CN117685367B - 一种用于hast试验箱的全自动快开门锁紧密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器密封装置的技术领域，公开了一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，包括密封组件以及自动控制组件，所述密封组件包括若干锁紧密封件、若干链片以及弹性钢条，相邻的两个所述锁紧密封件之间通过所述链片连接，所述链片与所述锁紧密封件之间为铰接状态，所述锁紧密封件包括卡紧组件以及定位套件，所述定位套件包括U型块以及设置在所述U型块之间的两个定位套管，每个所述定位套管的内部设有定位芯轴，所述定位套管与所述定位芯轴之间转动配合，能极大的降低摩擦力造成的每个所述锁紧密封件处产生的夹紧力差异，使各处所述锁紧密封件之间的夹紧力均匀分布。

Description

一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构

技术领域

本发明涉及压力容器密封装置的技术领域，尤其涉及一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构。

背景技术

强加速稳态湿热试验(HAST)通过施加严酷的温度、湿度和偏置条件来加速潮气穿透外部保护材料(灌封或密封)或外部保护材料和金属导体的交接面，强加速稳态湿热试验常用于评价非气密封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性。该实验需要一台连续保持规定的温度和相对湿度的压力容器，且在上升到规定的实验环境和从规定的试验环境下降过程中，压力容器能够提供受控的压力、温度和相对湿度条件。

目前HAST试验箱压力容器的快开门结构大多为手动锁紧结构，该结构对塑胶密封胶的挤压变形有限，不能很好的密封容器中的压力蒸汽，存在泄压漏蒸汽的风险和安全隐患，容易影响产品测试的稳定性和可靠性，同时现有的手动锁紧结构存在较大的误操作风险，而用于HAST实验的试验箱内部压力大温度也较高，容易导致操作人员在容器内压力和温度较高的情况下误操作打开，存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，以解决现有试验箱密封效果差、危险性较高等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，包括密封组件以及自动控制组件，所述密封组件包括若干锁紧密封件、若干链片以及弹性钢条，相邻的两个所述锁紧密封件之间通过所述链片连接，所述链片与所述锁紧密封件之间为铰接状态，所述锁紧密封件包括卡紧组件以及定位套件，所述定位套件包括U型块以及设置在所述U型块之间的两个定位套管，每个所述定位套管的内部设有定位芯轴，所述定位套管与所述定位芯轴之间转动配合，所述定位芯轴的两端与所述U型块之间固定连接，所述卡紧组件设于两个所述定位套管之间，所述卡紧组件包括两个锁紧块以及两个所述锁紧块之间的锁紧套管，所述锁紧套管内设有芯轴，所述芯轴的两端与两个所述锁紧块均固定连接，所述锁紧块与所述U型块滑动配合，所述弹性钢条穿过每个所述锁紧密封件中的所述U型块与所述锁紧套管之间。

通过所述定位套件、所述卡紧组件以及所述弹性钢条三者相互结合完成密封，首先通过所述定位套管与所述盖沿与所述桶沿接触，能避免所述锁紧密封件与所述盖沿和所述桶沿之间产生滑动摩擦，能极大的降低所述盖沿与所述桶沿上的磨损，同时利用弹性钢条收紧时拉动锁紧套管，再通过与锁紧套管转动配合的芯轴推动锁紧块完成对盖沿和桶沿的夹紧，能极大的降低摩擦力造成的每个所述锁紧密封件处产生的夹紧力差异，使各处所述锁紧密封件之间的夹紧力均匀分布。

密闭容器的容器盖上固定有盖沿，密闭容器的桶体上固定有桶沿，所述盖沿与所述桶沿的截面均为梯形。

所述U型块上固定设有连接销，所述链片与所述连接销转动连接，所述锁紧块与所述U型块之间还通过拉簧连接。

所述密封组件还包括两个端块组件，两个所述端块组件设置在所述密封组件的两端位置，所述端块组件与所述锁紧密封件铰接，所述端块组件包括第一端块和第二端块，所述第二端块通过所述链片与一个所述锁紧密封件铰接，所述第二端块内设有柱状腔体，所述第一端块上固定有导向轴，所述导向轴远离所述第一端块的一端固定有活塞，所述活塞在该柱状腔体内滑动，在该柱状腔体内所述活塞靠近所述第一端块的一侧设有弹簧，所述活塞与所述第一端块之间通过该弹簧连接，所述弹性钢条的每端与一个所述第一端块固定连接。

所述第二端块的上同样设有卡紧组件以及定位套件，所述第一端块与端部链片的一端铰接，所述端部链片的另一端与滑块铰接。

所述自动控制组件包括所述滑块、丝杠以及电控元件，所述丝杠为双螺纹丝杠，所述丝杠的两端与安装架转动连接，所述安装架与所述桶体保持固定，所述丝杠上的两处螺纹除旋向相反外其余参数相同，所述丝杠上的两处螺纹上均设有一个所述滑块，所述滑块与所述丝杠螺纹连接。

所述丝杠的转动由电机控制，所述电机与所述丝杠的一端通过减速器连接。

所述电控元件包括检测所述密封组件开闭状态的第一开关和第二开关，所述第一开关与所述第二开关固定在所述安装架上，所述第一开关用于检测所述密封组件的密封锁紧状态，所述第二开关用于检测所述密封组件的开启状态。

所述电控元件还包括开启按钮和关闭按钮，所述开启按钮用于控制所述密封组件的开启，所述关闭按钮用于控制所述密封组件的关闭。

所述链片与所述U型块的铰接处以及所述链片与所述第二端块的铰接处均设有角度限位组件，所述角度限位组件包括圆弧槽和限位柱，所述限位柱固定在所述链片上，所述圆弧槽开设在所述U型块或所述第二端块上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、全自动快开门锁紧密封结构是由电机提供的锁紧动力，相比于手动锁紧装置，塑胶密封圈的挤压更紧，密封性更好。

2、全自动快开门锁紧密封结构操作人员只需要点动开锁和上锁按钮，过程中不需要直接接触门体，HAST测试属于高温测试，可有效减少操作员由于误操作引发的安全事故，同时，本发明在容器内温度和压力高于某一值时系统无法开启，相对于手动结构在任何时候都可以开门来说更安全。

3、本发明中的链式密封组件在处于开启状态时为圆形，该密封组件开启后不会对容器盖有任何阻挡，不会影响容器盖的正常开启，开启更加方便。

4、通过锁紧密封件与链片铰接形成链式结构，该链式结构先围住盖沿和桶沿，链式结构围住盖沿和桶沿后，每个锁紧密封件与盖沿和桶沿之间的相对位置均保持不变，再通过弹性钢条使卡紧组件完成对容器盖和桶体的密闭，锁紧密封件上设有定位套管，在整个链式结构对盖沿和桶沿包围的过程中只有定位套管与盖沿和桶沿接触，能避免对压力容器的磨损，因此本发明更加适用于经常开启和关闭的使用场景，能有效防止磨损。

5、利用弹性钢条收紧时拉动锁紧套管，再通过与锁紧套管转动配合的芯轴推动锁紧块完成对盖沿和桶沿的夹紧，能极大的降低摩擦力造成的每个所述锁紧密封件处产生的夹紧力差异，使各处所述锁紧密封件之间的夹紧力均匀分布。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明中密封组件在开启状态下的主视图；

图3为本发明图2中A处放大图；

图4为本发明图2中B-B处的局部剖视图；

图5为本发明中密封组件在密闭状态下主视方向的剖视图；

图6为本发明图5中C处放大图；

图7为本发明图5中D处放大图；

图8为本发明中锁紧密封件与链片的连接结构图；

图9为本发明中锁紧密封件的结构示意图；

图10为本发明中密封组件在不安装弹性钢条时自然下垂状态的结构示意图。

附图标记所代表的为：1-锁紧密封件，101-锁紧套管，102-锁紧块，111-定位套管，112-U型块，113-拉簧，2-链片，3-连接销，4-电机，5-减速器，6-安装架，7-滑块，8-丝杠，9-第一开关，10-开启按钮，11-关闭按钮，12-弹性钢条，13-第二开关，14-端部链片，16-导向轴，17-第一端块，18-圆弧槽，19-限位柱，20-第二端块，21-活塞，50-容器盖，501-盖沿，60-桶体，601-桶沿。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一，如图1至图10所示，一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，包括密封组件以及自动控制组件，所述密封组件包括若干锁紧密封件1、若干链片2以及弹性钢条12，相邻的两个所述锁紧密封件1之间通过所述链片2连接，所述链片2与所述锁紧密封件1之间为铰接状态；

所述锁紧密封件1包括卡紧组件以及定位套件，在整个密封组件进行密封时，每个所述定位套件先与容器盖50和桶体60贴合并保持固定，所述定位套件固定后所述卡紧组件再对所述容器盖50与所述桶体60进行卡紧，所述定位套件包括U型块112以及设置在所述U型块112之间的两个定位套管111，每个所述定位套管111的内部设有定位芯轴，所述定位套管111与所述定位芯轴之间转动配合，所述定位芯轴的两端与所述U型块112之间固定连接；

所述卡紧组件设于两个所述定位套管111之间，所述卡紧组件包括两个锁紧块102以及两个所述锁紧块102之间的锁紧套管101，所述锁紧套管101内设有芯轴，所述芯轴的两端与两个所述锁紧块102均固定连接，所述锁紧块102与所述U型块112滑动配合，所述锁紧块102与所述U型块112之间还通过拉簧113连接，所述弹性钢条12穿过每个所述锁紧密封件1中的所述U型块112与所述锁紧套管101之间，如图4所示，密闭容器的容器盖50上固定有盖沿501，密闭容器的桶体60上固定有桶沿601，所述盖沿501与所述桶沿601的截面均为梯形，收紧时，整个所述密封组件包括了若干个所述锁紧密封件1，若干个所述锁紧密封件1中的定位套管111会依次与所述盖沿501和所述桶沿601完成贴合，最终每个所述定位套管111都完成与所述盖沿501和所述桶沿601的贴合，当每个所述定位套管111都与所述盖沿501和所述桶沿601完成贴合后，所述弹性钢条12会进一步收紧，所述弹性钢条12在收紧过程中每个锁紧密封件1中的定位套管111与容器的位置保持不变不会产生摩擦，所述锁紧块102的滑动方向朝向所述桶体60和所述容器盖50的轴线方向，通过所述弹性钢条12的收紧将每个所述锁紧密封件1中的所述锁紧块102拉动完成对所述桶体60与所述容器盖50之间的锁紧固定。

更具体地，所述U型块112上固定设有连接销3，所述链片2与所述连接销3转动连接，从而实现所述链片2与整个所述锁紧密封件1之间的铰接。

需要说明的是，传统的链式密封件在收紧时通过带有梯形槽的锁紧块完成锁紧，但带有梯形槽的锁紧块与容器边缘之间存在较大摩擦力，首先是会造成容器边缘的磨损，同时由于锁紧时每个锁紧块都会存在较大的摩擦力，因此会使每个锁紧块对容器边缘锁紧时的锁紧力不同，造成对容器的密封力不均匀，而本发明通过所述定位套件、所述卡紧组件以及所述弹性钢条12三者相互结合完成密封，首先通过所述定位套管111与所述盖沿501与所述桶沿601接触，能避免所述锁紧密封件1与所述盖沿501和所述桶沿601之间产生滑动摩擦，能极大的降低所述盖沿501与所述桶沿601上的磨损，同时利用弹性钢条12收紧时拉动锁紧套管101，再通过与锁紧套管101转动配合的芯轴推动锁紧块102完成对盖沿501和桶沿601的夹紧，能极大的降低摩擦力造成的每个所述锁紧密封件1处产生的夹紧力差异，使各处所述锁紧密封件1之间的夹紧力均匀分布。

进一步地，所述密封组件还包括两个端块组件，两个所述端块组件设置在所述密封组件的两端位置，所述端块组件包括第一端块17和第二端块20，所述第二端块20通过所述链片2与一个所述锁紧密封件1铰接，所述第二端块20的上同样设有卡紧组件以及定位套件，所述第二端块20内设有柱状腔体，所述第一端块17上固定有导向轴16，所述导向轴16远离所述第一端块17的一端固定有活塞21，所述活塞21在该柱状腔体内滑动，在该柱状腔体内所述活塞21靠近所述第一端块17的一侧设有弹簧，所述活塞21与所述第一端块17之间通过该弹簧连接，所述弹性钢条12的每端与一个所述第一端块17固定连接，所述第一端块17与端部链片14的一端铰接，所述端部链片14的另一端与滑块7铰接。

有益地，所述自动控制组件包括所述滑块7、丝杠8以及电控元件，所述丝杠8为双螺纹丝杠，所述丝杠8的两端与安装架6转动连接，所述安装架6与所述桶体60保持相对固定，所述丝杠8上的两处螺纹除旋向相反外其余参数相同，所述丝杠8上的两处螺纹上均设有一个所述滑块7，所述滑块7与所述丝杠8螺纹连接，通过控制所述丝杠8相对于所述滑块7的转动从而控制两个所述滑块7相互远离或相互靠近，所述丝杠8的转动由电机4控制，所述电机4与所述丝杠8的一端通过减速器5连接。

所述电控元件包括检测所述密封组件开闭状态的第一开关9和第二开关13，在本实施例中所述第一开关9和所述第二开关13均为行程开关，所述第一开关9与所述第二开关13固定在所述安装架6上，所述第一开关9用于检测所述密封组件的密封锁紧状态，所述第二开关13用于检测所述密封组件的开启状态，当所述丝杠8控制所述密封组件进行关闭时两个所述滑块7相互靠拢，当所述密封组件将所述容器盖50与所述桶体60完成密封锁紧后，其中一个所述滑块7将所述第一开关9按压，所述第一开关9按压后控制所述电机4停转，当所述丝杠8控制所述密封组件打开时两个所述滑块7之间相互远离，其中一个所述滑块7将所述第二开关13按压使所述第二开关13触发，所述第二开关13被触发后所述电机4停转。

所述电控元件还包括开启按钮10和关闭按钮11，所述开启按钮10用于控制所述密封组件的开启，所述关闭按钮11用于控制所述密封组件的关闭，所述开启按钮10和所述关闭按钮11再通过与压力容器内部的环境信息同步，在容器内温度和压力高于某一值时即使按下开启按钮10也无法开启能进一步的保证操作员的安全。

使用时，若密封组件为开启状态，按下关闭按钮11后，电机4控制丝杠8转动，丝杠8的转动控制两个滑块7相互靠近，两个滑块7通过端部链片14拉动密封组件的两个端块组件相互靠近，由于弹性钢条12的作用，在两个端块相互靠近的过程中整个密封组件的形状近似圆弧状，而随着两个端块组件的相互靠近，该密封组件的圆弧会逐渐缩小，从而使密封组件中的每个定位套管111逐渐靠近盖沿501和桶沿601，最终使密封组件中的所有定位套管111与盖沿501和桶沿601保持贴合，在每个所述定位套管111均与盖沿501和桶沿601贴合完成后，所述导向轴16的轴线与所述丝杠8的轴线相互平行，此时所述滑块7再拉动第一端块17将弹性钢条12进一步收紧，同时第一端块17与第二端块20也相互远离，导向轴16也被压缩，弹性钢条12的收紧再拉动每个卡紧组件将所述容器盖50与所述桶体60卡紧，同时弹性钢条12的收紧再使每个锁紧密封件1中的拉簧113被拉伸。

按下开启按钮10后，丝杠8转动控制两个滑块7相互远离，在丝杠8控制滑块7相互远离的时，导向轴16先回弹将第一端块17与第二端块20相互靠近并最终实现贴合，在导向轴16回弹的过程中弹性钢条12也逐渐松开，弹性钢条12松开后拉簧113拉动卡紧组件将容器盖50与桶体60松开，在两个所述滑块7相互远离时，所述密封组件所形成的圆弧逐渐扩大，最终，在容器盖50与桶体60的轴线方向上整个所述密封组件不会对所述容器盖50在该方向上的移动有阻挡，能保证所述容器盖50的顺利开启。

需要说明的是，在所述弹性钢条12不受外力的情况下，所述弹性钢条12保持为直条状，所述弹性钢条12不仅用于收紧每个所述卡紧组件，所述弹性钢条12还用于维持整个所述密封组件的变形，在不安装所述弹性钢条12的情况下所述密封组件变形情况不可控，会出现如图10所示的情况，在自动控制组件控制密封组件开启后密闭组件仍然会影响容器盖50的开启。

实施例二，如图所示，本实施例基于实施例一，进一步的本实施例提供了角度限位组件，所述角度限位组件用于将所述密封组件开启后的最终状态保持为圆环状，尤其适用于整个密封组件在处于悬挂状态时使用，所述角度限位组件设置在所述链片2与所述U型块112的铰接处，所述链片2与所述第二端块20的铰接处同样设有所述角度限位组件，所述角度限位组件包括圆弧槽18和限位柱19，所述限位柱19固定在所述链片2上，所述圆弧槽18开设在所述U型块112或所述第二端块20上，当整个所述密封组件开启完成后时，所述角度限位组件能使每个所述U型块112与链片2之间的角度限制为相同角度，从而即使整个密封组件处于悬挂状态，密封组件在最大开启状态时即使每个所述锁紧密封件1和所述链片2都受到重力影响，通过所述角度限位组件也能使密封组件保持为圆弧状，从而不影响容器盖50的正常开启。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，包括密封组件以及自动控制组件，所述密封组件包括若干锁紧密封件（1）、若干链片（2）以及弹性钢条（12），其特征在于：相邻的两个所述锁紧密封件（1）之间通过所述链片（2）连接，所述链片（2）与所述锁紧密封件（1）之间为铰接状态；

所述锁紧密封件（1）包括卡紧组件以及定位套件，所述定位套件包括U型块（112）以及设置在所述U型块（112）之间的两个定位套管（111），每个所述定位套管（111）的内部设有定位芯轴，所述定位套管（111）与所述定位芯轴之间转动配合，所述定位芯轴的两端与所述U型块（112）之间固定连接；

所述卡紧组件设于两个所述定位套管（111）之间，所述卡紧组件包括两个锁紧块（102）以及两个所述锁紧块（102）之间的锁紧套管（101），所述锁紧套管（101）内设有芯轴，所述芯轴的两端与两个所述锁紧块（102）均固定连接，所述锁紧块（102）与所述U型块（112）滑动配合，所述弹性钢条（12）穿过每个所述锁紧密封件（1）中的所述U型块（112）与所述锁紧套管（101）之间；

密闭容器的容器盖（50）上固定有盖沿（501），密闭容器的桶体（60）上固定有桶沿（601），所述盖沿（501）与所述桶沿（601）的截面均为梯形，利用所述弹性钢条（12）收紧时拉动所述锁紧套管（101），再通过与所述锁紧套管（101）转动配合的芯轴推动所述锁紧块（102）完成对所述盖沿（501）和所述桶沿（601）的夹紧。

2.根据权利要求1所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述U型块（112）上固定设有连接销（3），所述链片（2）与所述连接销（3）转动连接，所述锁紧块（102）与所述U型块（112）之间还通过拉簧（113）连接。

3.根据权利要求2所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述密封组件还包括两个端块组件，两个所述端块组件设置在所述密封组件的两端位置，所述端块组件与所述锁紧密封件（1）铰接，所述端块组件包括第一端块（17）和第二端块（20），所述第二端块（20）通过所述链片（2）与一个所述锁紧密封件（1）铰接，所述第二端块（20）内设有柱状腔体，所述第一端块（17）上固定有导向轴（16），所述导向轴（16）远离所述第一端块（17）的一端固定有活塞（21），所述活塞（21）在该柱状腔体内滑动，在该柱状腔体内所述活塞（21）靠近所述第一端块（17）的一侧设有弹簧，所述活塞（21）与所述第一端块（17）之间通过该弹簧连接，所述弹性钢条（12）的每端与一个所述第一端块（17）固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述第二端块（20）的上同样设有卡紧组件以及定位套件，所述第一端块（17）与端部链片（14）的一端铰接，所述端部链片（14）的另一端与滑块（7）铰接。

5.根据权利要求4所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述自动控制组件包括所述滑块（7）、丝杠（8）以及电控元件，所述丝杠（8）为双螺纹丝杠，所述丝杠（8）的两端与安装架（6）转动连接，所述安装架（6）与所述桶体（60）保持固定，所述丝杠（8）上的两处螺纹除旋向相反外其余参数相同，所述丝杠（8）上的两处螺纹上均设有一个所述滑块（7），所述滑块（7）与所述丝杠（8）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述丝杠（8）的转动由电机（4）控制，所述电机（4）与所述丝杠（8）的一端通过减速器（5）连接。

7.根据权利要求5所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述电控元件包括检测所述密封组件开闭状态的第一开关（9）和第二开关（13），所述第一开关（9）与所述第二开关（13）固定在所述安装架（6）上，所述第一开关（9）用于检测所述密封组件的密封锁紧状态，所述第二开关（13）用于检测所述密封组件的开启状态。

8.根据权利要求7所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述电控元件还包括开启按钮（10）和关闭按钮（11），所述开启按钮（10）用于控制所述密封组件的开启，所述关闭按钮（11）用于控制所述密封组件的关闭。

9.根据权利要求3所述的用于HAST试验箱的全自动快开门锁紧密封结构，其特征在于：所述链片（2）与所述U型块（112）的铰接处以及所述链片（2）与所述第二端块（20）的铰接处均设有角度限位组件，所述角度限位组件包括圆弧槽（18）和限位柱（19），所述限位柱（19）固定在所述链片（2）上，所述圆弧槽（18）开设在所述U型块（112）或所述第二端块（20）上。