用于剖分环形快开盲板的转盘推拉式启闭装置的制作方法

实用新型涉及一种启闭装置，具体涉及一种用于压力容器快开盲板的启闭装置，属于快开式密封技术领域。

背景技术：

快开盲板结构是安装在压力容器或压力管道端部，实现快速开启和关闭的一种机械装置，广泛应用于石油天然气、化工、航天、电力能源等工业领域。相对于螺栓法兰结构，快开盲板结构启闭门盖操作更加快速，适用于门盖需要经常装拆的工业应用场合。

现有的快开盲板结构主要有齿啮式、插扣型、卡箍型、环锁形(包括剖分环形)等多种结构形式。如应用于长输管道过滤器及收发球筒装置的快开盲板结构就有环锁式、卡箍等结构。从装拆方便性来看，环锁形结构具有盲板门盖启闭操作简便，承力结构简单合理等优点，在上述长输管道过滤器上得到大量的应用。但应用实践发现结构上依然存在一些问题，如门盖开启时常出现卡死而打不开的现象，另外结构设计也不够紧凑等，更重要的一点是现有环锁式快开结构采用的是整体圆环切开一个缺口，通过机构将缺口两端张开和闭合装置(一般由人工操作，类似扳手旋转机构)来达到连接门盖和高颈从而承受内压轴向作用力；在环锁的张开或闭合过程中，主要是通过环锁整体变形来达到径向尺寸变化，但随著盲板直径或内压增大，环锁的刚度会越来越大，为克服变形所需作用力也越来越大，人工操作将变得困难，其启闭装置设计会存在新的问题，若设计采用电动装置作驱动，势必增加机构复杂及成本。剖分环形环锁是通过将整体圆环按直径大小切分成一定数量(重量)的剖分环，并用撑杆连接，通过撑杆沿径向来回移动(推拉)剖分环来完成环锁启闭效果。将整体环分块，这样理论上仅需克服剖分环的重量及其摩擦阻力就可以完成启闭过程，启闭力相较整体锁环结构将有所减小，但如何合理地来回移动撑杆并带动剖分环启闭门盖则是一个需合理解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种用于剖分环形快开盲板的转盘推拉式启闭装置，通过该启闭装置能够通过来回移动撑杆带动剖分环启闭门盖。

环锁式快开盲板的锁环沿周向分成两个以上弧形段，每一个弧形段为一个剖分环；所述锁环安装在高颈法兰和门盖之间；用于剖分环形快开盲板的转盘推拉式启闭装置包括：转盘、固定导轨圆盘、定位套筒、旋转机构、与所述剖分环一一对应的撑杆以及与撑杆一一对应的推力机构；

所述转盘的一侧端面上加工有与撑杆一一对应的弧形推力槽，所述弧形推力槽偏心设置，其两端位于转盘的不同直径位置处；所述旋转机构与所述转盘相连，用于推动转盘绕其轴向转动；

所述固定导轨圆盘的端面上加工有与撑杆一一对应的径向的导向孔；

所述定位套筒的圆周面上设置有与撑杆一一对应的径向的安装孔；

其整体连接关系为：所述转盘、固定导轨圆盘和定位套筒同轴放置，其中所述固定导轨圆盘位于所述转盘和定位套筒之间，所述转盘上弧形推力槽所在端面与固定导轨圆盘相对，且所述弧形推力槽与固定导轨圆盘上的导向孔一一对应；所述固定导轨圆盘和定位套筒与所述门盖固接；

所述撑杆的一端和与之对应的剖分环相连，另一端穿过定位套筒圆周面上的径向安装孔后与所述推力机构的一端相连，所述推力机构另一端穿过所述固定导轨圆盘上的导向孔位于所述弧形推力槽中；当所述旋转机构推动转盘绕其轴向转动时，所述弧形推力槽两侧壁推动所述推力机构沿所述固定导轨圆盘上的导向孔移动，进而通过所述撑杆推动与之相连的剖分环沿其径向移动。

所述推力机构包括：柱销、推力滚轮和导向滚轮；

所述柱销的轴线与所述转盘轴线平行，均垂直于所述撑杆；所述撑杆的一端和与之对应的剖分环相连，另一端穿过定位套筒圆周面上的径向安装孔以及柱销端部的通孔后通过压紧螺母压紧定位；所述柱销另一端固接有导向滚轮和推力滚轮，其中所述推力滚轮位于转盘的弧形推力槽中，当所述转盘绕其轴向转动时，所述弧形推力槽两侧壁推动所述推力滚轮；所述导向滚轮位于固定导轨圆盘的导向孔中。

所述旋转机构包括：旋转臂杆和转臂轴；所述转臂轴垂直固接在所述转盘端面上，所述旋转臂杆一端与所述转臂轴相连，通过所述旋转臂杆推动所述转盘绕其轴向转动。

有益效果：

(1)该启闭装置通过转盘推拉与剖分环相连的撑杆实现开门和关门过程，能够有效减小启闭力。

(2)在门盖底部的开槽内或高颈法兰凸缘台阶上的开槽内设置密封圈，密封圈初始安装位置与有内压工作位置存在一定浮动间距，由此可以在工作压力卸掉后，使得密封圈对门盖及环锁不再有顶紧力作用，由此，撑杆及剖分环的推拉力仅需主要克服重量(剖分环及撑杆重量)及由重量引起的摩擦阻力为主，大大增加了采用手动扳手可控制大型及高压作用门盖启闭的尺寸范围。

(3)推力滚轮及导向滚轮可以相互平衡收到的作用力，使柱销的轴向在被推动时不发生偏斜，同时滚动起到减少摩擦的作用。

附图说明

图1为实施例1中该转盘推拉式启闭装置在快开盲板上的整体安装示意图(此时快开盲板处于打开状态)；

图2和图3为实施例1中该转盘推拉式启闭装置局部细节示意图(图2中快开盲板处于关闭状态)；

图4为转盘的结构示意图；

图5为固定导轨圆盘的结构示意图；

图6为定位套筒的结构示意图；

图7为固定导轨圆盘和转盘的配合示意图；

图8为实施例2中该转盘推拉式启闭装置局部细节示意图。

其中：1-剖分环；2-撑杆；3-旋转臂杆；4-转盘；5-转臂轴；6-定位销；7-固定螺钉；8-推力滚轮；9-导向滚轮；10-固定导轨圆盘；11-定位套筒；12-柱销；13-压紧螺母；14-密封圈；15-高颈法兰；16-门盖；17-弧形推力槽；18-导向孔。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种用于撑杆剖分环形快开盲板的转盘推拉式启闭装置，该装置安装在环锁式快开盲板结构上，通过剖分环的启闭实现开门和关门过程。

如图1所示，环锁安装在盲板高颈法兰15(设置在压力容器进出口位置处的法兰)和门盖16之间，将整体式环锁沿周向平均切分成多个弧形段，每一个弧形段为一个剖分环1，每个剖分环连接一根指向盲板的撑杆2，通过使撑杆2沿径向来回移动(推拉)来完成环锁启闭效果。本实施例中将整体式环锁分为六个剖分环1，则对应设置有六根撑杆2。本实施例中撑杆2设置在门盖16表面(适用于门盖直径较大，不易打孔的情况)，撑杆2端部设置有与其螺纹连接的连接块，该连接块和与之对应的剖分环1焊接，从而将撑杆2与剖分环1固接。

如图2和图3所示，撑杆2的移动通过转盘推拉式启闭装置实现，转盘推拉式启闭装置安装在门盖16上，包括：旋转臂杆3、转盘4、固定导轨圆盘10、定位套筒11和推力机构。

转盘4的结构如图4所示，转盘4的一侧端面上加工有与撑杆2一一对应的推力槽，本实施例中推力槽为沿转盘4周向均匀分布的六个弧形推力槽，弧形推力槽为叶轮形，即弧形推力槽与转盘4不同轴，弧形推力槽的两端位于转盘4的不同直径位置处；转盘4的另一侧端面上通过垂直于其端面的转臂轴5与旋转臂杆3相连，通过旋转臂杆3能够推动转盘4绕其轴向转动。

固定导轨圆盘10的结构如图5所示，固定导轨圆盘10的端面上沿周向分布有多个定位孔，且其端面上加工有与撑杆2一一对应的条形导向孔，六个条形导向孔沿固定导轨圆盘10的径向设置，且沿固定导轨圆盘10的周向均匀分布。

定位套筒11的结构如图6所示，定位套筒11用于实现对撑杆2的定位，定位套筒11端面上沿周向分布有多个定位孔，且其圆周面上设置有与撑杆2一一对应的径向的安装孔。

推力机构与撑杆2一一对应，包括柱销12、导向滚轮9和推力滚轮8。撑杆2轴向与定位套筒11的轴线垂直，六个撑杆2沿定位套筒11周向分布，与定位套筒11圆周面上的径向安装孔一一对应。具体为：撑杆2的一端和与之对应的剖分环1相连，另一端穿过定位套筒11圆周面上的径向安装孔和与之对应的推力机构中的柱销12端部的通孔后通过压紧螺母13进行压紧定位。柱销12另一端固接有导向滚轮9和推力滚轮8，其中导向滚轮9位于固定导轨圆盘10的导向孔中，推力滚轮8位于转盘4的推力槽中。

实际安装时，先将定位套筒11通过定位销6固定在门盖16上，然后将撑杆2的端部穿过定位套筒11圆周面上的径向安装孔，并把柱销12安装在撑杆2上，并放好垫片，拧好压紧螺母13；再将固定导轨圆盘10上的定位孔穿过定位销6，同时使固定导轨圆盘10上的导向孔穿过柱销12，从而将固定导轨圆盘10同轴放在定位套筒11上；然后将导向滚轮9穿过柱销12，放进固定导轨圆盘10的导向孔中；之后将推力滚轮8穿过柱销12，位于导向滚轮9上方，在固定导轨圆盘10上方同轴放置转盘4，用转盘4的推力槽盖在推力滚轮8上，使得推力滚轮8一一位于转盘4对应的推力槽中；最后将固定螺钉7从转盘4、固定导轨圆盘10和定位套筒11同轴后的中心孔穿过，将固定导轨圆盘10固定在门盖16上；固定螺钉7与转盘4间隙配合，转盘4可独立旋转，固定螺钉7同时实现对转盘4、固定导轨圆盘10和定位套筒11的轴向定位。由此使六根2撑杆通过带滚轮的柱销12汇聚到安装在中心处的转盘4上，通过旋转臂杆3推动转盘4旋转一定角度，在转盘4旋转的过程中，转盘4上推力槽两侧壁推拉撑杆2端部推力滚轮8，从而使导向滚轮9在导向孔内移动，由于导向孔沿固定导轨圆盘10的径向设置，进而通过柱销12而带动撑杆2具有径向位移，使得与撑杆2相连的剖分环1沿径向移动进出高颈法兰15的连接槽中，实现开门和关门过程。

启闭过程中，剖分环1与高颈法兰15的连接槽之间会留出一定可进出间隙，该间隙由具有浮动功能的密封圈14来实现的。密封圈14位于门盖16底部的开槽内。密封圈14初始安装位置与有内压工作位置存在一定浮动间距，由此可以在工作压力卸掉后，让密封圈14对门盖16及锁环不再有顶紧力作用，保证对环锁的启闭没有阻力影响。由此，撑杆2及剖分环1的推拉力仅需主要克服重量(剖分环及撑杆重量)及由重量引起的摩擦阻力为主，转盘4的旋转臂力(扭矩)只要克服该阻力扭矩即可；由于该阻力对锁环启闭影响相比由于密封圈顶紧无法消除而产生的不确定性阻力影响是较小的，因而大大增加了采用手动扳手可控制大型及高压作用门盖启闭的尺寸范围。

实施例2：

如图8所示，与上述实施例1的区别在于，本实施例中撑杆2位于门盖内部的通孔内，适用于小直径门盖，此时撑杆2端部直接和与之对应的剖分环1螺纹连接；其本实施例中密封圈14位于高颈法兰15凸缘台阶上的开槽内。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。