验之前还需进行水压试验准备工作，水压试验准备工作包括以下内容：储罐焊接完成探伤结束后，将罐内杂志清扫干净；在每个托架下方铺设厚度为40mm以上的钢板以增加受力面积，其他部位加临时水泥墩及木楔子支撑；试验介质为工业用洁净水；在储罐顶部和底部共设置三块量程为1mpa、精度为2.5级的压力表，试验时压力读数以储罐顶部压力表读数为准；

水压试验包括以下内容：往储罐注工业用洁净水时，储罐顶部应设排气口，以使储罐内的空气排尽；试验开始后压力应缓慢上升，升压速度＜0.05mpa/min；当压力升至试验压力的50％，保压至少20min进行检查；如无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象，再升至设计压力；再一次进行检测，如无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象，再继续升至试验压力，并保压1.6小时；对储罐所有焊缝和焊接部位进行检查，确认无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象后，再讲压力降至试验压力的80％，并对储罐所有焊缝和焊接部位进行渗漏检查，确认无渗漏后便可缓慢降压；在检查期间压力保持不变；试验各步骤中若发现渗漏和异常变形，应立即停止压力试验；出现渗漏需经修补后，再探伤检查合格后方可重新进行水压试验；压力试验过程中禁止敲击和碰撞储罐，非操作人员不得靠近储罐四周；水压试验完毕后，将压力泄放至0后，打开顶部开口，将两台潜水泵吊至储罐底进行抽水，水排尽后用压缩空气将储罐内部吹干。

进一步具体的，上述步骤s5中气密性试验之前还需进行气密性试验准备工作，气密性试验准备工作包括以下内容：试验所用气体为干燥的洁净空气，试验时采用高压空压机或高压气泵车加压；试验前在储罐顶部和底部各设置一块量程为1mpa、精度为2.5级的压力表，试验时压力读数以储罐顶部压力表读数为准；试验时，应随时注意环境温度变化，监视压力表读数，防止超压现象产生；

气密性试验包括以下内容：试验时压力应缓慢上升至试验压力的50％后，保压10分钟；并对储罐所有焊缝和焊接部位进行初次检查，如无泄漏可继续升压；压力升至试验压力后，保压30分钟；在保压过程中，对储罐所有焊缝和焊接部位涂刷肥皂水进行检查，以无渗漏为合格；如有渗漏产生，应立即停止气密性试验；出现渗漏需经修补后，再检查检查合格后方可重新进行气密性试验；气密性试验合格后，打开储罐顶部排气阀，保持泄压缓慢进行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于双体储罐体积巨大，而且由两个筒体相交而成，因此制造难度较大。本方案经过合理分段、分瓣进行制造，使其能在有限的空间内，利用现有的工具设备进行制造。经过本方案制造的双体储罐还经过严格的气液压力试验，保证其出厂质量。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的俯视图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的主视图；

图3是根据本发明的一个优选实施例的左视图；

图4是根据本发明的一个优选实施例的工艺流程图；

图5是根据本发明的一个优选实施例的分段示意图；

图6是根据本发明的一个优选实施例中筒节板拼装胎架的俯视图；

图7是根据本发明的一个优选实施例图6中沿a-a方向的截面视图；

图8是根据本发明的一个优选实施例图6中沿b-b方向的截面视图；

图9是根据本发明的一个优选实施例中封头拼装胎架的俯视图；

图10是根据本发明的一个优选实施例中封头拼装胎架的侧视图；

图11是根据本发明的一个优选实施例中假隔舱的结构示意图；

图12是根据本发明的一个优选实施例中封头脚手架的结构示意图；

图13是根据本发明的一个优选实施例中罐体ⅰ段及罐体ⅲ段小合拢时流程示意图；

图14是根据本发明的一个优选实施例中罐体ⅱ段小合拢时流程示意图；

图15是根据本发明的一个优选实施例大合拢时的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～3所示，是本发明的一个优选实施例包括两个筒体100以及设置于筒体100之间的隔舱板200，筒体100包括左封头1、右封头2，以及设置于左封头1和右封头2之间的第一筒节3、第二筒节4、第三筒节5、第四筒节6和第五筒节7；左封头1、第一筒节3、第二筒节4、第三筒节5、第四筒节6、第五筒节7和右封头2依次焊接连接。

其中，第一筒节3和第五筒节7外侧环绕设置有筒体覆板8，筒体覆板8适于安装于鞍座上；第一筒节3和第五筒节7内侧设置有加强环，第二筒节4、第三筒节5和第四筒节6内侧设置有真空环。需要说明的是，加强环和真空环的设置为现有常用结构，且位于筒体内部，故未在附图中显示。

左封头1和右封头2结构对称，均包括温带板11、极边板12和极中板13；温带板11具有十六块，且沿圆周方向首尾相连，极边板12为两块且设置于温带板顶部，极中板13为一块且设置于两块极中板12之间；温带板11、极边板12和极中板13之间，以及温带板11之间均通过焊接连接，温带板11、极边板12和极中板13连接构成半球形结构。

第一筒节3、第二筒节4、第三筒节5、第四筒节6和第五筒节7均包括三块筒节板31，筒节板31呈圆弧形结构，多块筒节板31通过焊接收尾相连，并连接构成圆环形结构。

如图4至15所示，显示了上述液化天然气船载双体储罐的制造方法，在施工准备和交工验收之间还依次包括以下步骤：

s1：壳板压制；壳板包括隔舱板、筒节板、温带板、极边板、极中板、筒体覆板、加强环和真空环；上述壳体均通过切割并压制x7ni9钢板成型。

s2：壳板拼装焊接；将筒节板拼装并焊接成型第一筒节、第二筒节、第三筒节、第四筒节和第五筒节，将温带板、极边板和极中板拼装并焊接成型左封头和右封头；再将筒体覆板焊接于第一筒节和第五筒节外侧，将加强环焊接于第一筒节和第五筒节内侧，将真空环焊接于第二筒节、第三筒节和第四筒节内侧。

s3：分段小合拢；将两个第一筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第一筒节之间并焊接固定，然后将两个左封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第一筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅰ段；将两个第二筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第二筒节之间并焊接固定，然后将两个第三筒节分别吊装于隔仓板两侧且摞于第二筒节之上进行焊接固定，最后将两个第四筒节分别装于隔仓板两侧且摞于第三筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅱ段；将两个第五筒节焊接形成∞型结构，再将隔仓板插入两侧的第五筒节之间并焊接固定，然后将两个右封头分别吊装于隔仓板两侧且摞于第五筒节之上进行焊接固定，从而组装形成罐体ⅲ段。如图13和图14所示，显示了分段小合拢的具体流程。

s4：罐体大合拢；将罐体ⅰ段、罐体ⅱ段和罐体ⅲ段依次焊接固定形成双体储罐。

s5：罐体无损检测；其中检测方法包括射线探伤、超声波探伤、着色和肉眼检查。

s6：水压试验；水压试验在罐体无损检测合格后进行。

s7：气密性试验；气密性试验在水压试验合格，储罐内壁除锈合格，储罐吊装上船后进行。

其中步骤s2中筒节板拼装之前需搭设筒节板拼装胎架9，筒节板拼装胎架搭设包括以下步骤：先在地坪和铺设的钢板上画出筒节的放样线10，然后再再地坪上制作由钢板组成的水平胎架，使用激光经纬仪使胎架模板的顶端保持在同一水平面上；单个筒节由三块筒节板拼接而成，将三块筒节板依次吊装到筒节板拼装胎架上固定位置，并焊接连接。具体参考附图6、附图7和附图8所示。

步骤s2中左封头和右封头拼装之前需搭设封头拼装胎架11，封头拼装胎架11的搭设包括以下步骤：

s21：铺设钢板并找平；

s21：在钢板上画两条相互垂直的中心线12，0°方向的中心线向右偏移再画一条与之平行的预留线13；预留线和0°中心线之间的距离略大于封头中心和隔舱板之间的距离；

s22：以中心线交点为圆心，分别画出内圆弧线14和外圆弧线15；内圆弧线直径等于温带板内径，外圆弧线直径等于温带板外径；

s23：在温带板相连的位置处安装胎架模板。如图9和图10所示，显示了封头拼装胎架的具体结构。

在封头拼装胎架的搭设完成之后，进行左封头或右封头的拼装，封头的拼装包括以下步骤：

s24：先吊装90°位置所在的温带板；画出选定的90°温带板的竖向中心线，然后将该温带板吊至90°方向的胎架上，落位前将使该温带板竖向中心线处吊的线坠与地面上外圆弧线和90°方向中心线的交点重合；

s25：吊装第一块温带板后，然后依次往两边开始吊装；第二块温带板吊装上胎架后，调整第二块与第一块温带板的间隙、错边，调整好两块温带板厚，开始点固两块温带板之间的焊缝；然后依次按前述方法吊装完全部温带板；

s26：温带板全部吊装完成后，先在温带板上坡口边缘处画出两块极边板的定位线，然后开始依次吊装两块极边板；

s27：两块极边板固定好后，开始吊装极中板；极中板的正下方预先立一根支撑柱，用于支撑极中板，防止封头塌陷变形；

s28：封头整体拼装完成后，测量封头最下端的外周长，确保封头下端的外周长在允许的误差范围内；

s29：确定好尺寸后，开始封头找缝；找缝采用刀把和楔子以及卡具、固定块，固定块和刀把采用与封头材质相同的钢材制成；采用上述工具找缝并调整好温带板、极边板、极中板之间的间隙以及错边；

s30：找缝并调整好，并经质检检查确认后，开始在焊缝的小坡口进行整体的点固；

s31：封头拼装点固完成后，开始画封头的切割线；用经纬仪对准预留线，并分别在封头的两端用经纬仪打点画线，点打完后把点连成线；

s32：在封头焊接开始之前在切割线外往下一段距离进行粗切割，用于排出封头内焊接产生的烟气；焊接完成后继续用经纬仪打点并进行精切割；

s33：封头切割完成后，在切割口处采用假隔舱16来加强封头，待封头与隔舱板装焊后再拆除假隔舱。如图11所示，显示了假隔舱的具体结构。

在温带板吊装完成后，开始搭设封头脚手架17，封头脚手架用于拼装找口组对及焊接用。如图12所示，显示了封头脚手架的具体结构。

步骤s4中的罐体大合拢采用从储罐一端向另一端拼装的方式进行组装，包括以下步骤：

s41：首先在安装中心定位线位置上放置好托架；

s42：调整托架位置，然后将罐体ⅰ段吊至事先摆放好的托架上；

s43：然后将罐体ⅱ段吊至设计位置处，并调整与罐体ⅰ段的环缝位置，用卡具相连，并初步调整到位；

s44：然后将罐体ⅲ段吊至托架上，并使其与罐体ⅱ段对接；

s45：罐体ⅲ段就位后，先用卡具与罐体ⅱ段相连，再初步调整环缝间隙、错边和角形变；

s46：待间隙、错边、角变形、直线度、椭圆度调整至符合要求后进行点固；

s47：点固完成并经检验合格后，再进行焊接。如图15所示，显示了罐体大合拢的具体流程。

步骤s5水压试验之前还需进行水压试验准备工作，水压试验准备工作包括以下内容：储罐焊接完成探伤结束后，将罐内杂志清扫干净；在每个托架下方铺设厚度为40mm以上的钢板以增加受力面积，其他部位加临时水泥墩及木楔子支撑；试验介质为工业用洁净水；在储罐顶部和底部共设置三块量程为1mpa、精度为2.5级的压力表，试验时压力读数以储罐顶部压力表读数为准。

水压试验包括以下内容：往储罐注工业用洁净水时，储罐顶部应设排气口，以使储罐内的空气排尽；试验开始后压力应缓慢上升，升压速度＜0.05mpa/min；当压力升至试验压力的50％，保压至少20min进行检查；如无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象，再升至设计压力；再一次进行检测，如无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象，再继续升至试验压力，并保压1.6小时；对储罐所有焊缝和焊接部位进行检查，确认无渗漏、异常响声及明显变形等异常现象后，再讲压力降至试验压力的80％，并对储罐所有焊缝和焊接部位进行渗漏检查，确认无渗漏后便可缓慢降压；在检查期间压力保持不变；试验各步骤中若发现渗漏和异常变形，应立即停止压力试验；出现渗漏需经修补后，再探伤检查合格后方可重新进行水压试验；压力试验过程中禁止敲击和碰撞储罐，非操作人员不得靠近储罐四周；水压试验完毕后，将压力泄放至0后，打开顶部开口，将两台潜水泵吊至储罐底进行抽水，水排尽后用压缩空气将储罐内部吹干。

步骤s5中气密性试验之前还需进行气密性试验准备工作，气密性试验准备工作包括以下内容：试验所用气体为干燥的洁净空气，试验时采用高压空压机或高压气泵车加压；试验前在储罐顶部和底部各设置一块量程为1mpa、精度为2.5级的压力表，试验时压力读数以储罐顶部压力表读数为准；试验时，应随时注意环境温度变化，监视压力表读数，防止超压现象产生。

气密性试验包括以下内容：试验时压力应缓慢上升至试验压力的50％后，保压10分钟；并对储罐所有焊缝和焊接部位进行初次检查，如无泄漏可继续升压；压力升至试验压力后，保压30分钟；在保压过程中，对储罐所有焊缝和焊接部位涂刷肥皂水进行检查，以无渗漏为合格；如有渗漏产生，应立即停止气密性试验；出现渗漏需经修补后，再检查检查合格后方可重新进行气密性试验；气密性试验合格后，打开储罐顶部排气阀，保持泄压缓慢进行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。