CN211535733U - 纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种强度高、重量轻的纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，包括设置在门型架上的超高压灭活舱与增压器，超高压灭活舱包括灭活舱本体，灭活舱本体内部设置圆柱形称为灭活腔的盲孔；增压器的活塞杆伸入灭活腔加压。灭活舱本体为纵截面外轮廓呈工字形的整体钢芯，其中间部位直径较小圆柱外周缠绕纤维复合材料。增压器和超高压灭活舱分别设置在门型架的上、下两根横柱上，两根横柱的两个左端缠绕纤维复合材料和两个右端缠绕纤维复合材料分别形成两根纤维复合材料竖柱。使用碳纤维、玻璃纤维等纤维复合材料缠绕超高压灭活舱和需要承压的门型架，有效的减轻了设备的重量。

Description

纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备

技术领域

本实用新型属于医疗设备领域，具体涉及一种纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备。

背景技术

超高压灭菌灭活技术，又称为超高压技术，高静压技术，指将带灭活的物品置于100-1000MPa的高压和一定的温度下处理一段时间来灭菌的技术。超高压技术需要配合超高压装置才能使用，超高压灭活设备包括超高压容器和增压器。超高压灭活设备按照加压方式分为分体式间接加压和一体化直接加压。分体式间接加压的机构，增压器与超高压容器是分置的，两者间用耐高压耐腐蚀的管路连接起来。这就存在着结构庞大复杂、耐高压的技术要求高、制造成本高的问题。一体化直接加压结构，增压器的活塞杆直接伸入到超高压容器中加压，可以有效的减少构件、降低成本。

超高压灭活舱即为超高压容器。超高压灭活舱需要承受超高压，保证安全性，对其结构有很高的要求。目前的超高压灭活舱体的结构多为圆筒状，其内设置圆柱盲孔构成的灭活腔。增压器的活塞杆与灭活腔配合并伸入到灭活腔里面加压。为了承受压力，超高压灭活舱体的侧围、上端面、下端面壁厚很大，而且整个舱体为钢结构制成，重量很重，移动很不方便。增压器本身也是高压容器，其也存在超高压灭活舱存在的结构笨重的问题。另外，一体式直接加压结构，通常适用框架连接增压器与超高压灭活舱。框架可以为门型架，门型架的横杆承受弯矩，竖杆承受拉力，需要做成很厚的钢结构，才能承受。超高压灭活设备由于超高压的特点，结构笨重，难以移动。然而在实际中，是需要移动超高压灭活设备的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种强度高、重量轻的纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备。

本实用新型目的是以下述方式实现的：一种纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，包括设置在门型架上的超高压灭活舱与增压器，超高压灭活舱包括灭活舱本体，灭活舱本体内部设置圆柱形称为灭活腔的盲孔；增压器的活塞杆伸入灭活腔加压；灭活舱本体为纵截面外轮廓呈工字形的整体钢芯，其中间部位直径较小圆柱外周缠绕纤维复合材料；增压器和超高压灭活舱分别设置在门型架的上、下两根横柱上，两根横柱的两个左端缠绕纤维复合材料和两个右端缠绕纤维复合材料分别形成两根纤维复合材料竖柱。

整体钢芯外周缠绕纤维复合材料，为包卷纤维织物复合材料、缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料。

包卷纤维织物复合材料为与整体钢芯轴向同宽的纤维预浸料紧密包覆裹卷在整体钢芯外表面；缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料指纤维预浸料环向缠绕或者螺旋缠绕在整体钢芯外表面。

纤维复合材料外表面覆盖外壳，外壳外表面与整体钢芯两端圆柱外周面平齐，所述两根纤维复合材料竖柱外表面设置竖柱护罩。

外壳或者竖柱护罩为塑料或者不锈钢制作。

本实用新型的有益效果是：使用碳纤维、玻璃纤维等纤维复合材料缠绕超高压灭活舱和需要承压的门型架，同等强度下纤维复合材料质量轻、体积小。有效的减轻了设备的重量。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。图2为本申请超高压灭活舱结构图。图3为门型架结构示意图。图4为图3的A-A方向视图。图5为纤维复合材料竖柱层状结构示意图。图6为环向缠绕示意图。图7为螺旋缠绕示意图。图8为包卷纤维织物复合材料示意图。

其中， 3为超高压灭活舱，4为密封环， 6为活塞杆， 12为门型架， 14为增压器，121为纤维复合材料竖柱，122为横柱，123为临时竖柱，320为灭活腔，330为纤维复合材料，340为整体钢芯， 380为纤维预浸料。

具体实施方式

如图1-8所示，一种纵截面工字形整体钢芯复合材料超高压灭活设备，包括设置在门型架12上的超高压灭活舱3与增压器14，超高压灭活舱3包括灭活舱本体，灭活舱本体内部设置圆柱形称为灭活腔320的盲孔。增压器14的活塞杆伸入灭活腔320加压。灭活舱本体为纵截面外轮廓呈工字形的整体钢芯340，其中间部位直径较小圆柱外周缠绕纤维复合材料330。圆柱形的钢芯先加工成纵截面外轮廓呈工字形的整体钢芯340，然后镗出盲孔作为灭活腔320。

增压器14为超高压泵，也是超高压部件；其本体外周也可以缠绕纤维复合材料330来减少重力。增压器14的活塞杆6上设置密封环4使活塞杆6与灭活腔320之间密封。增压器14和超高压灭活舱3分别设置在门型架12的上、下两根横柱122上，两根横柱122的两个左端缠绕纤维复合材料和两个右端缠绕纤维复合材料分别形成两根纤维复合材料竖柱121。加工时，两根横柱122左端之间和右端之间分别设置临时竖柱123，然后两根横柱122的两个左端和两个右端分别缠绕纤维复合材料。成型后去掉临时竖柱123，门型架12由两根横柱122和两根纤维复合材料竖柱121组成。纤维复合材料受拉性能良好，而门型架12主要受拉力，使用纤维复合材料竖柱121可以极大的减轻重量。临时纵柱1213也可以留下，起支撑横柱122重力的作用。纤维复合材料竖柱121为一层层缠绕而成具有层状结构，如图5所示。

灭活舱本体外的纤维复合材料330外表面覆盖外壳，外壳外表面与整体钢芯两端圆柱外周面平齐。两根纤维复合材料竖柱121外表面设置竖柱护罩。外壳或竖柱护罩为塑料或者不锈钢。外壳或竖柱护罩可以保护纤维复合材料3结构，避免损伤和灰尘等，也可以使外观更好看。

纤维为碳纤维、玻璃纤维或其它质量轻、承受拉力性能好的复合材料。碳纤维、玻璃纤维质量轻。拉伸强度高，加工性好，可以做成不同形态之产品。整体钢芯340外周、两根横柱122的两个左端、两个右端、增压器14本体外周缠绕纤维复合材料为包卷纤维织物复合材料、缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料。

整体钢芯340外周包卷纤维织物复合材料为与整体钢芯340中间直径较小部分圆柱轴向同宽的纤维预浸料380紧密包覆裹卷在整体钢芯340外表面。缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料指纤维预浸料380环向缠绕或者螺旋缠绕在整体钢芯340外表面。

门型架12的两根横柱122的左端和右端缠绕纤维复合材料也可以为与纤维复合材料竖柱121同宽的纤维预浸料380紧密包覆裹卷在两根横柱122的左端或者右端；或者纤维织物带复合材料、纤维丝束复合材料作为纤维预浸料380环向缠绕或者螺旋缠绕在两根横柱122的左端或者右端。

紧密包覆裹卷指在包覆裹卷时加大的张力。图6为纤维预浸料380环向缠绕示意图。环向缠绕：整体钢芯340绕着自身轴线旋转，导丝头在整体钢芯340的缠绕区间做平行与轴线的移动。缠绕角度通常为85到90度。整体钢芯340自转一周，导丝头近似移动一个纤维预浸料380的宽度。图7为纤维预浸料380螺旋缠绕整体钢芯340示意图。螺旋缠绕：根据实验确定最佳缠绕角度，使纤维复合材料330均匀且能承受更多的压力。整体钢芯340绕着自身轴线旋转，导丝头在整体钢芯340的缠绕区间做平行与轴线的往复运动。图8为包卷纤维织物复合材料，纤维预浸料380一层层包裹在整体钢芯340外表面。

具体实施时：将被处理的液体生物制品真空封入无菌塑料袋并放入超高压灭活舱3中，启动增压器14使其活塞杆6向下伸入灭活腔320加压。根据实际需要加压、降压并循环，完成灭活过程后，降压。同等质量的纤维复合材料和钢结构，纤维复合材料如碳纤维和玻璃纤维其抗拉强度远高于钢结构。超高压灭活舱3和门型架12及增压器受力时，纤维复合材料330如碳纤维和玻璃纤维、芳纶纤维受拉力，其质量轻且既有良好的力学性能。需要移动一体化超高压灭活设备时，因为其质量较轻，也比较方便。

Claims (5)

1.一种纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，包括设置在门型架上的超高压灭活舱与增压器，超高压灭活舱包括灭活舱本体，灭活舱本体内部设置圆柱形称为灭活腔的盲孔；增压器的活塞杆伸入灭活腔加压；其特征在于：所述灭活舱本体为纵截面外轮廓呈工字形的整体钢芯，其中间部位直径较小圆柱外周缠绕纤维复合材料；所述增压器和超高压灭活舱分别设置在门型架的上、下两根横柱上，两根横柱的两个左端缠绕纤维复合材料和两个右端缠绕纤维复合材料分别形成两根纤维复合材料竖柱。

2.根据权利要求1所述纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，其特征在于：所述整体钢芯外周缠绕纤维复合材料，为包卷纤维织物复合材料、缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料。

3.根据权利要求2所述纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，其特征在于：所述包卷纤维织物复合材料为与整体钢芯轴向同宽的纤维预浸料紧密包覆裹卷在整体钢芯外表面；所述缠绕纤维织物带复合材料或者缠绕纤维丝束复合材料指纤维预浸料环向缠绕或者螺旋缠绕在整体钢芯外表面。

4.根据权利要求1-3任一所述纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，其特征在于：所述纤维复合材料外表面覆盖外壳，所述外壳外表面与整体钢芯两端圆柱外周面平齐，所述两根纤维复合材料竖柱外表面设置竖柱护罩。

5.根据权利要求4所述纵截面工字形整体钢芯一体化复合材料超高压灭活设备，其特征在于：所述外壳或者竖柱护罩为塑料或者不锈钢制作。

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