專利名稱：快開門壓力容器的卡箍式快開門結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，屬于用于建材、化工、
輕工、紡織等的壓力容器技術領域。
背景技術：
快開門式壓力容器的快開門是制造硫化罐、蒸壓釜、玻璃釜等設備的主要受壓部 元件，壓力容器工作中需要通入一定壓力的工作介質(zhì)，對容器內(nèi)制品進行處理，而快開門壓 力容器由于操作方便，故在各個工業(yè)領域廣泛應用其質(zhì)量直接影響到快開門式壓力容器的 質(zhì)量和安全使用性能。但目前公開的快開門壓力容器的門蓋與筒體連接結構是采用門蓋 法蘭上的門蓋齒與筒體法蘭上的卡箍齒嚙合連接，筒體法蘭的卡箍齒的齒根轉角和門蓋法 蘭上的門蓋齒的齒根轉角處存在很高應力集中，使門蓋法蘭和門蓋法蘭存在著較大邊緣應 力，在工作過程中，壓力容器需要經(jīng)常加壓和卸壓，因此循環(huán)應力使齒根轉角處易產(chǎn)生疲勞 裂紋，而影響壓力容器的作用壽命和安全性。再則筒體法蘭上的卡箍齒和門蓋法蘭上的門 蓋齒容易變形失圓，使筒體法蘭齒和封頭法蘭齒對中困難，造成快開門開關困難，不僅影響 快開門式壓力容器的密封，而且在使用過程中易出現(xiàn)嚙齒不到位，還存在著飛蓋的安全隱 患。再則，筒體法蘭的卡箍齒和門蓋法蘭上的門蓋齒的加工需要大型專用設備，加工周期 長，材料利用率底。生產(chǎn)成本高。由于上述缺點的存在，使齒嚙式卡箍式連接形式的快開門 式壓力容器的規(guī)格受到限制，通常用于公稱直徑不大于3. 8m、公稱壓力不大于2. 0Mpa的壓 力容器。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的提供一種結構簡單，改善筒體法蘭與門蓋法蘭連接處的受力狀 況，提高壓力容器的使用壽命和安全性能，門蓋開關靈活，且生產(chǎn)成本低的快開門壓力容器 的卡箍式快開門結構。 本實用新型為達到上述目的的技術方案是一種快開門壓力容器的卡箍式快開門
結構，包括固定在筒體上的筒體法蘭和固定在門蓋上的門蓋法蘭，筒體開口一側固定有筒
體環(huán)形座，其特征在于所述至少一處具有驅(qū)動端的環(huán)形卡箍設置在筒體的周邊，環(huán)形卡箍
由兩個以上的圓弧形卡箍構成，各圓弧形卡箍均具有相同的圓弧形凹槽，相鄰兩圓弧形卡
箍一側通過移動鉸鏈軸鉸接，且各移動鉸鏈軸分別安裝在各導向座的鉸鏈軌跡槽孔內(nèi)并能
移動；所述環(huán)形卡箍驅(qū)動端處的兩圓弧形卡箍具有主動端，具有主動端的兩圓弧形卡箍頂
部分別安裝有固定支架，驅(qū)動件安裝在固定支架上，具有主動端的兩圓弧形卡箍分別連接
有第一導向桿和第二導向桿，第一導向桿和第二導向桿分別設置在固定在筒體上的支承架
的第一軌跡槽孔和第二軌跡槽孔內(nèi)并能移動；所述各圓弧形卡箍上的圓弧形凹槽與筒體法
蘭和門蓋法蘭對應，鎖合時的筒體法蘭的外密封端面與門蓋法蘭的內(nèi)密封端面密封貼合，
圓弧形凹槽的兩側面分別與筒體法蘭的內(nèi)環(huán)面和門蓋法蘭的外環(huán)面卡接。 本實用新型采用筒體法蘭和門蓋法蘭，并用兩個以上的圓弧形卡箍構成的環(huán)形卡箍對筒體法蘭和門蓋法蘭卡接，由于筒體法蘭、門蓋法蘭和圓弧形卡箍均采用無齒結構，因
此消除了齒形應力集中，壓力容器的快開門的循環(huán)應力工況得到明顯改善，而提高壓力容
器的使用安全性，不僅能大幅度延長了壓力容器的使用壽命，而且也擴大了適用范圍，能用
于公稱直徑最大在10m、公稱壓力不大于35Mpa的壓力容器上。本實用新型采用兩個以上的
圓弧形卡箍構成的環(huán)形卡箍結構，由于環(huán)形卡箍上至少具有一個驅(qū)動端，通過安裝在具有
主動端處的兩個圓弧形卡箍上的驅(qū)動件，使該兩圓弧形卡箍能沿支承架上的兩個軌跡槽孔
內(nèi)向外或向內(nèi)移動，在同步聯(lián)動機構的作用下使該兩圓弧形卡箍同步移動，并通過具有主
動端圓弧形卡箍另一側的移動鉸鏈軸在導向架內(nèi)徑向的鉸鏈軌跡槽孔內(nèi)徑向移動，而帶動
其它的圓弧形卡箍移動，使環(huán)形卡箍對筒體法蘭和門蓋法蘭的周邊卡接，或從筒體法蘭和
門蓋法蘭處的脫離，結構簡單合理。本實用新型由于采用兩個以上的圓弧形卡箍上的圓弧
形凹槽對筒體法蘭的內(nèi)環(huán)面和門蓋法蘭的外環(huán)面卡接，鎖合時各圓弧形卡箍沿圓周方向均
會對筒體法蘭和門蓋法蘭產(chǎn)生一個徑向予緊力來束縛邊緣應力，在趨圓效應的作用下能減
少筒體法蘭和門蓋法蘭的變形。再則本實用新型的圓弧形卡箍會對筒體法蘭和門蓋法蘭產(chǎn)
生自動調(diào)心作用，因此能使快開門開關靈活、準確到位，密封性可靠、使用方便?？扉_門壓力
容器使用更安全更可靠。本實用新型采用多個圓弧形卡箍上的圓弧形凹槽對筒體法蘭和門
蓋法蘭卡接，因此筒體法蘭和封頭法蘭及各圓弧形卡箍的加工只需通用設備，加工周期短，
材料利用率高，生產(chǎn)成本低。
[0006]
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。圖1是本實用新型快開門結構的一種結構示意圖。圖2是圖1的A-A剖視結構示意圖。圖3是圖2的C-C剖視結構示意圖。圖4是圖1的B-B剖視結構示意圖。圖5是本實用新型同步聯(lián)動機構的結構示意圖。圖6是圖5的D-D剖視結構示意圖。圖7是圖5的E-E剖視結構示意圖。圖8是圖5的俯視結構示意圖。圖9是本實用新型快開門結構的另一種結構示意圖。圖10是圖1的F-F剖視結構示意圖。圖11是圖1卸壓時的F-F剖視結構示意圖。圖12是圖11的I處放大結構示意圖。其中l(wèi)-環(huán)形卡箍，1-1-第一圓弧形卡箍，1-2-第二圓弧形卡箍，1-3-聯(lián)動圓弧形
卡箍，1-4-圓弧形凹槽，1-41-內(nèi)環(huán)面，1-42-前環(huán)面，1-43-后環(huán)面，1-5-卸氣孔，2-筒體環(huán) 形座，3-驅(qū)動件，4-支承架，4-1-第一軌跡槽孔，4-2-第二軌跡槽孔，4-3-安裝槽，5-固定 支架，6-筒體，7-移動鉸鏈軸，8-導向架，8-l-鉸鏈軌跡槽孔，9-第一連桿，10-第一擺臂， 11-安全銷，12-第二擺臂，13-壓蓋，14-第二連桿，15-第二支座，16-第二導向桿，17-第一 導向桿，18-第一支座，19-第一轉動件，20-第一驅(qū)動軸，21-第二驅(qū)動軸，22-第二轉動件， 23-筒體法蘭，23-1-外密封端面，23-2-內(nèi)環(huán)面，24-門蓋法蘭，24-1-內(nèi)密封端面，24_2_第二環(huán)面，24-3-過渡圓錐面，24-4-第一環(huán)面，25-密封圈。
具體實施方式
見圖1 8所示，本實用新型的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，包括固定在 筒體6上的筒體法蘭23和固定在門蓋上的門蓋法蘭24，筒體6開口一側固定有筒體環(huán)形 座2，至少一處具有驅(qū)動端的環(huán)形卡箍1安裝在筒體環(huán)形座2設置在筒體的周邊，環(huán)形卡箍 1由兩個以上的圓弧形卡箍構成，本實用新型的環(huán)形卡箍1上的各圓弧形卡箍等分，如圖1 所示，由四個沿圓周等分的圓弧形卡箍構成，或如圖9所示，由三個沿圓周等分的圓弧形卡 箍構成，還可由兩個沿圓周等分半圓形的圓弧形卡箍或六個或五個或八個或十個或更多個 沿圓周等分的圓弧形卡箍構成，其數(shù)量可根據(jù)筒體的直徑設定；本實用新型的圓弧形卡箍 還可以沿圓周不等分設置。見圖1 3所示，各圓弧形卡箍均相同的圓弧形凹槽l-4，相鄰 兩圓弧形卡箍一側通過移動鉸鏈軸7鉸接，該相鄰兩圓弧形卡箍上均設有向相接部分延伸 的鉸接座，移動鉸鏈軸7安裝在兩圓弧形卡箍的兩鉸接座上，各移動鉸鏈軸7分別安裝在各 導向座8的鉸鏈軌跡槽孔8-l內(nèi)并能移動，該移動鉸鏈軸7通過兩側的緊固件安裝在導向 架8上，導向架8與筒體環(huán)形座2連接，且移動鉸鏈軸7至少一側具有螺紋，鎖緊螺母安裝 在移動鉸鏈軸7上，移動鉸鏈軸7兩側套裝有導向套，且導向套的兩側具有耐磨墊片，且耐 磨墊片與導向架8的兩側相接。 見圖1、4、5所示，本實用新型的環(huán)形卡箍1驅(qū)動端處的兩相鄰圓弧形卡箍具有主 動端，即第一圓弧形卡箍1-1和第二圓弧形卡箍l-2，具有主動端的兩圓弧形卡箍頂部分別 安裝有固定支架5，驅(qū)動件3安裝在支承架4上，該驅(qū)動件3為油缸或氣缸或絲桿，當驅(qū)動件 3采用絲桿時，支承架4上具有螺套，通過驅(qū)動件3伸縮運動使第一圓弧形卡箍1-1和第二 圓弧形卡箍1-2向外或向內(nèi)移動。本實用新型的環(huán)形卡箍1具有1 4個驅(qū)動端，且每一 個驅(qū)動端處的兩相鄰圓弧形卡箍均具有主動端，如圖1所示，環(huán)形卡箍1具有兩個驅(qū)動端， 通過兩個驅(qū)動件3控制兩處的相鄰圓弧形卡箍運動；或如圖9所示，環(huán)形卡箍1具有一個驅(qū) 動端， 一個驅(qū)動件3控制一處的相鄰圓弧形卡箍運動，具有主動端的兩圓弧形卡箍分別與 相鄰的聯(lián)動圓弧形卡箍1-3通過移動鉸鏈軸7鉸接，環(huán)形卡箍1的驅(qū)動端還可以設置三個 或四個或更多個，環(huán)形卡箍1上的驅(qū)動端的數(shù)量以及圓弧形卡箍數(shù)量可根據(jù)筒體法蘭23直 徑的大小設置。 見圖4 8所示，本實用新型具有主動端的兩圓弧形卡箍分別連接有第一導向桿 17和第二導向桿16，第一導向桿17和第二導向桿16分別設置在支承架4的第一軌跡槽孔 4-1和第二軌跡槽孔4-2內(nèi)并能移動，支承架4固定在筒體上，該支承架4可安裝在筒體環(huán) 形座2上并位于環(huán)形卡箍1的驅(qū)動端處，當兩圓弧形卡箍沿圓周等分的圓弧形卡箍時，支承 架4下部第一軌跡槽孔4-1和第二軌跡槽孔4-2可對稱設置，如兩圓弧形卡箍沿圓周不等 分的圓弧形卡箍時，該第一軌跡槽孔4-1和第二軌跡槽孔4-2不對稱設置。見圖5-8所示， 本實用新型的支承架4上還安裝有分別使兩圓弧形卡箍同步運行的同步聯(lián)動機構，同步聯(lián) 動機構包括同步旋轉的第一轉動件19和第二轉動件22以及第一擺臂10、第一連桿9、第二 擺臂12和第二連桿14，該第一轉動件19和第二轉動件22為相嚙合齒輪或相嚙合的扇形 齒輪，鉸接在第一連桿9上的第一擺臂10與第一轉動件19連接，且第一連桿9與其中一個 具有主動端的圓弧形卡箍連接，即第一連桿9與第一圓弧形卡箍1-1鉸接，第一圓弧形卡箍1-1的頂部固定有第一支座18，第一連桿9與第一支座18鉸接；鉸接在第二連桿14上的第 二擺臂12與第二轉動件22連接，且第二連桿14與另一個具有主動端的圓弧形卡箍連接， 即第二連桿14與第二圓弧形卡箍1-2上鉸接，同樣第二圓弧形卡箍1-2的頂部固定有第二 支座15，第二連桿14與第二支座15鉸接，分別連接在具有主動端兩圓弧形卡箍上的第一導 向桿17和第二導向桿16設置在第一軌跡槽孔4-1和第二軌跡槽孔4-2內(nèi)，在驅(qū)動件3的 伸縮過程中，通過第一轉動件19和第二轉動件22同步分別通過相鉸接的第一擺臂10、第 一連桿9和第一圓弧形卡箍1-1以及相鉸接的第二擺臂12、第二連桿14和第二圓弧形卡 箍1-2，使第一圓弧形卡箍1-1和第二圓弧形卡箍1-2沿第一軌跡槽孔4-1和第二軌跡槽孔 4-2移動。 見圖5 8所示，本實用新型為便于安裝同步聯(lián)動機構，支承架4的上部具有內(nèi)凹 的安裝槽4-3，第一轉動件19和第二轉動件22分別與第一驅(qū)動軸20和第二驅(qū)動軸21連接 并位于安裝槽4-3內(nèi)，而第一驅(qū)動軸20和第二驅(qū)動軸21支承連接在支承架4上，壓蓋13 安裝在支承架4上并蓋住第一轉動件19和第二轉動件22，穿出壓蓋13的第一驅(qū)動軸20和 第二驅(qū)動軸21分別與第一擺臂10和第二擺臂12連接，控制兩擺臂動作。見圖4、8所示， 本實用新型第一擺臂IO和第二擺臂12上均具的插裝安全銷11的銷孔，安裝在支承架4上 的安全銷11在兩銷孔內(nèi)可軸向移動，通過安全銷11對第一擺臂10和第二擺臂12進行安 全聯(lián)鎖。 見圖4、 10 12所示，本實用新型環(huán)形卡箍1上各圓弧形卡箍上的圓弧形凹槽1-4 與筒體法蘭23和門蓋法蘭24對應，門蓋法蘭24兩側具有內(nèi)密封端面24-1和外環(huán)面，筒體 法蘭23兩側具有外密封端面23-1和內(nèi)環(huán)面23-2，鎖合時的筒體法蘭23的外密封端面23_1 與門蓋法蘭24的內(nèi)密封端面24-1密封貼合，最好在筒體法蘭23上設有氣孔，筒體法蘭24 的外密封端面23-l上設有密封圈25，通過氣壓將密封圈25頂在門蓋法蘭24的內(nèi)密封端面 上，圓弧形凹槽1-4的兩側面分別與筒體法蘭23的內(nèi)環(huán)面23-2和門蓋法蘭24的外環(huán)面卡 接。 本實用新型為了使門蓋開啟時，能將容器內(nèi)殘余壓力快速泄除，見圖10 12所 示，門蓋法蘭24的外環(huán)面為階梯狀，該外環(huán)面由第一環(huán)面24-4和第二環(huán)面24-2及位于第 一環(huán)面24-4和第二環(huán)面24-2之間的過渡圓錐面24-3構成，且第一環(huán)面24_4高于第二環(huán) 面24-2，門蓋法蘭24上的第一環(huán)面24-4與第二環(huán)面24-2的高度差在2-20mm之間，該過渡 圓錐面24-3的夾角在30-45°之間，至少一個圓弧形卡箍上設有卸氣孔1-5，見圖1所示， 本實用新型的卸氣孔1-5設置在與筒體環(huán)形座2下部連接的圓弧形卡箍上，并位于圓弧形 卡箍最底處的圓弧形凹槽1-4的槽底處，在排出容器內(nèi)余壓的同時，還可排水。本實用新型 的圓弧形凹槽1-4的一側具有與門蓋法蘭24上的第一環(huán)面24-4和第二環(huán)面24-2對應的 前環(huán)面l-42和后環(huán)面1-43，圓弧形凹槽1-4另一側的內(nèi)環(huán)面l-41與筒體法蘭23的外環(huán)面 23-2對應，圓弧形凹槽1-4的前環(huán)面1-42與門蓋法蘭24上的第一環(huán)面24_4連接，圓弧形 凹槽1-4的內(nèi)環(huán)面1-41與筒體法蘭23的內(nèi)環(huán)面23-2連接，使多個圓弧形卡箍上的圓弧形 凹槽1-4卡緊在筒體法蘭23和門蓋法蘭24的外周。在打開門蓋之前，各圓弧形卡箍向外 徑向移動，各圓弧形凹槽l-4的前環(huán)面1-42由門蓋法蘭24上的第一環(huán)面24-4經(jīng)過渡圓錐 面24-3停留在第二環(huán)面24-2上，停留時間可人工設置，容器內(nèi)的殘余汽體壓力和二次蒸發(fā) 的氣體壓力推開門蓋，氣體壓力從筒體法蘭23的外密封端面23-1與門蓋法蘭24的內(nèi)密封端面24-1之間的空隙卸出，再從卸氣孔1-5排出，進入泄氣狀態(tài)，快速將容器內(nèi)余壓徹底泄 除，確保容器操作安全和可靠。
權利要求一種快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，包括固定在筒體上的筒體法蘭和固定在門蓋上的門蓋法蘭，筒體開口一側固定有筒體環(huán)形座，其特征在于所述至少一處具有驅(qū)動端的環(huán)形卡箍安裝在筒體環(huán)形座并設置在筒體的周邊，環(huán)形卡箍由兩個以上的圓弧形卡箍構成，各圓弧形卡箍均具有相同的圓弧形凹槽，相鄰兩圓弧形卡箍一側通過移動鉸鏈軸鉸接，且各移動鉸鏈軸分別安裝在各導向座的鉸鏈軌跡槽孔內(nèi)并能移動；所述環(huán)形卡箍驅(qū)動端處的兩圓弧形卡箍具有主動端，具有主動端的兩圓弧形卡箍頂部分別安裝有固定支架，驅(qū)動件安裝在固定支架上，具有主動端的兩圓弧形卡箍分別連接有第一導向桿和第二導向桿，第一導向桿和第二導向桿分別設置在固定在筒體上的支承架的第一軌跡槽孔和第二軌跡槽孔內(nèi)并能移動；所述各圓弧形卡箍上的圓弧形凹槽與筒體法蘭和門蓋法蘭對應，鎖合時的筒體法蘭的外密封端面與門蓋法蘭的內(nèi)密封端面密封貼合，圓弧形凹槽的兩側面分別與筒體法蘭的內(nèi)環(huán)面和門蓋法蘭的外環(huán)面卡接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述環(huán) 形卡箍上具有1 4個驅(qū)動端，且每一個驅(qū)動端處的兩相鄰圓弧形卡箍具有主動端。
3. 根據(jù)權利要求1所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述門 蓋法蘭的外環(huán)面呈階梯狀，外環(huán)面由第一環(huán)面和第二環(huán)面及位于第一環(huán)面和第二環(huán)面之間 的過渡圓錐面構成，且第一環(huán)面高出第二環(huán)面2-20mm，至少一個圓弧形卡箍設有卸氣孔，環(huán) 形凹槽一側具有與門蓋法蘭上的第一環(huán)面和第二環(huán)面對應的前環(huán)面和后環(huán)面，環(huán)形凹槽的 另一側具有與筒體法蘭對應的內(nèi)環(huán)面，環(huán)形凹槽的前環(huán)面和內(nèi)環(huán)面分別與門蓋法蘭上的第 一環(huán)面和筒體法蘭的內(nèi)環(huán)面連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述的 卸氣孔設置在與筒體外環(huán)座下部連接的圓弧形卡箍上，并位于圓弧形卡箍最底處的環(huán)形凹 槽槽底處。
5. 根據(jù)權利要求1所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述支 承架上安裝有同步聯(lián)動機構，同步聯(lián)動機構包括同步轉動的第一轉動件和第二轉動件，第 一擺臂、第一連桿、第二擺臂和第二連桿，鉸接在第一連桿上的第一擺臂與第一轉動件連 接，且第一連桿與其中一個具有主動端的圓弧形卡箍連接，鉸接在第二連桿上的第二擺臂 與第二轉動件連接，且第二連桿與另外一個具有主動端的主動圓弧形卡箍連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述的第一轉動件和第二轉動件為相嚙合齒輪或相嚙合的扇形齒輪，支承架的上部具有內(nèi)凹的安 裝槽，第一轉動件和第二轉動件分別與第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸連接，第一驅(qū)動軸和第二 驅(qū)動軸支承連接在支承架上，壓蓋安裝在支承架上并蓋在第一轉動件和第二轉動件上，穿 過壓蓋的第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸分別與第一擺臂和第二擺臂連接。
7. 根據(jù)權利要求1所述的快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，其特征在于所述移 動鉸鏈軸的兩側套裝有導向套，且導向套的兩側具有耐磨墊片，且耐磨墊片與導向架的兩 側相接。
專利摘要本實用新型涉及一種快開門壓力容器的卡箍式快開門結構，至少一處具有驅(qū)動端的環(huán)形卡箍安裝在筒體環(huán)形座上，環(huán)形卡箍由兩個以上具有圓弧形凹槽的圓弧形卡箍構成，相鄰兩圓弧形卡箍通過移動鉸鏈軸鉸接并安裝在各導向座的鉸鏈軌跡槽孔；具有主動端的兩圓弧形卡箍頂部分別安裝有固定支架，驅(qū)動件安裝在固定支架上，具有主動端的兩圓弧形卡箍通過兩導向桿分別設置在支承架的兩軌跡槽孔內(nèi)；鎖合時的筒體法蘭的外密封端面與門蓋法蘭的內(nèi)密封端面密封貼合，圓弧形凹槽的兩側面分別與筒體法蘭的內(nèi)環(huán)面和門蓋法蘭的外環(huán)面卡接。本實用新型結構簡單，改善筒體法蘭與門蓋法蘭連接處的受力狀況，提高壓力容器的使用壽命和安全性能，門蓋開關靈活，生產(chǎn)成本低。
文檔編號F16J13/24GK201475317SQ200920231218
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權日2009年9月4日
發(fā)明者張晃清, 是新, 陸煥良 申請人:常州鍋爐有限公司