CN109307073A - 安全联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，压力容器包括盖体和罐体，盖体用于盖设于罐体的一开口上并密封罐体，盖体与罐体之间安装有快开门装置，快开门装置的基本结构设置在盖体的法兰和开口的端部法兰，安全联锁装置包括缸体、端盖、活塞和止动板，安全联锁装置竖直安装在端部法兰的上部或侧部，活塞设置于缸体的腔体内，活塞包括活塞杆和活塞座，活塞杆设置于活塞座上，端盖盖设于缸体顶端，端盖和止动板上均设有供活塞杆穿行用的锁定通孔；缸体相对于罐体固定设置，止动板相对于盖体固定设置，缸体的腔体外的底座上设置有一进气通道，进气通道用于连通缸体的腔体和罐体。本发明采用机械联锁装置，安全性能较高。

Description

安全联锁装置

技术领域

本发明涉及一种安全联锁装置，尤其涉及一种用于安装于压力容器的快开门式安全联锁装置。

背景技术

压力容器具有爆炸危险性，内部带压时开门(盖)或门(盖)未完全关闭时升压会危及人身安全，酿成重大安全事故。快开门(盖)式压力容器的安全联锁装置需确保压力容器的内部压力完全释放后才能打开，然后才能打开快开门(盖)。

中国专利文献CN106763763A公开了一种快开盲板用的安全联锁装置，该安全联锁装置包括带有缺口的锁环、与锁环的缺口对应的张紧块、与盲板连接的连锁杆以及与连锁杆配合的手柄，连锁杆内部从上至下设有连通的限位腔、活塞腔以及通气孔，盲板设有通孔，联锁杆下端固定在通孔内，活塞腔内设有活塞杆，活塞杆上段伸入限位腔内，活塞杆上装有弹簧，活塞杆上设置台阶，弹簧上端与联锁杆连接，下端与台阶连接，紧张块上固定有连接板，连接板与联锁杆固定连接，联锁杆上端设有与手柄配合的操作孔，操作孔与限位腔连通。该发明中的安全联锁装置，在设备内气压接近大气压时，活塞杆在弹簧的作用力下下降复位，此时手柄可以插入操作墙内将联锁杆取出，即可打开快开门。

中国专利文献CN204312699U公开了一种压力容器快开门安全联锁装置，该装置的主面板安装在密封壳体内部，主面板上固定有电机和减速器，电机的电机轴与减速器的输入轴相连接，减速器的输出轴穿过主面板，且减速器的输出轴端部安装有齿轮，主面板的底部固定有L型板，L型板和主面板围成活动槽，活动槽内安装有锁杆，锁杆延伸至密封壳体外部，锁杆后端设置有齿条，齿条与齿轮相啮合，锁杆的顶部设置有电机控制器，电机控制器安装在主面板上，固定螺杆与调整螺杆之间设置有第一弹簧，密封挡条和齿条之间设置有第二弹簧，齿条的后端设置有弹簧室。

然而，上述的安全联锁装置均采用弹簧进行回弹复位，随着使用次数的增加，弹簧的弹性会逐渐下降，导致活塞杆回弹后，无法确认容器内的压力是否完全释放，使用周期短，难以准确进行操控，且结构装置复杂，生产成本高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出了一种快开门式安全联锁装置，完全采用机械联锁装置，依靠重力作用开启，结构简单，操作方便，可以确保压力容器罐内的压力完全释放后才能打开盖体，提高了操作压力容器时的安全性。

本发明提出的一种用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，压力容器包括盖体和罐体，盖体用于盖设于罐体的一开口上并密封罐体，盖体与罐体之间安装有快开门装置，快开门装置的基本结构设置在盖体的法兰和开口的端部法兰，安全联锁装置包括缸体、端盖、活塞和止动板，安全联锁装置竖直安装在端部法兰的上部或侧部，活塞设置于缸体的腔体内，活塞包括活塞杆和活塞座，活塞杆设置于活塞座上，端盖盖设于缸体顶端，端盖和止动板上均设有供活塞杆穿行用的锁定通孔；缸体相对于罐体固定设置，止动板相对于盖体固定设置，缸体的腔体外的底座上设置有一进气通道，进气通道用于连通缸体的腔体和罐体。

优选地，活塞座的周壁与缸体的腔体四周的周壁之间为间隙配合。

优选地，安全联锁装置还包括密封圈，活塞座的上端面还设有一圈卡槽，密封圈设置于卡槽中。

优选地，端盖上还设置有排气通孔，排气通孔对应于密封圈在端盖的竖直方向的正投影区域之内。

优选地，活塞的材质为硬质铝合金。

优选地，端盖通过密封圈螺栓固定在缸体的上端。

本发明的安全联锁装置可以在罐体内的气体对活塞产生的竖直向上的压力大于活塞的重力时被推动向上运动，使活塞杆同时插入端盖上的锁定通孔和止动板的锁定通孔，从而使压力容器的盖体与罐体锁定而无法打开，以及在罐体内的气体压力完全释放后，在罐体内的气体对活塞产生的竖直向上的压力小于活塞的重力时向下运动，使活塞杆从端盖和止动板的锁定通孔中退出，从而可以打开盖体，这样提高了对压力容器进行盖体打开操作的安全性。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。

附图说明

图1为本发明一实施例的安全联锁装置的结构示意图。

图2为本发明快开门式压力容器结构示意图。

图3为本发明快开门装置结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”，不应理解为对本发明的限制。

本发明提供的一种用于安装到压力容器上的安全联锁装置，压力容器包括盖体7和罐体10，盖体7用于盖设于罐体10的一开口上并密封罐体10。如图2所示，盖体7与罐体10之间安装有快开门装置，快开门装置的基本结构设置在盖体的法兰8和开口的端部法兰9，在法兰8和端部法兰9的圆周方向加工出均匀的齿，如图3所示，通过法兰8的法兰齿13和端部法兰9的法兰齿12之间的啮合和错开，从而达到快速开关盖的目的。

如图1所示，在竖直方向A的安全联锁装置包括缸体1、端盖2、活塞3、止动板4和密封圈5，活塞3设置于缸体1的腔体内，活塞3包括活塞杆31和活塞座32，活塞杆31设置于活塞座32上，活塞座32的周壁与缸体1的腔体四周的周壁为间隙配合。端盖2盖设于缸体1上，并通过密封圈螺栓22固定在缸体1的上端，以形成完全封闭的空间，端盖2和止动板4上均设有供活塞杆穿行用的锁定通孔。

缸体1通过螺栓6固定设置于罐体10上，止动板4通过螺栓设置于盖体7上，止动板4的锁定通孔41与端盖2的锁定通孔对应设置，以使活塞杆31可以同时穿过端盖2的锁定通孔和止动板4的锁定通孔41，并且止动板4的锁定通孔41的轴向中心线所在的方向和端盖2的锁定通孔的轴向中心线所在的方向均为竖直方向。

缸体1的腔体外的底座上设置有一进气通道11，进气通道11用于连通缸体1的腔体和罐体10，这样，压力容器内的气体可以进入缸体1的腔体内。

当罐体10内的气体对活塞3产生的竖直向上的压力大于活塞3的重力时，活塞3被推动向上运动，使得活塞杆31同时插入端盖2上的锁定通孔和止动板4的锁定通孔41；当罐体10内的气体对活塞3产生的竖直向上的压力小于活塞3的重力时，活塞3向下运动，使得活塞杆31从止动板4的锁定通孔41中退出。

其中，安全联锁装置还包括密封圈5，活塞座32的上端部还设有卡槽，密封圈5设置于卡槽中，卡槽位于活塞座32的水平支架上。密封圈5用于在罐体10内的气体对活塞3产生的竖直向上的压力大于活塞3在竖直方向的重力而被推动向上运动时，与端盖2接触并压紧端盖2的下端部。

端盖2还包括排气通孔21，排气通孔21对应于密封圈5在端盖2的竖直方向的正投影区域之内；排气通孔21用于在罐体10内的气体对活塞3产生的竖直向上的压力大于活塞3的重力而被推动向上运动时，排出活塞座32上端部与端盖2下端部之间的空气。

具体地说，安全联锁装置竖直安装于压力容器外部，优选地，安全联锁装置安装在开口的端部法兰9的上部或侧部。当罐体10内带有压力的气体通过进气口11进入缸体1的腔体内，且活塞3受到气体竖直向上的压力大于活塞3的重力时，气体推动活塞3向上移动，缸体1上方的气体，即端盖2下端部与活塞座32上端部之间的气体通过排气通孔21排出。活塞座32的上端部与端盖2的下端部接触时，通过活塞座32下方的带压气体压紧活塞3，挤压密封圈5，使缸体1内形成密封腔体。向上移动后的活塞杆31插入端盖2上的锁定通孔和止动板4的锁定通孔41以完成安全联锁。开口的端部法兰9固定在罐体10上，开口的端部法兰9相对于罐体10的位置始终保持不变，通过将盖体的法兰8旋转某一角度，实现盖体的法兰齿13和开口的端部法兰齿12之间的啮合，使得压力容器内部完全封闭。

当需要打开压力容器时，需首先打开压力容器上的排气阀，然而当压力容器内的带压气体完全释放后，活塞3自身的重力大于气体向上的压力时，活塞3向下滑落，活塞杆31从止动板4的锁定通孔41中退出，从而解除安全联锁。开口的端部法兰9固定在罐体10上，其相对于罐体10的位置始终保持不变，通过将盖体的法兰8旋转某一角度，实现盖体的法兰齿13和开口的端部法兰齿12之间的错开，此时才能打开盖体，达到快速开盖的目的。从而提高了压力容器的安全性。

需要说明的是，由于活塞3的重力和受到气体竖直向上的压力F＝PS都可以通过计算所得，因而可以精确算出启动和解除安全联锁时罐体10内的压力，其中P为气体压力，S为活塞座32的底部面积。从公式中可以看出，要确保罐体内压力足够小至接近0，活塞3的重量需要足够轻，但同时必须具有足够的刚性，防止出现操作失误强制打开盖体7时活塞杆31被打断的风险，因而活塞3的材质可以选用硬质铝合金，但是，活塞3的材质并不限定于此，可以根据实际情况进行选择，这里不再一一赘述。

综上所述，本发明实施例的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，完全采用机械联锁装置，结构部件少，操作简单，根据活塞杆的完全下落，确保压力容器内的带压气体完全释放，才解除安全联锁，安全打开快开门，可以有效提高操作压力容器时的安全性。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，所述压力容器包括盖体和罐体，所述盖体用于盖设于所述罐体的一开口上并密封所述罐体，所述盖体与所述罐体之间安装有快开门装置，所述快开门装置的基本结构设置在所述盖体的法兰和开口的端部法兰，其特征在于，所述安全联锁装置包括缸体、端盖、活塞和止动板，所述安全联锁装置竖直安装在所述端部法兰的上部或侧部，所述活塞设置于所述缸体的腔体内，所述活塞包括活塞杆和活塞座，所述活塞杆设置于所述活塞座上，所述端盖盖设于所述缸体顶端，所述端盖和所述止动板上均设有供所述活塞杆穿行用的锁定通孔；所述缸体相对于所述罐体固定设置，所述止动板相对于所述盖体固定设置，所述缸体的所述腔体外的底座上设置有一进气通道，所述进气通道用于连通所述缸体的所述腔体和所述罐体。

2.如权利要求1所述的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，其特征在于，所述活塞座的周壁与所述缸体的所述腔体四周的周壁之间为间隙配合。

3.如权利要求2所述的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，其特征在于，还包括密封圈，所述活塞座的上端面还设有一圈卡槽，所述密封圈设置于所述卡槽中。

4.如权利要求3所述的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，其特征在于，所述端盖上还设置有排气通孔，所述排气通孔对应于所述密封圈在所述端盖的竖直方向的正投影区域之内。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，其特征在于，所述活塞的材质为硬质铝合金。

6.如权利要求1所述的用于安装到压力容器上的快开门式安全联锁装置，其特征在于，所述端盖通过密封圈螺栓固定在所述缸体的上端。