本发明涉及海洋工程技术领域，具体为一种单点系泊装置用流体滑环。
背景技术：
单点系泊指海洋工程船舶通过单点形式系泊在另一个固定式或浮式结构物上，船舶围绕该结构物可以随风浪流作360°回转，由于风标效应，被系泊船舶将会停泊在环境力最小的方位上，对海洋油气开采来说，它同时必须具有流体输转功能。
请参阅图1，内外环之间的连通腔通过密封件密封，表面配合磨损会导致滑环泄漏，制约了流体滑环的使用寿命，而由于海洋工程船舶质量较大，对滑环的压力通常偏于一侧，会导致密封件的损耗不均匀，进一步降低密封件的使用寿命，其次海浪引起的震动，内外环之间旋转不同轴都会降低滑环的使用寿命。
另一方面，在一些还有工程中，会输送一些高温高压高腐蚀的介质，如石油开采中，会送入高压蒸汽，提高石油的温度，以降低石油的粘度，提高石油输送速度，大口径高压力的流体滑环，产生的介质轴向力较大，密封和旋转的可靠性和安全性较差。
技术实现要素：
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种单点系泊装置用流体滑环的技术方案，具有使用寿命更久，结构强度高、适用性更广等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种单点系泊装置用流体滑环，包括安装法兰、外环和内环，所述安装法兰的上端固定连接有内环，所述安装法兰的外侧壁套接有外环，所述外环的内壁通过移动件活动连接有下连接头，所述移动件和下连接头的数量至少有两组，所述移动件做圆弧移动，多个所述移动件构成一个圆环，所述内环的外侧壁设有与下连接头对应的上连接头，所述上连接头上固定安装与控制阀，所述控制阀的内部设有驱使控制阀关闭的弹性结构，所述外环的内侧壁设置有与控制阀对应的控制凸台，所述控制凸台位于移动件的运动轨迹的轴向投影内，所述控制阀的控制轴(b)高于控制凸台的上端面，所述控制阀的控制杆(a)与控制凸台垂直且可与控制凸台的侧面接触，所述外环的内壁上设有控制移动件与上连接头脱离并使移动件回到原位置的复位件，所述下连接头的底部通过软管连通有缓冲腔，所述缓冲腔通过输出接头连通输送设备。
优选的，所述移动件下端带动滚轮的转轴，所述移动件的中部与下连接头之间为可上下运动的活动连接，所述移动件的外侧壁设有紧贴下连接头底部的弹簧，所述下连接头的上端设有定位环。
优选的，所述复位件包括滑槽、弹性件、扭转件和定位块，所述移动件的两端设有滑槽，所述滑槽的一端与移动件之间固定连接有扭转件，所述移动件的外侧壁设有驱动移动件转动的弹性件，所述滑槽内侧靠近端点的位置设有定位块。
优选的，位于下方的所述滑槽底部的两端均设有斜面，当所述移动件位于斜面时，所述下连接头和上连接头的侧壁脱离接触，所述移动件位于平面上时，所述移动件和上连接头卡接。
优选的，所述移动件和下连接头的数量为四组，所述滑槽的两端均设有一组移动件和下连接头，使外环任意方向旋转时均有一个下连接头可以与上连接头配合。
优选的，所述控制凸台的截面为侧放的“凹”字形，所述控制凸台的底部设有斜面，所述外环设有与控制凸台适配的容纳槽，所述控制凸台与外环之间设有弹性装置，所述下连接头设有与控制凸台斜面接触的凸起，所述下连接头和上连接头完全对接时，所述控制凸台完全漏出，所述下连接头和上连接头未完全对接时，所述控制凸台和控制阀不接触。
本发明具备以下有益效果：
1、由于海洋中风浪使有规律的，日常的时候很少会造成工程船舶绕系泊装置大角度旋转，该单点系泊装置用流体滑环牺牲大角度旋转的能力，通过下连接头和上连接头的连接实现流体连通，一方面，外环和内环之间旋转作用、海浪的作用以及船舶的作用力完全被外环和内环承担，下连接头和上连接头之间的作用力恒定，磨损均匀且小，使用寿命更久，另一方面，对同轴的要求较小，安装更加方便。
2、该单点系泊装置用流体滑环，高温高压介质在下连接头和上连接头内流通，流体压强对密封件的影响较少，对温度，压强的适用范围更广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图1中a的结构示意图；
图3为本发明中复位件的示意图；
图4为本发明中控制凸台示意图；
图5为本发明中上连接头和下连接头的配合示意图；
图6为本发明中滑槽的结构示意图；
图7为现有的流体滑环的结构示意图。
图中：1、安装法兰；2、外环；3、内环；4、移动件；5、下连接头；6、复位件；61、滑槽；62、弹性件；63、扭转件；64、定位块；7、软管；8、上连接头；9、缓冲腔；10、输出接头；11、控制凸台；12、控制阀；12a、控制杆；12b、控制轴；13、定位环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，一种单点系泊装置用流体滑环，包括安装法兰1、外环2和内环3，安装法兰1的上端固定连接有内环3，安装法兰1的外侧壁套接有外环2，安装法兰1和外环2之间固定安装有推力轴承，外环2和内环3之间安装有滚动轴承，外环2的内壁通过移动件4活动连接有下连接头5，移动件4和下连接头5的数量至少有两组，移动件4做圆弧移动，多个移动件4构成一个圆环，当移动件4和下连接头5可设置多组，呈不同的高度设计的角度交错设置，避免上连接头8连接不同的上连接头8引起的空档，内环3的外侧壁设有与下连接头5对应的上连接头8，随着内环3和外环2的相对旋转，下连接头5依次与其多对应的上连接头8配合密封连接，上连接头8上固定安装与控制阀12，控制阀12的内部设有驱使控制阀12关闭的弹性结构，外环2的内侧壁设置有与控制阀12对应的控制凸台11，控制凸台11位于移动件4的运动轨迹的轴向投影内，实现上、下连接头连接后才打开控制阀12，控制阀12关闭后上、下连接头才脱离，避免泄漏，控制阀12的控制轴12b高于控制凸台11的上端面，控制阀12的控制杆12a与控制凸台11垂直且可与控制凸台11的侧面接触，控制凸台11和控制阀12相对移动的时候，控制凸台11驱动控制杆12a带动控制轴12b转动，打开控制阀12，使外环2和内环3连通，外环2的内壁上设有控制移动件4与上连接头8脱离并使移动件4回到原位置的复位件6，下连接头5的底部通过软管7连通有缓冲腔9，软管7上装有单向阀，避免上连接头8脱离后返流，缓冲腔9内充有高压气体，通过气压补充时液体流出更加稳定，缓冲腔9通过输出接头10连通输送设备，上连接头8的直径大于输出接头10的直径，和输出接头10配合提高流动的稳定性。
其中，移动件4下端带动滚轮的转轴，移动件4的中部与下连接头5之间为可上下运动的活动连接，移动件4的外侧壁设有紧贴下连接头5底部的弹簧，下连接头5的上端设有定位环13，定位环13为一个直径较小的圆环，圆环与下连接头5通过斜杆连接，在下连接头5和上连接头8对准时，斜杆与上连接头8接触，受力挤压弹簧使下连接头5整体向下移动，当下连接头5与上连接头8对准后，在弹簧的作用下，圆环进入上连接头8中，引导下连接头5和上连接头8完全同心，下连接头5和上连接头8之间设有密封件，在弹簧的弹力使下连接头5紧贴上连接头8，确保密封性。
其中，复位件6包括滑槽61、弹性件62、扭转件63和定位块64，移动件4的两端设有滑槽61，滑槽61限制移动件4的移动轨迹，滑槽61的一端与移动件4之间固定连接有扭转件63，当下连接头5与上连接头8脱离后，在扭转件63弹力的作用下驱动移动件4回到原位置，移动件4的外侧壁设有驱动移动件4转动的弹性件62，滑槽61内侧靠近端点的位置设有定位块64，在弹性件62的作用下旋转，并通过定位块64限制最终的停止角度，使移动件4和下连接头5恢复原样，为下次与上连接头8对接做好准备。
其中，位于下方的滑槽61底部的两端均设有斜面，当移动件4位于斜面时，下连接头5和上连接头8的侧壁脱离接触，移动件4位于平面上时，移动件4和上连接头8卡接，便于下连接头5和上连接头8脱离，脱离后下连接头5在移动件4的作用下回到原位。
其中，移动件4和下连接头5的数量为四组，滑槽61的两端均设有一组移动件4和下连接头5，使外环2任意方向旋转时均有一个下连接头5可以与上连接头8配合。
其中，控制凸台11的截面为侧放的“凹”字形，控制凸台11的底部设有斜面，外环2设有与控制凸台11适配的容纳槽，控制凸台11与外环2之间设有弹性装置，下连接头5设有与控制凸台11斜面接触的凸起，下连接头5和上连接头8完全对接时，控制凸台11完全漏出，下连接头5和上连接头8未完全对接时，控制凸台11和控制阀12不接触，当下连接头5和上连接头8为完成对接时，避免控制阀12打开，进而避免泄漏。
本发明的工作原理和工作流程：
工程船舶固定连接外环2的外侧壁，合理设置连接位置，使移动件4移动轨迹的中间位置与最常见的风向相同，同时将输出接头10与输送系统连接，当船舶绕安装法兰1旋转角度较小的时候，外环2绕内环3转动，上连接头8和下连接头5之间的作用力带动下连接头5和移动件4移动，软管7随着下连接头5移动，当旋转角度较大或360度旋转时，移动件4移动到滑槽61的斜面位置时，控制杆12a与控制凸台11脱离接触，在控制阀12内部弹力结构的作用下，控制阀12关闭，同时下连接头5和上连接头8的侧壁脱离接触，作用力作用在定位环13的斜杆上，使下连接头5高度进一步降低，下连接头5和下连接头5脱离，上连接头8继续运动，与另一个滑槽61上的下连接头5接触，定位环13套入上连接头8内带动下连接头5和移动件4在滑槽61斜面上运动，使下连接头5和上连接头8的侧壁贴合密封，下连接头5向上移动，控制凸台11露出，控制杆12a和控制凸台11相互作用使控制阀12打开，使外环2和内环3连通。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种单点系泊装置用流体滑环，包括安装法兰(1)、外环(2)和内环(3)，所述安装法兰(1)的上端固定连接有内环(3)，所述安装法兰(1)的外侧壁套接有外环(2)，其特在在于：所述外环(2)的内壁通过移动件(4)活动连接有下连接头(5)，所述移动件(4)和下连接头(5)的数量至少有两组，所述移动件(4)做圆弧移动，多个所述移动件(4)构成一个圆环，所述内环(3)的外侧壁设有与下连接头(5)对应的上连接头(8)，所述上连接头(8)上固定安装与控制阀(12)，所述控制阀(12)的内部设有驱使控制阀(12)关闭的弹性结构，所述外环(2)的内侧壁设置有与控制阀(12)对应的控制凸台(11)，所述控制凸台(11)位于移动件(4)的运动轨迹的轴向投影内，所述控制阀(12)的控制轴(12b)高于控制凸台(11)的上端面，所述控制阀(12)的控制杆(12a)与控制凸台(11)垂直且可与控制凸台(11)的侧面接触，所述外环(2)的内壁上设有控制移动件(4)与上连接头(8)脱离并使移动件(4)回到原位置的复位件(6)，所述下连接头(5)的底部通过软管(7)连通有缓冲腔(9)，所述缓冲腔(9)通过输出接头(10)连通输送设备。
2.根据权利要求1所述的一种单点系泊装置用流体滑环，其特征在于：所述移动件(4)下端带动滚轮的转轴，所述移动件(4)的中部与下连接头(5)之间为可上下运动的活动连接，所述移动件(4)的外侧壁设有紧贴下连接头(5)底部的弹簧，所述下连接头(5)的上端设有定位环(13)。
3.根据权利要求1所述的一种单点系泊装置用流体滑环，其特征在于：所述复位件(6)包括滑槽(61)、弹性件(62)、扭转件(63)和定位块(64)，所述移动件(4)的两端设有滑槽(61)，所述滑槽(61)的一端与移动件(4)之间固定连接有扭转件(63)，所述移动件(4)的外侧壁设有驱动移动件(4)转动的弹性件(62)，所述滑槽(61)内侧靠近端点的位置设有定位块(64)。
4.根据权利要求3所述的一种单点系泊装置用流体滑环，其特征在于：位于下方的所述滑槽(61)底部的两端均设有斜面，当所述移动件(4)位于斜面时，所述下连接头(5)和上连接头(8)的侧壁脱离接触，所述移动件(4)位于平面上时，所述移动件(4)和上连接头(8)卡接。
5.根据权利要求2所述的一种单点系泊装置用流体滑环，其特征在于：所述移动件(4)和下连接头(5)的数量为四组，所述滑槽(61)的两端均设有一组移动件(4)和下连接头(5)，使外环(2)任意方向旋转时均有一个下连接头(5)可以与上连接头(8)配合。
6.根据权利要求1所述的一种单点系泊装置用流体滑环，其特征在于：所述控制凸台(11)的截面为侧放的“凹”字形，所述控制凸台(11)的底部设有斜面，所述外环(2)设有与控制凸台(11)适配的容纳槽，所述控制凸台(11)与外环(2)之间设有弹性装置，所述下连接头(5)设有与控制凸台(11)斜面接触的凸起，所述下连接头(5)和上连接头(8)完全对接时，所述控制凸台(11)完全漏出，所述下连接头(5)和上连接头(8)未完全对接时，所述控制凸台(11)和控制阀(12)不接触。
技术总结