专利名称：一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快开门式压力容器的安全联锁装置，尤其是一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置。
背景技术：
快开门式压力容器已广泛应用于化工、轻工、纺织、建材和医药卫生等行业的关键性生产设备上，据统计，从1980年至1991年的压力容器事故中，快开门式压力容器爆炸事故占三分之一。其主要原因是无有效的安全联锁装置、啮合机械不合理、加工精度过低和使用单位管理不善等。因此国家劳动部特在1992年特颁发了9号文件，《压力容器安全技术监察规程》(简称《容规》)也已将快开门式压力容器的安全联锁装置列入压力容器不可缺少的安全附件并划入监察范围，为了确保安全生产要求，新生产的快开门式压力容器必须安装符合《容规》要求的安全联锁装置，否则不允许出厂。使用中的快开门式压力容器也必须安装符合《容规》要求的安全联锁装置，否则不允许使用。
劳动部的9号文件中对安全联锁装置提出了如下要求(1)在快开门盖关闭到完全啮合位置，安全联锁装置投入后，方能升压，否则无法升压；(2)压力排放后，必须先打开安全联锁装置，待压力容器内压力降至零后，方能进行门盖的开启动作，否则无法开启门盖；(3)快开门未达到完全啮合位置时，安全联锁装置应无法投入，安全联锁装置投入后，快开门盖应不能转动。
目前，市场上出现的快开门结构装置有多种，按其原理可分为卡箍式、齿啮式、压紧式、剖分环式和移动式，适用于高中低压容器的快开门结构则以齿啮式结构为主，然后在轮齿的外面再加上一个卡箍，类似于家用高压锅的结合方式。这种方式由于轮齿个数的有限，部分地减小结合面的面积，其密封面面积相应减小了，从而会增大轮齿的厚度以及轮齿接触的外径，使得卡箍的外径相应地增大了。另外为了使卡箍实现转动，一般采用的方式是利用液压活塞或齿条来带动卡箍转动，这种方式增加了操作过程的复杂性。同时其相应的制造成本也会增加。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种制造成本低、结构简单、操作方便的适用于低中高压的用于压力容器安全联锁的自动快开门装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括压力容器筒体法兰10、快开门盖11，温度和压力检测仪19和进口阀门18分别与电子控制箱15相连，与筒体法兰10和快开门盖11的圆周外缘相配合套装的2块以上的卡箍12，其各部分装置按动力装置5、齿轮轴6、丝盘2、丝爪13、卡箍12、快开门盖11、径向行程开关9、轴向行程开关20、电子控制箱15、温度和压力检测仪19、进口阀门18的顺序连接，与电子控制箱15相接的动力装置5通过齿轮轴6上的齿轮与丝盘2上的内齿啮合，丝盘2的轴心线与容器的轴心线重合，在丝盘2的一侧设置的螺旋纹与丝爪13一侧的螺旋纹啮合，丝爪13的一端与分块卡箍12固联，卡箍12的凹槽与快开门盖11和筒体法兰10的外侧相配合卡锁，卡箍12的一侧与径向行程开关9相连；在快开门盖11或筒体法兰10的边缘上套装有轴向行程开关20，径向行程开关9和轴向行程开关20与电子控制箱15通过信号线相连接。丝盘2与丝爪13之间的螺旋纹形成螺纹自锁配合，丝盘2绕容器轴心线旋转。快开门盖11和筒体法兰10的边缘为整体圆圈，在快开门盖11和筒体法兰10的边缘按圆周分块的方式设置有2个以上的分块卡箍12。动力装置5的电源与进口阀门18的电源成逻辑配合。
本实用新型的有益效果是，它能实现快开门结构的自动开启和锁紧，以满足门盖能够快速打开的需要，卡箍12采用了分块结构，使加工和安装更加简便，通过2个以上的卡箍12使筒体法兰10和快开门盖11在圆周边缘结合成一个整体，从而增大了结合的强度，保证了结合的可靠性，另一方面其密封效果也得到加强。由于采用了动力输入来带动卡箍12的移动，通过配置相应的径向行程开关9、轴向行程开关20和相关的温度检测仪器和压力检测仪器，可以通过切断或打开动力装置5的动力，启动卡箍12的移动，从而实现了快开门盖11移动的安全联锁。因丝盘2的轴心线与容器的轴心线重合，从而使该装置具有自动对心功能，在实现安全联锁的基础上，实现快开门的自动开启和锁紧。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是
图1的俯视结构示意图。
图3是本实用新型的安全联锁电气布置图。
图中1.箱体上盖，2.丝盘，3.箱体底座，4.轴套，5.动力装置，6.齿轮轴，7.轴承，8.轴承，9.行程开关，10.筒体筒体法兰，11.快开门盖，12.卡箍，13.丝爪，14.螺栓，15.电子控制箱，16.控制导线，17.输入管道，18.进口阀门，19.温度和压力检测仪，20.行程开关。
具体实施方式
由
图1至图3可知，容器上的筒体法兰10与快开门盖11的结合采用平面结合，一方面有利于密封，另一方面可以增大承受载荷的面积，从而可减小筒体法兰10盖和快开门盖11的外径。在筒体法兰10与快开门盖11之间不用螺栓联接，而是在筒体法兰10和快开门盖11的外径上用2个以上的分块卡箍12，从而使快开门盖11的载荷转移到卡箍12上。其中卡箍12不是一个整体，采用在圆周上分块的形式，当要开启或锁紧快开门盖11时，输入动力到齿轮轴6，带动丝盘2转动，在丝盘2上利用螺旋与丝爪13结合，每个丝爪13连接一个分块的卡箍12，当丝盘2旋转时，带动丝爪13径向移动，实现卡箍12在径向移动，就可以满足快开门盖11的开启和锁紧。由于整个运动实现是采用动力输入，因此这种快开门结构可以实现全自动操作。为了保证卡箍12在锁紧时自动松动，在丝盘2与丝爪13之间采用了螺旋纹自锁配合，从而实现了运动的自锁。在丝盘2绕圆周旋转时，每个分块的卡箍12都会自动沿径向向内或向外移动，从而实现了卡箍12的自动对心功能，保证了啮合机构不会失效。
由于所有分块卡箍12的移动是靠动力的输入才能移动，如果关门动力装置5，就可以保证卡箍12不移动，因此在筒体法兰10和快开门盖11的结合处安装有轴向行程开关20，在丝爪13运动到最小外径的极限位置也安装有径向行程开关9，这两个行程开关都闭合后，动力装置5会自动切断，这时会出现信号灯，表示快开门盖11已闭合，并且输入物料的管路才可以打开，对容器进行加压和添加物料。同时这个信号又通知安装在容器壁上的温度检测仪器和压力检测仪器，使这两个仪器开始工作。它们会全程记录压力容器内温度和压力的变化情况。只有当温度检测仪器和压力检测仪器的输出全部为零时，动力装置5才可以接通，并且一旦动力装置5开动，输入管路将自动闭合，禁止输入物料到容器，从而实现快开门结构的安全联锁，以保证操作过程的安全。
该结构装置的结合面是全圆周的，卡箍12的结合也是与圆周外缘相配合的圆弧状，并且卡箍12采用了分块形式，具有自动对心功能，通过与内齿轮的啮合，输入动力，就可实现快开门的开启和锁紧。通过与相对应的行程开关连接，就可实现对动力装置5开启的控制，从而达到安全联锁的目的。
实施例，在
图1中，当动力装置5接通电源后，带动齿轮轴6旋转，齿轮轴6带动丝盘2旋转，丝盘2利用螺旋带动丝爪13径向移动，丝爪13带着卡箍12在径向移动，从而可实现快开门盖11的快速开启和锁紧。为了保证卡箍12在锁紧后不自动后移，使丝盘2与丝爪13之间形成螺旋自锁配合。为了保证丝爪13的径向移动，在丝爪13与箱体上盖1之间有一个凹凸结合的槽。
在图2所示实施例中，当快开门盖11与筒体筒体法兰10接触到位后，使之与行程开关20的触点接触，并给电子控制箱15一个信号；当卡箍12将快开门盖11和筒体筒体法兰10两个卡紧并到位后，使之与行程开关9的触点接触，也给电子控制箱15一个信号；只有当这两个信号都送到电子控制箱15后，这时动力装置5的电源切断，并给进口阀门18一个信号，阀门可以打开，物料通过输入管道17输入到容器里，温度和压力检测仪19也开始工作，并记录着容器里的温度和压力的数据。卸载后，只有当温度为设定值和压力为零时，动力装置5才能接通电源，并切断进口阀门18的电源，使输入管道17处于关闭状态，这时动力装置5带动齿轮轴6旋转，实现快开门盖11的开启。其中动力装置5与进口阀门18的电源成逻辑配合，即使动力装置5接通电源时，进口阀门18就断电，当动力装置5的电源切断时，进口阀门18就接通电源。
权利要求1.一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置，它包括压力容器筒体法兰(10)、快开门盖(11)，温度和压力检测仪(19)和进口阀门(18)分别与电子控制箱(15)相连，其特征在于与筒体法兰(10)和快开门盖(11)的圆周外缘相配合套装的2块以上的卡箍(12)，其各部分装置按动力装置(5)、齿轮轴(6)、丝盘(2)、丝爪(13)、卡箍(12)、快开门盖(11)、径向行程开关(9)、轴向行程开关(20)、电子控制箱(15)、温度和压力检测仪(19)、进口阀门(18)的顺序连接，与电子控制箱(15)相接的动力装置(5)通过齿轮轴(6)上的齿轮与丝盘(2)上的内齿啮合，丝盘(2)的轴心线与容器的轴心线重合，在丝盘(2)的一侧设置的螺旋纹与丝爪(13)一侧的螺旋纹啮合，丝爪(13)的一端与分块卡箍(12)固联，卡箍(12)的凹槽与快开门盖(11)和筒体法兰(10)的外侧相配合卡锁，卡箍(12)的一侧与径向行程开关(9)相连；在快开门盖(11)或筒体法兰(10)的边缘上套装有轴向行程开关(20)，径向行程开关(9)和轴向行程开关(20)与电子控制箱(15)通过信号线相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置，其特征是丝盘(2)与丝爪(13)之间的螺旋纹形成螺纹自锁配合，丝盘(2)绕容器轴心线旋转。
3.根据权利要求1所述的一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置，其特征是快开门盖(11)和筒体法兰(10)的边缘为整体圆圈，在快开门盖(11)和筒体法兰(10)的边缘按圆周分块的方式设置有2个以上的分块卡箍(12)。
4.根据权利要求1所述的一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置，其特征是动力装置(5)的电源与进口阀门(18)的电源成逻辑配合。
专利摘要一种用于压力容器安全联锁的自动快开门装置。它主要是解决现有的快开门装置结构复杂、制造成本高等技术问题。其技术方案要点是与筒体法兰和快开门盖的圆周外缘相配合套装的2块以上的卡箍，与电子控制箱相接的动力装置通过齿轮轴上的齿轮与丝盘上的内齿啮合，在丝盘的一侧设置的螺旋纹与丝爪一侧的螺旋纹啮合，丝爪的一端与分块卡箍固联，卡箍的凹槽与快开门盖和筒体法兰的外侧相配合卡锁，卡箍的一侧与径向行程开关相连；在快开门盖或筒体法兰的边缘上套装有轴向行程开关，径向行程开关和轴向行程开关与电子控制箱通过信号线相连接。该装置具有自动对心功能，能在实现安全联锁的基础上，实现快开门的自动开启和锁紧。
文档编号F16J13/24GK2658486SQ0324800
公开日2004年11月24日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日
发明者龚曙光, 谢桂兰 申请人:湘潭大学