专利名称：人孔结构及具有该人孔结构的压力容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力容器的人孔结构以及具有该人孔结构的压力容器。
背景技术：
压力容器广泛应用于石油和化学工业、航天航空工业、医疗以及日常生活等许多领域。移动式压力容器具有装载量大、运输手段灵活与运输成本低廉等特点。移动式压力容器可分为三大类别，即铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱。
在移动式压力容器中，人孔作为重要组成部分，安装在容器的顶部，除为装料和供人员进入容器内维修提供方便外，还需要密闭，以保证容器内能
够承受气压。
而现有技术的人孔结构，通常通过螺栓等紧固的方式，达到人孔结构的闭合，难以达到理想的密封效果。同时，移动式压力容器的人孔结构打开关闭操作频繁，因此人孔结构的打开和关闭方式需要具有很好的操作便利性。
发明内容
本发明的主要目的是克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种密封效果良好且操作方便快捷的人孔结构。
本发明的另一 目的是提供一种压力容器，所述压力容器具有密封效果良好且操作方便快捷的人孔结构。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种人孔结构，设置于压力容器的顶部，所述人孔结构包括人孔圈板、设置在所述人孔圈板外周的人孔补强板、可启闭的盖设在所述人孔圈板上的人孔盖、设置在所述人孔盖和所述人孔圈板之间的弹性密封圈，其中沿着所述人孔盖的外缘等间距凸设有多个凸齿部，所述凸齿部形成有沿着所述人孔盖径向的开口槽，所述人孔结构还包括启闭装置，所述启闭装置包括围绕所述人孔圈板的外缘设置在所述压力容器的顶部的多个启闭组件，所述多个启闭组件的位置与所述多个凸齿部一 一对应，且各所述启闭组件均包括两耳板，沿所述人孔盖的径向平行设置 且均固定连接于所述压力容器的顶部的人孔补强板和所述人孔圈板;连接杆， 所述连接杆的一端铰接于设置在所述两耳板之间的第一销轴；以及压杆，所 述压杆的前端通过第二销轴铰接于所述连接杆的另一端，所述压杆的前端两 侧对称设置有两凸轮，所述压杆的中部设置有支撑块；其中，在所述人孔盖 锁紧盖设在所述人孔圈板上后，所述压杆位于所述开口槽中，所述第二销轴 位于所述凸轮的顶点和所述支撑块之间，且所述两凸轮的顶点抵顶、下压所 述凸齿部使所述弹性密封圈变形，所述支撑块支撑在所述人孔盖上。
根据本发明的技术构思，在所述人孔圈板的顶端设置有密封圈圈板，所 述密封圈圈板的上端形成有环形槽，所述弹性密封圈设置在所述环形槽中。
根据本发明的技术构思，在所述人孔盖的底面凹设有环形槽，所述弹性 密封圈设置在所述环形槽中。
根据本发明的技术构思，所述连接杆包括调节螺杆、设置在所述调节螺 杆上的并紧螺母以及铰接于所述第一销轴的连接件，所述连接件中形成有预 定长度的内螺纹孔，所述调节螺杆可调节的螺纹连接在所述内螺纹孔中。
根据本发明的技术构思，所述人孔盖通过铰链铰接于所述人孔补强板。
根据本发明的技术构思，在与所述铰链相对的一所述启闭组件设置有保 险装置，所述保险装置的横截面呈倒"凸"字形且包括两连接板，所述两 连接板的横截面为"Z"字形，并分别位于所述两耳板的外侧且下端铰接于 所述第一销轴；以及拉板，所述拉板固定在所述两连接板的上端且形成有供 穿设所述压杆、所述凸轮和所述第二销轴的容纳孔，在所述启闭组件锁紧所 述人孔盖时所述拉板搭接在所述凸齿部上。
根据本发明的技术构思，在所述人孔盖上与所述凸轮相接触的位置设置 有耐磨垫板。
根据本发明的技术构思，所述启闭装置包括对称设置的六个启闭组件。 根据本发明的技术构思，所述弹性密封圈的横截面的上端为渐縮形状。 为实现本发明的上述目的，本发明还提供了一种压力容器，所述压力容 器包括根据本发明的人孔结构。
本发明的有益效果为与现有技术相比，本发明的人孔结构操作方便快
5捷，安全可靠，重量轻且结构简单，可用于散装粉粒物料气卸罐式车或罐箱。
图1为本发明人孔结构的俯视示意图2为沿图1中A-A线剖开的剖视图3为图2中的C部放大图4为沿图1中B-B线剖开的放大剖视图5为沿图1中D-D线剖开的剖视图6为图1中的E部放大图7为沿图1中的F-F线剖开的剖视图；以及
图8A、图8B、图8C、图8D和图8E为本发明的启闭组件的工作过程
示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。 本发明的人孔结构设置于诸如铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等压力
容器的顶部，用于装料和供人员进入容器内维修，并且可以密闭以保证容器
内能够承受气压。
如图1和图2所示，本发明的人孔结构包括人孔圈板7、可启闭地盖设 在人孔圈板7上的人孔盖2、设置在人孔盖2和人孔补强板1之间的弹性密 封圈5以及将在下文详细描述的启闭装置。
为了加强人孔结构的强度，可以在人孔圈板7的外周设置人孔补强板1。 为了更方便的实现人孔盖2可启闭的盖设在所述人孔圈板7上，人孔盖2可 以通过铰链13铰接于人孔补强板1。
如图2所示，在筒体6上开孔之后，将人孔补强板1贴焊于筒体6的上 表面，然后将人孔圈板7和筒体6与人孔补强板1焊接成一体。
如图1所示，沿着人孔盖2的外缘等间距凸设有多个凸齿部21，凸齿部 21形成有沿着人孔盖2的径向的开口槽210，开口槽210具有一面敞开的通 槽。
如图1-图3所示，本发明的启闭装置包括围绕人孔圈板7的外缘设置在压力容器顶部的多个启闭组件3，多个启闭组件3的位置与多个凸齿部21的 位置一一对应。根据本发明的优选实施例，可以对称设置6个启闭组件3。 启闭组件3的数量可以减少或者增加，视人孔的直径和容器内的压力而定。
如图4所示，启闭组件3包括两耳板9，沿着人孔盖2的径向平行设 置且均固定连接于人孔补强板1和人孔圈板7;连接杆4，连接杆4的一端铰 接于设置在两耳板9之间的第一销轴12;以及压杆31，压杆31的前端通过 第二销轴14铰接于连接杆4的另一端，压杆31的前端(即铰接于连接杆4 的一端)对称设置有两个凸轮3U，两个凸轮311将压杆31的端部夹在中间， 压杆31的中部设置有支撑块312。
为了增加人孔的使用寿命，可以在人孔盖2上与凸轮311相接触的位置 设置耐磨垫板10，如果使用一段时间，耐磨垫板10磨损严重，则更换耐磨 垫板10。
如图1至图3所示，在人孔盖2盖在人孔圈板7上之后，压杆31位于凸 齿部21的开口槽210中，第二销轴14位于两凸轮311的顶点和支撑块312 之间，且所述两凸轮311的顶点抵顶、下压人孔盖2的凸齿部21从而使弹性 密封圈5产生弹性变形，支撑块312支撑在人孔盖2上。
在利用启闭组件3压紧人孔盖2的过程中，弹性密封圈5受到向下的压 力发生弹性变形，当压杆31压至水平位置时，凸轮311与耐磨垫板10之间 的接触点已移到连接件4的中心外侧，弹性密封圈5弹性变形所产生向上的 力F (见图3)通过人孔盖2作用在凸轮311的顶点上，启闭组件3受到力F 而产生扭矩发生自锁，将自己紧紧地压在人孔盖2上。
如图2所示，根据本发明的一个实施例，在人孔圈板7的顶端设置有密 封圈圈板8，在密封圈圈板8的上端形成有环形槽，弹性密封圈5设置在所 述环形槽中。弹性密封圈5的横截面的上端为渐縮形状，这种结构有利于弹 性密封圈5发生变形。
根据本发明的另一实施例，可以在人孔盖2的下端形成环形槽，弹性密 封圈5设置在人孔盖2下端形成的环形槽中，这种结构可以基本上起到与上 述实施例同样的密封效果。
如图4所示，锁闭组件3的连接杆4包括调节螺杆41、设置在调节螺杆 41上的并紧螺母42以及铰接于第一销轴12的连接件43。连接件43中形成有预定长度的内螺纹孔，所述调节螺杆41可调节地螺纹连接在所述连接件
43的内螺纹孔中。所述预定长度满足进行调节螺杆41插入所述内螺纹孔中 深度的作用。若本发明的人孔结构操作时间久了，凸轮311和弹性密封圈5 会被磨损，压紧行程将会变小，从而导致密闭性降低，这时可以松开并紧螺 母42，旋转调节螺杆41来调节螺杆的长度，调好后用调节螺杆41上的并紧 螺母42将其拧紧，可以确保不松。
如图5、图6和图7所示，在与铰链13相对的一启闭组件3设置有保险 装置11。保险装置11的横截面为倒"凸"字形且包括两连接板111，分别 位于所述两耳板9的外侧且下端铰接于第一销轴12，两连接板111的横截面 均为"Z"字形；拉板112，拉板112固定在两连接板111的上端且形成有供 穿设压杆31、两个凸轮311和第二销轴14的容纳孔113，拉板112搭接在人 孔盖2的凸齿部21上。
如图5所示，压杆31穿设在容纳孔113中，保险装置11随着连接杆31 的动作而动作。在旋转打开启闭组件3后，只有再旋下保险装置ll，才能掀 开人孔盖2，这样就防止在压力容器还有压力的情况下人孔盖2被轻易掀开， 即使启闭组件3被误操作拉开，只要保险装置11不被放倒，人孔盖2会被保 险装置11拉住，保险装置11与人孔盖2另一端的铰链13配合，保证人孔盖 2不会被掀开，可以避免发生事故。
图8A、图8B、图8C、图8D和图8E示出了本发明的启闭组件的工作 过程。如图8A、图8B、图8C、图8D和图8E所示，从图8A至8C所示状 态转动压杆31，凸轮311的顶点逐渐向下顶压耐磨垫板IO，从而使人孔盖2 下方的弹性密封圈5发生弹性变形，这种弹性变形在图8D所示状态时达到 最大值，同时凸轮311与耐磨垫板之间接触点正好位于连接件4的中心，此 后继续转动压杆31，凸轮311与耐磨垫板之间接触点逐步移至连接件4的中 心外侧，到达图8E所示状态时达到很好的自锁状态。
本发明还提供了一种压力容器，所述压力容器包括上述的人孔结构。 下文将对本发明的人孔结构的工作原理进行简单描述。 在需要将人孔盖2锁紧在人孔圈板7上时，可以逐一旋转各启闭组件3 使压杆31转动进入凸齿部21的开口槽210中，并使设置在压杆31前端两侧 的凸轮311分别抵压凸齿部21开口槽210两侧的部分上，从而可以下压人孔盖2，启闭组件3的操作过程可以如图8A-图8E所示，人孔盖2被与弹性密 封圈5紧紧压在一起，这时必须有外力向上拉压杆31才能将其打开，而最初 拉力由小逐渐变大，这样增加了拉开的难度，可以减少误操作的可能性。若 人孔结构操作时间久了，凸轮311和弹性密封圈5会被磨损，压紧行程将会 变小，从而导致密闭性降低，这时可以旋转调节螺杆41来调节螺杆的长度， 调好后用调节螺杆41上的并紧螺母42将其并紧，保证不松。
在需要打开人孔盖2时，可以将启闭组件3逐一松开。在铰链13的对面， 其中一个启闭组件3上配有保险装置11，在旋转打开这个启闭组件3并旋下 保险装置ll，才能掀开人孔盖2，这防止了在压力容器内有压的情况下人孔 盖2被轻易掀开，即使启闭组件3被误操作拉开，只要保险装置11不被放倒， 人孔盖2会被保险装置11拉住，保险装置11与人孔盖2另一端的铰链13 配合，保证人孔盖2不会被掀开，避免发生事故。
综上，本发明的人孔结构操作方便快捷，安全可靠，重量轻且结构简单。 以上所述的仅为本发明的较佳可行实施例，所述实施例并非用以限制本 发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同 结构变化，同理均应包含在本发明的专利保护范围。
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权利要求
1. 一种人孔结构，设置于压力容器的顶部，所述人孔结构包括人孔圈板、设置在所述人孔圈板外周的人孔补强板、可启闭盖设在所述人孔圈板上的人孔盖、设置在所述人孔盖和所述人孔圈板之间的弹性密封圈，其特征在于，沿着所述人孔盖的外缘等间距凸设有多个凸齿部，所述凸齿部形成有沿着所述人孔盖径向的开口槽，所述人孔结构还包括启闭装置，所述启闭装置包括围绕所述人孔圈板的外缘设置在所述压力容器的顶部的多个启闭组件，所述多个启闭组件的位置与所述多个凸齿部一一对应，且各所述启闭组件均包括两耳板，沿所述人孔盖的径向平行设置且均固定连接于所述压力容器的顶部的人孔补强板和所述人孔圈板；连接杆，所述连接杆的一端铰接于设置在所述两耳板之间的第一销轴；以及压杆，所述压杆的前端通过第二销轴铰接于所述连接杆的另一端，所述压杆的前端两侧对称设置有两凸轮，所述压杆的中部设置有支撑块；其中，在所述人孔盖锁紧盖设在所述人孔圈板上后，所述压杆位于所述开口槽中，所述第二销轴位于所述凸轮的顶点和所述支撑块之间，且所述两凸轮的顶点抵顶、下压所述凸齿部使所述弹性密封圈变形，所述支撑块支撑在所述人孔盖上。
2. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于在所述人孔圈板的顶端 设置有密封圈圈板，所述密封圈圈板的上端形成有环形槽，所述弹性密封圈 设置在所述环形槽中。
3. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于在所述人孔盖的底面凹 设有环形槽，所述弹性密封圈设置在所述环形槽中。
4. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于所述连接杆包括调节螺 杆、设置在所述调节螺杆上的并紧螺母以及铰接于所述第一销轴的连接件， 所述连接件中形成有预定长度的内螺纹孔，所述调节螺杆可调节的螺纹连接 在所述内螺纹孔中。
5. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于所述人孔盖通过铰链铰 接于所述人孔补强板。
6. 如权利要求5所述的人孔结构，其特征在于在与所述铰链相对的一 所述启闭组件设置有保险装置，所述保险装置的横截面呈倒"凸"字形且包 括两连接板，所述两连接板的横截面为"Z"字形，并分别位于所述两耳 板的外侧且下端铰接于所述第一销轴；以及拉板，所述拉板固定在所述两连接板的上端且形成有供穿设所述压杆、 所述凸轮和所述第二销轴的容纳孔，在所述启闭组件锁紧所述人孔盖时所述 拉板搭接在所述凸齿部上。
7. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于在所述人孔盖上与所述 凸轮相接触的位置设置有耐磨垫板。
8. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于所述启闭装置包括对称 设置的六个启闭组件。
9. 如权利要求1所述的人孔结构，其特征在于所述弹性密封圈的横截 面的上端为渐縮形状。
10. —种压力容器，其特征在于所述压力容器包括如权利要求l-9所述 的任一种人孔结构。
全文摘要
本发明提供了一种人孔结构及具有该人孔结构的压力容器。所述人孔结构设置于压力容器的顶部且包括人孔圈板、人孔补强板、人孔盖、设置在人孔盖和人孔圈板之间的弹性密封圈以及启闭装置，沿着人孔盖的外缘等间距凸设有多个凸齿部，凸齿部形成有沿着人孔盖径向的开口槽，启闭装置包括多个位置与多个凸齿部一一对应的启闭组件，各启闭组件均包括两耳板、一端铰接于两耳板之间的连接杆以及铰接于连接杆另一端的压杆，压杆的前端两侧对称设置有两凸轮，中部设置有支撑块；在人孔盖锁紧盖设在人孔圈板上后，压杆位于开口槽中，第二销轴位于凸轮的顶点和支撑块之间，且两凸轮的顶点抵顶、下压凸齿部使弹性密封圈变形，支撑块支撑在所述人孔盖上。
文档编号F16J13/00GK101482177SQ20081000134
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月9日 优先权日2008年1月9日
发明者姚永超, 梁尚平 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司;中集车辆(集团)有限公司;扬州中集通华专用车有限公司