用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓力容器領(lǐng)域，旨在提供一種用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動部件、平衡部件、支座和緩沖平臺；轉(zhuǎn)動部件包括轉(zhuǎn)動軸、軸承座、翻蓋油缸、油缸座和兩對翻蓋耳板，平衡部件包括一對平衡桿和配重塊；所述支座固定在位于筒體法蘭一側(cè)的容器筒體上，緩沖平臺包括緩沖座以及放置在上面的緩沖墊。本發(fā)明利用平衡系統(tǒng)平衡封頭重量，使整個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的重心在轉(zhuǎn)動軸上，這樣只需動力較小的油缸即可啟閉封頭，且油缸的行程跟封頭直徑無關(guān)；平衡桿的長度以及配重塊的質(zhì)量可根據(jù)廠房條件等設(shè)計(jì)；安全性提高。
【專利說明】用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力容器領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、安全性高的用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于工藝需要，一些壓力容器需要快開門結(jié)構(gòu)使封頭可以隨時啟閉從而實(shí)現(xiàn)物料快速進(jìn)出?？扉_門結(jié)構(gòu)主要包括兩個部分:一是密封裝置，主要承擔(dān)介質(zhì)產(chǎn)生的軸向力作用，保證容器的密封；另一部分就是啟閉系統(tǒng)，主要承擔(dān)封頭的打開及關(guān)閉，本發(fā)明涉及的就是該部分。
[0003]當(dāng)容器較小時，封頭直徑小、重量輕，開啟簡單；當(dāng)容器很大時封頭非常重且回轉(zhuǎn)半徑大，必須借助輔助設(shè)備來實(shí)現(xiàn)封頭的開啟，當(dāng)前常用的輔助裝置是通過在封頭兩側(cè)各用一個油缸一端連接封頭一端固定地面，然后通過油缸推力推動封頭來實(shí)現(xiàn)，但是這種方式有以下幾個缺點(diǎn):(1)容器很大時，封頭啟閉過程中的回轉(zhuǎn)半徑很大，所需油缸的行程很大；(2)封頭非常重，需要大功率的油缸；(3)兩側(cè)兩個油缸的同步性要求比較高。
[0004]針對第2個缺點(diǎn)，可通過設(shè)置平衡裝置來平衡封頭的重量來克服，例如龍門架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過鋼索一端連接封頭一端連接配重塊，利用配重塊來平衡封頭的重量。但這種結(jié)構(gòu)非常笨重，對廠房的高度有很高要求，且關(guān)鍵承重部位很多包括鋼索、滑輪、龍門橫梁及支撐架等，安全性不易保證?；谝陨锨闆r，本專利在完全克服以上三個缺點(diǎn)的同時，改善了結(jié)構(gòu)的安全性以及便捷性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)。
[0006]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]提供一種用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)，包括執(zhí)行啟閉動作的轉(zhuǎn)動部件；其特征在于，還包括平衡部件、支座和緩沖平臺。所述轉(zhuǎn)動部件包括轉(zhuǎn)動軸、軸承座、翻蓋油缸、油缸座和兩對翻蓋耳板，兩對翻蓋耳板均固定在封頭外側(cè)，且與轉(zhuǎn)動軸固定連接，翻蓋油缸的伸縮臂與其中一對翻蓋耳板連接；所述平衡部件包括一對平衡桿和配重塊，平衡桿的一端固定連接于轉(zhuǎn)動軸，另一端連接配重塊；所述支座固定在位于筒體法蘭一側(cè)的容器筒體上，用于固定轉(zhuǎn)動軸的軸承座和用于固定翻蓋油缸的油缸座均設(shè)于該支座之上；所述緩沖平臺包括緩沖座以及放置在上面的緩沖墊。
[0008]本發(fā)明中，所述兩對翻蓋耳板分別是外側(cè)翻蓋耳板和內(nèi)側(cè)翻蓋耳板，內(nèi)側(cè)翻蓋耳板位于兩個外側(cè)翻蓋耳板之間；所述翻蓋油缸位于容器筒體縱向中心線上，所述外側(cè)翻蓋耳板、內(nèi)側(cè)翻蓋耳板、平衡桿各自以該縱向中心線為軸對稱布置。
[0009]本發(fā)明中，翻蓋油缸的伸縮臂與內(nèi)側(cè)翻蓋耳板連接。
[0010]本發(fā)明中，緩沖平臺上還裝有與配重塊相對應(yīng)的安全聯(lián)鎖裝置，當(dāng)翻蓋油缸的伸縮臂收回至封頭呈完全開啟狀態(tài)時，配重塊與安全聯(lián)鎖裝置相接；安全聯(lián)鎖裝置中設(shè)有用于鎖定配重塊的安全插銷。
[0011]本發(fā)明中，所述配重塊通過螺栓固定于平衡桿上。
[0012]本發(fā)明中，在平衡桿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸的一端沿平衡桿的縱向中心線開設(shè)若干個等間距的通孔，在配重塊上設(shè)有兩個貫穿孔；螺栓能夠穿過通孔和貫穿孔將配重塊固定于平衡桿上，且能根據(jù)需要對固定的位置進(jìn)行調(diào)整。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、利用平衡系統(tǒng)平衡封頭重量，使整個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的重心在轉(zhuǎn)動軸上，這樣只需動力較小的油缸即可啟閉封頭；
[0015]2、只需一個油缸即可轉(zhuǎn)動封頭，且油缸的行程跟封頭直徑無關(guān)；
[0016]3、翻蓋油缸與內(nèi)耳板連接點(diǎn)距轉(zhuǎn)動軸的距離可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，該距離越大，油缸轉(zhuǎn)動封頭所需動力越小，但油缸的行程增大，所以可根據(jù)實(shí)際情況使油缸轉(zhuǎn)動封頭所需動力及其行程最優(yōu)化；
[0017]4、平衡系統(tǒng)中平衡桿的長度以及配重塊的質(zhì)量可根據(jù)廠房條件等設(shè)計(jì)，例如廠房高度有限時可減小平衡桿的長度，增加配重塊的重量。
[0018]5、平衡系統(tǒng)中配重塊在平衡桿上的位置可以調(diào)整，這樣在快開門組裝完畢后，通過調(diào)整配重塊的位置，進(jìn)一步平衡整個開啟系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)的中心在轉(zhuǎn)動軸上，使轉(zhuǎn)動該系統(tǒng)的作用力進(jìn)一步減??；
[0019]6、緩沖臺上有緩沖墊，有利于配重塊的減速，減少因速度變化對轉(zhuǎn)動軸以及油缸的慣性力，同時也避免了意外導(dǎo)致配重塊直接接觸筒體；
[0020]7、設(shè)置防止封頭開啟后因意外因素突然下落的安全聯(lián)鎖裝置，安全性提高；
[0021]8、由于系統(tǒng)的重心在轉(zhuǎn)動軸上，安全銷的受力很小，所以對其要求較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為圖1的左視圖；
[0024]圖3為封頭呈完全開啟狀態(tài)的示意圖；
[0025]圖4為平衡桿和配重塊的示意圖(俯視圖)；
[0026]圖5為平衡桿和配重塊的示意圖(剖視圖)。
[0027]圖中附圖標(biāo)記:1筒體；2鞍式支座；3 (3-1、3_2)推動鎖緊卡箍油缸；4 (4_1、4_2)油缸座；5筒體法蘭；6鎖緊卡箍；7封頭法蘭；8封頭；9(9-1、9-2)外側(cè)翻蓋耳板；10(10_1、10-2)內(nèi)側(cè)翻蓋耳板；11 (11-1U1-2)軸承座；12轉(zhuǎn)動軸；13連接軸；14配重塊(14_1、
14-2) ；15 (15-1、15-2)平衡桿；16支座；17翻蓋油缸；18油缸座；19 (19-1、19-2)安全聯(lián)鎖裝置；20 (20-1、20-2)緩沖平臺；21 (21_1、21_2)緩沖墊，22鎖緊螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為本發(fā)明所要保護(hù)范圍僅限于此。
[0029]結(jié)構(gòu)介紹[0030]如圖1所示，容器主體部分包括筒體1、支撐容器的鞍式支座2、筒體法蘭5、鎖緊卡箍6、封頭8和封頭法蘭7，鎖緊卡箍6通過對稱的推動鎖緊卡箍油缸3轉(zhuǎn)動，推動鎖緊卡箍油缸3通過油缸座4固定在各器壁上。本發(fā)明中封頭啟閉系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動部件、平衡部件和支撐這兩套部件的支座16。
[0031]轉(zhuǎn)動部件包括轉(zhuǎn)動軸12、軸承座11、翻蓋油缸17和兩對翻蓋耳板；兩對翻蓋耳板均固定在封頭8外側(cè)，且與轉(zhuǎn)動軸12固定連接，其中內(nèi)側(cè)耳板10還通過連接軸13與翻蓋油缸17的伸縮臂相接；所述平衡部件包括一對平衡桿15 (15-1、15-2)和對應(yīng)配重塊14(14-1、14-2)，平衡桿15 (15-1、15-2)的一端與轉(zhuǎn)動軸12固定連接，另一端連接配重塊14，配重塊14 (14-1、14-2)通過鎖緊螺栓22固定于平衡桿15 (15_1、15_2)上；所述支座16固定在位于筒體法蘭5 —側(cè)的容器筒體I上，用于固定轉(zhuǎn)動軸12的軸承座11和用于固定翻蓋油缸17的油缸座18均設(shè)于該支座之上。
[0032]兩對翻蓋耳板是外側(cè)翻蓋耳板9 (9_1、9_2)和內(nèi)側(cè)翻蓋耳板10 (10_1、10_2),內(nèi)側(cè)翻蓋耳板10 (10-1、10-2)位于兩個外側(cè)翻蓋耳板9 (9-1、9-2)之間；所述翻蓋油缸17位于容器筒體I縱向中心線上，所述外側(cè)翻蓋耳板9 (9-1、9-2)、內(nèi)側(cè)翻蓋耳板10 (10-1、10-2)、平衡桿15 (15-1、15-2)各自以該縱向中心線為軸對稱布置。
[0033]在容器筒體I上還設(shè)有一對緩沖平臺20 (20-1、20-2);緩沖平臺20 (20-1,20-2)上裝有與配重塊14 (14-1、14-2)相對應(yīng)的安全聯(lián)鎖裝置19 (19-1,19-2)和彈性的緩沖墊21 (21-1、21-2)，當(dāng)翻蓋油缸17的伸縮臂收回至封頭8呈完全開啟狀態(tài)時，配重塊14(14-1、14-2)與安全聯(lián)鎖裝置19 (19-1、19-2)相接；安全聯(lián)鎖裝置19 (19_1、19_2)中設(shè)有用于鎖定配重塊14的安全插銷。緩沖墊21 (21-1、21-2)可以使用彈性的橡膠材質(zhì)墊片。
[0034]本發(fā)明中，配置塊14 (14-1、14_2)在平衡桿15 (15_1、15_2)上的位置是可調(diào)的。具體方式:在平衡桿15 (15-1、15-2)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸12的一端，沿平衡桿平衡桿15 (15-1,15-2)的縱向中心線開設(shè)若干個等間距的通孔，在配重塊上設(shè)有兩個貫穿孔；用于固定連接的螺栓能夠穿過通孔和貫穿孔將配重塊14 (14-1、14-2)固定于平衡桿平衡桿15 (15-1,
15-2)上，且能根據(jù)實(shí)際需要對固定的位置進(jìn)行調(diào)整。
[0035]啟閉系統(tǒng)安裝過程
[0036]1、根據(jù)實(shí)際情況確定轉(zhuǎn)動軸12的中心位置，設(shè)計(jì)并焊接支座16 ；
[0037]2、計(jì)算出封頭8的重量及重心；
[0038]3、根據(jù)廠房條件算出平衡桿15 (15-1,15-2)的長度、初始偏角以及配重塊14(14-1、14-2)的重量；
[0039]4、確定緩沖平臺20 (20-1、20_2)的位置并將其臺焊接固定在筒體I上，緩沖平臺20 (20-1、20-2)上放置緩沖墊 21 (21-1,21-2)；
[0040]5、安裝軸承座 11 (11-1、11_2);
[0041]6、將翻蓋耳板按設(shè)計(jì)焊接封頭8以及轉(zhuǎn)動軸12上；
[0042]7、將轉(zhuǎn)動軸12安裝在軸承座11 (11-1、11_2)上，并調(diào)整軸承座11 (11_1、11_2)保證轉(zhuǎn)動軸12轉(zhuǎn)動正常；
[0043]8、安裝翻蓋油缸座18，連接翻蓋油缸17 ;
[0044]9、將平衡桿(15-1、15_2)按照設(shè)計(jì)角度焊接在轉(zhuǎn)動軸12上，另一端放入配重塊14(14-1,14-2)；[0045]10、調(diào)整配重塊14 (14-1、14-2)的位置使得整個封頭8開啟系統(tǒng)的重心位于轉(zhuǎn)動軸12上；
[0046]11、安裝安全聯(lián)鎖裝置19。
[0047]封頭打開過程
[0048]當(dāng)容器需要打開封頭8時，對稱的兩個推動鎖緊卡箍油缸3(3-1、3_2)推動鎖緊卡箍6轉(zhuǎn)動，當(dāng)鎖緊卡箍6上的齒與封頭法蘭7上的齒剛好錯開時，推動鎖緊卡箍油缸3(3-1、3-2)停止運(yùn)動。此后本發(fā)明中的封頭系統(tǒng)開始工作，首先翻蓋油缸17拉動內(nèi)側(cè)翻蓋耳板10(10-1、10-2)使封頭8慢慢打開，該過程中由于整個開啟系統(tǒng)的重心在轉(zhuǎn)動軸12上，所以封頭8打開所需拉力很小且速度容易控制，當(dāng)封頭8快開啟到指定位置時，翻蓋油缸17減速，同時配重塊14 (14-1、14-2)也會接觸到緩沖平臺20 (20_1、20_2)上的緩沖墊21 (21-1,21-2)直到最終停止，安全聯(lián)鎖裝置19 (19-1、19-2)檢測到配重塊14 (14_1、14_2)到指定位置后，會將安全插銷插入配重塊14 (14-1,14-2)內(nèi)鎖死，從而完成封頭8打開過程。
[0049]封頭關(guān)閉過程
[0050]當(dāng)容器需要關(guān)閉封頭8時，首先啟動安全聯(lián)鎖裝置19 (19-1、19_2)，解除鎖定；之后翻蓋油缸17啟動慢慢推動內(nèi)側(cè)翻蓋耳板10 (10-1、10-2)使封頭8下落，該過程中由于整個開啟系統(tǒng)的重心在轉(zhuǎn)軸12上，所以封頭8關(guān)閉所需推力很小且速度容易控制，當(dāng)封頭8到達(dá)指定位置后，翻蓋油缸17停止工作。推動鎖緊卡箍油缸3 (3-1、3-2)推動鎖緊卡箍6旋轉(zhuǎn)使鎖緊卡箍齒與封頭法蘭7齒互相嚙合，推動鎖緊卡箍油缸3 (3-1、3-2)停止工作，開啟密封系統(tǒng)，完成容器封頭關(guān)閉。
【權(quán)利要求】
1.用于大型壓力容器齒嚙式快開門的自平衡啟閉系統(tǒng)，包括執(zhí)行啟閉動作的轉(zhuǎn)動部件；其特征在于，還包括平衡部件、支座和緩沖平臺；所述轉(zhuǎn)動部件包括轉(zhuǎn)動軸、軸承座、翻蓋油缸、油缸座和兩對翻蓋耳板；兩對翻蓋耳板均固定在封頭外側(cè)，且與轉(zhuǎn)動軸固定連接，翻蓋油缸的伸縮臂與其中一對翻蓋耳板連接；所述平衡部件包括一對平衡桿和配重塊，平衡桿的一端固定連接于轉(zhuǎn)動軸，另一端連接配重塊；所述支座固定在位于筒體法蘭一側(cè)的容器筒體上，用于固定轉(zhuǎn)動軸的軸承座和用于固定翻蓋油缸的油缸座均設(shè)于該支座之上；所述緩沖平臺包括緩沖座以及放置在上面的緩沖墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩對翻蓋耳板分別是外側(cè)翻蓋耳板和內(nèi)側(cè)翻蓋耳板，內(nèi)側(cè)翻蓋耳板位于兩個外側(cè)翻蓋耳板之間；所述翻蓋油缸位于容器筒體縱向中心線上，所述外側(cè)翻蓋耳板、內(nèi)側(cè)翻蓋耳板、平衡桿各自以該縱向中心線為軸對稱布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述翻蓋油缸的伸縮臂與內(nèi)側(cè)翻蓋耳板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)中所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖平臺上裝有與配重塊相對應(yīng)的安全聯(lián)鎖裝置，當(dāng)翻蓋油缸的伸縮臂收回至封頭呈完全開啟狀態(tài)時，配重塊與安全聯(lián)鎖裝置相接；安全聯(lián)鎖裝置中設(shè)有用于鎖定配重塊的安全插銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的啟閉系統(tǒng)，其特征在于，調(diào)整后的配重塊通過兩個螺栓固定在平衡桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，在平衡桿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動軸的一端沿平衡桿的縱向中心線開設(shè)若干個等間距的通孔，在配重塊上設(shè)有兩個貫穿孔；螺栓能夠穿過通孔和貫穿孔將配重塊固定于平衡桿上，且能根據(jù)需要對固定的位置進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號】F16J13/00GK103498919SQ201310403647
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】鄭津洋, 胡洋, 孫國有, 施建峰, 趙鐵星, 謝小來 申請人:浙江大學(xué), 黑龍江綠春原牧業(yè)有限公司