CN203285981U - 一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，旨在提供一种盖门与缸体的接触面之间不发生相对转动，有效保证盖门与缸体密封性能、延长使用寿命，且高压容器工作过程中盖门与缸体之间配合紧密的盖门锁紧装置。它包括若干设置在高压容器缸体内壁上、并靠近其容器口的固定卡爪及设置在盖门上的卡紧机构，卡紧机构包括固定安装在盖门内侧的导向盘及设置在导向盘上、并与固定卡爪相对应的活动卡爪；盖门上的还设有用于推动各活动卡爪沿导轨移动的驱动机构；固定卡爪端部上设有第一楔紧斜面，活动卡爪端部上设有与第一楔紧斜面相配合的第二楔紧斜面；当活动卡爪沿导轨伸出、并与固定卡爪啮合时，第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧。

Description

一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压容器，具体涉及一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置。

背景技术

压力容器被广泛地应用于橡胶、医药、船舶以及染色等领域；而其中盖门的锁紧装置是压力容器非常重要的一个组成部分，压力容器的盖门与缸体之间密封性的好坏是检验压力容器质量好坏的一个重要指标。齿啮式结构是比较常用的一种盖门锁紧结构。传统的齿啮式结构中，盖门与缸体之间通过相对转动，使盖门与缸体上的啮齿啮合或相互错开，从而达到锁紧盖门或开启盖门的目的。由于目前的齿啮式结构在盖门的锁紧或开启过程中，其缸体与盖门之间存在相对摩擦转动，且其啮齿多为矩形块结构；因而其存在以下缺点：其一，由于啮齿呈矩形块结构，盖门与缸体的啮齿啮合后，在压力容器工作过程中盖门与缸体之间易松动；其二，随着使用次数的增加，盖门与缸体的接触面逐渐磨损，导致密封性能降低。

进一步的，为了改善盖门与缸体之间存在相对运动，而引起的缸盖与缸体的接触面逐渐磨损问题，一些高压容器盖门采用卡箍式结构，例如，中国专利公开号CN200975603，公开日2007年11月14日，实用新型创造的名称为液压全自动快开盖高压容器，其罐体组件与罐盖组件相连接端设有凸齿以及活动卡箍，活动卡箍上设有与凸齿相配合的凹槽。该申请案的高压容器罐盖与罐体组件结合、分离采用活动卡箍来实现，其虽然避免了罐盖与罐体之间因相对运动；但其同样存在盖门与缸体的啮齿啮合后，在压力容器工作过程中盖门与缸体之间易松动，而且在卡箍转动过程中卡箍与罐盖与罐体之间的啮齿同样存在相对摩擦转动，使得盖门与缸体之间易松动，而导致密封性能降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的高压容器工作过程中盖门与缸体之间易松动，并且随着使用次数的增加，盖门与缸体的接触面逐渐磨损，导致密封性能降低的问题，提供一种在盖门启闭过程中，盖门与缸体的接触面之间不发生相对转动，有效保证盖门与缸体密封性能、延长使用寿命；且高压容器工作过程中盖门与缸体之间配合紧密的卡爪式高压容器盖门锁紧装置。

本实用新型的技术方案是：

    一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，包括若干设置在高压容器缸体内壁上、并靠近其容器口的固定卡爪及设置在盖门上的卡紧机构，所述卡紧机构包括固定安装在盖门内侧的导向盘及设置在导向盘上、并与固定卡爪相对应的活动卡爪；导向盘上设有若干导轨，各活动卡爪可沿导轨移动地设置在对应的导轨上，所述盖门上的还设有用于推动各活动卡爪沿导轨移动的驱动机构；

    所述固定卡爪端部上设有第一楔紧斜面，且该第一楔紧斜面朝向高压容器缸体底部，所述活动卡爪端部上设有与第一楔紧斜面相配合的第二楔紧斜面，且该第二楔紧斜面与盖门内侧面相对设置；当活动卡爪沿导轨伸出、并与固定卡爪啮合时，第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧。

本方案高压容器盖门的锁紧装置通过盖门上的活动卡爪伸出、并与固定卡爪啮合，从而将盖门锁紧在高压容器缸体上；当活动卡爪沿导轨伸出与固定卡爪啮合，在第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧的过程中盖门与缸体不断地被压紧，进而使盖门与缸体端面紧密贴合，达到锁紧密封的效果。另外，由于活动卡爪与固定卡爪之间通过第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧，即使活动卡爪与固定卡爪之间因长时间使用而产生磨损，同样不会影响第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧过程中盖门与缸体将不断地被压紧，达到使盖门与缸体端面紧密贴合的目的。

作为优选，卡紧机构包括可转动地设置在盖门上的转轴、且该转轴与导向盘相垂直，转轴的一端穿过盖门、并位于盖门外侧，转轴的另一端穿过导向盘，且位于导向盘外侧的转轴端部上、还固定设有与转轴相垂直的推动盘，该推动盘上设有若干绕转轴呈周向均布的导向滑槽，且各导向滑槽的一端靠近转轴、另一端远离转轴；所述活动卡爪上、靠近转轴的一端设有与转轴相平行的推杆，且该推杆插设在对应的导向滑槽内。

本方案卡紧机构通过转动转轴，带动推动盘转动；在推动盘转动的过程中，活动卡爪上的推杆将在对应的导向滑槽内滑动，进而使活动卡爪沿导向盘上的导轨向外伸出、并与对应的固定卡爪啮合，或使活动卡爪沿导向盘上的导轨向外内移动，解除与固定卡爪的啮合。

    作为优选，各导向滑槽呈直线状或圆弧状、并且导向滑槽由其一端往另一端与转轴轴线之间的间距逐渐增大。

   作为优选，驱动机构包括气缸，固定安装在转轴上、并沿转轴径向延伸的连接件，该连接件位于盖门外侧，所述气缸的缸体末端铰接在盖门外侧面上，气缸的活塞杆端部铰接在连接件上。本方案通过气缸实现对转轴的转动，进而带动推动盘转动，实现活动卡爪沿导向盘上的导轨移动。

作为优选，连接件为固定安装在转轴上、并与转轴相垂直的转动盘，转动盘表面上设有与转轴相平行的连接销，该连接销上安装有关节轴承，所述气缸的活塞杆端部与关节轴承相连接。

作为优选，各导轨沿转轴径向延伸、并呈周向均布在导向盘上；各固定卡爪也相对应地均布在高压容器缸体内壁上。

作为优选，卡紧机构包括连接法兰、外法兰、前侧轴承及后侧轴承，盖门中部设有与导向盘相垂直的轴孔，且盖门内、外侧面上位于轴孔边缘对应地设有内、外凸缘，所述外法兰连接在缸盖的外凸缘端面上、且其内置所述前侧轴承，所述连接法兰一端连接在缸盖的内凸缘端面上，另一端与导向盘连接、且该端部的连接法兰内置所述后侧轴承，所述转轴安装在前、后侧轴承中。

作为优选，第一楔紧斜面的倾斜角度α小于等于活动卡爪与第一楔紧斜面之间对应的当量摩擦角。虽然活动卡爪与固定卡爪之间通过第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧，使得盖门与缸体端面紧密贴合；但在高压容器在加压工作过程中，由于盖门将受到向外开启的推力，使得盖门上的活动卡爪将产生与固定卡爪分离的趋势，进而使得活动卡爪与固定卡爪松脱，这也是目前高压容器盖门的啮齿呈矩形块结构的原因；而本方案在设计楔紧斜面的同时，还将第一楔紧斜面的倾斜角度α设置为小于等于活动卡爪与第一楔紧斜面之间对应的当量摩擦角，这使得第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧后不仅盖门与缸体端面紧密贴合，而且使得第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧后具有自锁功能，保证高压容器在加压工作过程中，活动卡爪与固定卡爪紧密啮合；因而可以保证高压容器工作过程中盖门与缸体端面紧密配合。

作为优选，导轨上设有截面呈矩形的导向孔，所述活动卡爪截面与导向孔相对应的也呈矩形、并可沿该导向孔移动地设置于导向孔内。

本实用新型的有益效果是：具有盖门与缸体的接触面之间不发生相对转动，有效保证盖门与缸体密封性能、延长使用寿命，且高压容器工作过程中盖门与缸体之间配合紧密的特点；同时，盖门锁紧装置还具有自锁功能。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的一种A向视图。

图3是图1中的一种B向视图。

图4是本实用新型的盖门处于关闭状态时的一种结构示意图。

图5是图4中I处的放大图。

图中：盖门1、缸体2、固定卡爪3、气缸4、连接件5、外法兰6、把手7、转轴8、导向盘9、导轨10、活动卡爪11、推杆12、推动盘13、连接法兰14、内凸缘15、外凸缘16、第一楔紧斜面17、第二楔紧斜面18、导向滑槽19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，包括回转机构，若干设置在高压容器缸体2内壁上、并靠近其容器口的固定卡爪3及设置在盖门1上的卡紧机构。回转机构包括固定安装在高压容器缸体2一侧的铰接臂，铰接安装该铰接臂上、并可绕铰接臂做一定范围内的回转的盖门1。盖门上、靠其边缘处设有把手7。

如图1、图3、图4所示，卡紧机构包括连接法兰14，外法兰6，前侧轴承及后侧轴承，固定安装在盖门1内侧的导向盘9，设置在导向盘上、并与固定卡爪相对应的活动卡爪11，可转动地设置在盖门1上的转轴8、且该转轴与导向盘相垂直。导向盘9上设有若干导轨10。各导轨10沿转轴8径向延伸、并呈周向均布在导向盘上。各固定卡爪3也相对应地均布在高压容器缸体内壁上。导轨10上设有截面呈矩形的导向孔。各活动卡爪11可沿导轨10移动的设置在对应的导轨上，具体说是，活动卡爪11截面与导向孔相对应的也呈矩形、并可沿导向孔移动地设置于导向孔内。

盖门1中部设有与导向盘9相垂直的轴孔，且盖门1内、外侧面上位于轴孔边缘对应地设有内、外凸缘15、16。上述的外法兰6通过螺栓连接在缸盖的外凸缘16端面上、且其内置所述前侧轴承。上述的连接法兰14一端通过螺栓连接在缸盖的内凸缘15端面上，另一端通过螺栓与导向盘9箱连接、且该端部的连接法兰内置所述后侧轴承。上述的转轴8穿过轴孔、并安装在前、后侧轴承中。

转轴8的一端穿过盖门1、并位于盖门外侧。转轴8的另一端穿过导向盘9，且位于导向盘外侧的转轴8端部上、还固定设有与转轴相垂直的推动盘13。推动盘呈圆形。推动盘13上设有若干绕转轴8呈周向均布的导向滑槽19。各导向滑槽的一端靠近转轴8、另一端远离转轴8，具体说是，各导向滑槽19呈直线状或圆弧状、并且导向滑槽19由其一端往另一端与转轴8轴线之间的间距逐渐增大。活动卡爪11上、靠近转轴8的一端设有与转轴相平行的推杆12，且该推杆插设在对应的导向滑槽19内。

盖门1上的还设有用于推动各活动卡爪11沿导轨10移动的驱动机构。驱动机构包括气缸4，固定安装在转轴8上、并沿转轴径向延伸的连接件5。该连接件5为固定安装在转轴8上、并与转轴相垂直的转动盘。该转动盘位于盖门1外侧。转动盘表面上设有与转轴8相平行的连接销，该连接销上安装有关节轴承。气缸4的缸体末端铰接在盖门1外侧面上。气缸4的活塞杆端部铰接在连接件上，具体说是，气缸的活塞杆端部与关节轴承相连接。

如图4、图5所示，固定卡爪3端部上设有第一楔紧斜面17，且该第一楔紧斜面朝向高压容器缸体2底部。活动卡爪11端部上设有与第一楔紧斜面相配合的第二楔紧斜面18，且该第二楔紧斜面与盖门1内侧面相对设置。第一楔紧斜面17和第二楔紧斜面18的倾斜角度相同。

当活动卡爪11沿导轨10伸出、并与固定卡爪3啮合时，第二楔紧斜面18与第一楔紧斜面17楔紧。第一楔紧斜面17的倾斜角度α小于等于活动卡爪11与第一楔紧斜面17之间对应的当量摩擦角，即该倾斜角度α为大于零度小于等于上述当量摩擦角之间的任意一个角度。如图5所示，在高压容器在加压工作过程中，盖门1将受到向外开启的推力时；此时，各活动卡爪11将分别受到的沿转轴8轴向方向、并向外的推力F。当各活动卡爪11上受到的推力F沿着第一楔紧斜面17的分量F1等于此时活动卡爪11与第一楔紧斜面17之间的摩擦力，此时，第一楔紧斜面17的倾斜角度α即为上述的当量摩擦角。由于第一楔紧斜面17的倾斜角度α小于等于活动卡爪11与第一楔紧斜面17之间对应的当量摩擦角，因而第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧后具有自锁功能。

本实用新型盖门锁紧装置的工作过程中如下：

盖门的锁紧过程：

首先，握持把手7将盖门1闭合在高压容器缸体2端面上；

接着，气缸4通过连接件5推动转轴8转动，转轴8带动推动盘13一同转动。在推动盘13转动的过程中，活动卡爪11上的推杆12将在对应的导向滑槽19内滑动；进而使活动卡爪11沿导向盘上的导轨向外伸出、并与对应的固定卡爪3啮合。当活动卡爪11与固定卡爪3啮合时，第二楔紧斜面18将与第一楔紧斜面17楔紧；而在第二楔紧斜面18与第一楔紧斜面17楔紧的过程中，盖门与缸体不断地被压紧，进而使盖门与缸体端面（即密封面）紧密贴合，达到锁紧密封的效果。

盖门的开启过程：

首先，气缸4通过连接件5推动转轴8方向转动，转轴8带动推动盘13一同转动。在推动盘13转动的过程中，活动卡爪11上的推杆12将在对应的导向滑槽19内滑动；进而使活动卡爪11向导向盘9中部移动、并与对应的固定卡爪3分离。

接着，手动拖动把手7使缸盖1回转并与高压容器缸体2分离。

Claims (9)

1.一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，包括若干设置在高压容器缸体内壁上、并靠近其容器口的固定卡爪（3）及设置在盖门（1）上的卡紧机构，所述卡紧机构包括固定安装在盖门内侧的导向盘（9）及设置在导向盘上、并与固定卡爪相对应的活动卡爪（11）；导向盘上设有若干导轨（10），各活动卡爪可沿导轨移动的设置在对应的导轨上，所述盖门（1）上的还设有用于推动各活动卡爪（11）沿导轨移动的驱动机构；

所述固定卡爪（3）端部上设有第一楔紧斜面（17），且该第一楔紧斜面朝向高压容器缸体底部，所述活动卡爪（11）端部上设有与第一楔紧斜面相配合的第二楔紧斜面（18），且该第二楔紧斜面与盖门内侧面相对设置；当活动卡爪（11）沿导轨伸出、并与固定卡爪（3）啮合时，第二楔紧斜面与第一楔紧斜面楔紧。

2.根据权利要求1所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，所述卡紧机构包括可转动的设置在盖门（1）上的转轴（8）、且该转轴与导向盘（9）相垂直，转轴的一端穿过盖门、并位于盖门外侧；转轴的另一端穿过导向盘，且位于导向盘外侧的转轴端部上、还固定设有与转轴（8）相垂直的推动盘（13），该推动盘上设有若干绕转轴呈周向均布的导向滑槽（19），且各导向滑槽的一端靠近转轴、另一端远离转轴；所述活动卡爪（11）上、靠近转轴的一端设有与转轴相平行的推杆（12），且该推杆插设在对应的导向滑槽（19）内。

3.根据权利要求2所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，各导向滑槽（19）呈直线状或圆弧状、并且导向滑槽由其一端往另一端与转轴轴线之间的间距逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，驱动机构包括气缸（4），固定安装在转轴（8）上、并沿转轴径向延伸的连接件（5），该连接件位于盖门外侧，所述气缸的缸体末端铰接在盖门外侧面上，气缸的活塞杆端部铰接在连接件上。

5.根据权利要求4所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，所述连接件（5）为固定安装在转轴上、并与转轴相垂直的转动盘，转动盘表面上设有与转轴相平行的连接销，该连接销上安装有关节轴承，所述气缸（4）的活塞杆端部与关节轴承相连接。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，各导轨（10）沿转轴（8）径向延伸、并呈周向均布在导向盘上；各固定卡爪也相对应的均布在高压容器缸体内壁上。

7.根据权利要求2或3或4或5所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，所述卡紧机构包括连接法兰（14）、外法兰（6）、前侧轴承及后侧轴承，盖门（1）中部设有与导向盘（9）相垂直的轴孔，且盖门内、外侧面上位于轴孔边缘对应的设有内、外凸缘（15、16），所述外法兰（6）连接在缸盖的外凸缘端面上、且其内置所述前侧轴承，所述连接法兰（14）一端连接在缸盖的内凸缘端面上，另一端与导向盘连接、且该端部的连接法兰内置所述后侧轴承，所述转轴（8）安装在前、后侧轴承中。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，所述第一楔紧斜面（17）的倾斜角度α小于等于活动卡爪（11）与第一楔紧斜面（17）之间对应的当量摩擦角。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种卡爪式高压容器盖门锁紧装置，其特征是，所述导轨（10）上设有截面呈矩形的导向孔，所述活动卡爪（11)截面与导向孔相对应的也呈矩形、并可沿导向孔移动地设置于导向孔内。

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