一种超高压设备的堵头的密封结构的制作方法
【专利摘要】一种超高压设备的堵头的密封结构，所述超高压设备的主机单元至少包括用于实现介质对待处理物料进行超高压灭菌的超高压舱、用于实现对超高压舱进行增压及稳压的堵头单元以及用于承受挡块单元传递的压力的主机架；所述堵头单元中三角垫圈套接与堵头之上用于堵头与超高压舱密封的；滤网经滤网压盖固定于介质管道口用于过滤由介质管道流入超高压舱内的介质，且超高压舱在轨道伺服电机的带动下基于光栅尺位移传感器的位移反馈信息移动至工作位停止，并基于所述位于超高压舱上的激光测距仪测得的与参考点的距离与定位销进入定位孔的情况实现超高压舱的反复精准定位。
【专利说明】
一种超高压设备的堵头的密封结构
技术领域
[0001]本发明涉及一种超高压处理设备，尤其涉及一种超高压设备的堵头的密封结构。 【背景技术】
[0002] 超高压灭菌技术(ultra-high pressure processing，UHP)，又称超高压技术 (ultra-high pressure，UHP)，高静压技术(high hydrostatic pressure，HHP)，或高压食品加工技术(high pressure processing，HPP)。食品超高压灭菌就是在密闭的超高压容器内，用水作为介质对软包装食品等物料施以400MPa?600MPa的压力或用高级液压油施加以 lOOMPa?lOOOMPa的压力。从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌，而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。
[0003]超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏， 从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，这些因素综合作用导致了微生物死日本超高压食品高等静压技术在食品保藏中的应用研究最早是由Bert Hite在1899年提出的，Bert Hite首次发现450MPa的高压能延长牛奶的保存期，他和他的同事做了大量研究工作，证实了高压对多种食品及饮料的灭菌效果。这以后，有关HHP技术的研究一直没有间断，Bridgman因发现高静水压下蛋白质发生变性、凝固而获得了 1946年诺贝尔物理奖。但直到1990年有关HHP装备、技术和理论的研究才得到了突破与发展，20世纪90年代由日本明治屋食品公司首先实现了 HHP技术在果酱、果汁、沙拉酱、海鲜、果冻等食品的商业化应用。之后，欧洲和北美的大学、公司和研究机构也相继加块了对HHP技术的研究。它同加热杀菌一样，经lOOMPa以上超高压处理后的食品，可以杀死其中大部分或全部的微生物、钝化酶的活性，从而达到保藏食品的目的。
[0004]中国专利(公告号为CN2165851Y)公开了一种超高压杀菌装置。该装置由超高压容器、增压机构及液压装置组成。液压装置产生的高压流体通过管道输入到增压机构的活塞孔段，从增压机构的活塞孔输出的超高压流体通过管道进入超高压容器杀菌腔中，对带菌物品进行杀菌处理。该超高压杀菌装置虽然具有拆卸方便、承受强度高、压力可调等优势， 但是，该超高压杀菌装置至少还存在如下缺陷:(1)活塞与杀菌腔通过管路连接，增加了对管路耐压能力的要求；(2)杀菌腔需要额外设置密封环进行密封；(3)超高压灭菌过程中需要的压力高达几百兆帕，如此大的压力将产生巨大的反向推力，而该超高压杀菌装置并不具备承受该反向推力的框架，使得该超高压杀菌装置容易形变，存在巨大的安全隐患；(4) 超高压容器为立式放置，放、取物料均不方便，并且超高压设备异常笨重，立式结构限制了其体积和容量，无法应用于大规模生产，而且，立式放置的超高压容器并不稳固，存在巨大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]针对现有技术之不足，本发明提供了一种超高压设备的堵头的密封结构，所述超高压设备的主机单元至少包括用于实现介质对待处理物料进行超高压灭菌的超高压舱、用于实现对超高压舱进行增压及稳压的堵头单元以及用于承受挡块单元传递的压力的主机架；
[0006]所述堵头单元中三角垫圈套接于堵头之上，用于实现堵头对超高压舱的密封。
[0007]根据一个优选的实施方式，所述三角垫圈为拱形环状垫圈，所述垫圈的凹槽部分套结于堵头开口环形凸出端。
[0008]根据一个优选的实施方式，三角垫圈内侧同时将所述滤网压盖固定于所述堵头之上，滤网经滤网压盖固定于介质管道口用于过滤由介质管道流入超高压舱内的介质。
[0009]根据一个优选的实施方式，所述主机架至少由两套叠板组构成，所述每套叠板组至少由两片经水切加工的合金钢板构成，相邻两套叠板之间的间距与每套叠板厚度之比为 1 ?3:1;
[0010]所述构成主机架的合金钢板开设有足以容纳超高压舱的开孔，所述开孔形状为中间是矩形开孔结构，两端为以矩形边为直径的半圆形开孔结构。
[0011]根据一个优选的实施方式，所述超高压设备还包括有挡块单元，挡块单元至少具有两半圆柱形受力体，用于承受在建立超高压舱超高压时产生的反向作用力，并将所述反向作用力传递至所述主机架，所述两半圆柱形受力体的圆弧直径与所述合金干板开孔两端的圆弧直径相同。
[0012]根据一个优选的实施方式，所述挡块单元的半圆形受力体以浮动方式位于主机架的轴向两端。
[0013]根据一个优选的实施方式，所述主机架的制备过程至少包括:主机架各叠板组的预装、主机架各叠板组开孔圆弧的对齐与调整以及主机架各叠板组锁死；
[0014]其中所述主机架各叠板组开孔圆弧的对齐与调整过程需实现调整用半圆柱体在受力过程中能够与主机架各叠板组接触面积达80%以上。
[0015]根据一个优选的实施方式，所述堵头单元包括用于推动堵头运动的液压挺杆和液压缸，所述液压挺杆与堵头后连接法兰相连，用于传递超高压舱作用于堵头单元上的反作用压力至主机架的挡块单元置于堵头单元与主机架之间。
[0016]根据一个优选的实施方式，所述堵头单元包括用于实现对超高压舱进行增压及稳压的第一堵头单元和第二堵头单元。
[0017]根据一个优选的实施方式，所述超高压舱用于放置待灭菌物料并且所述超高压舱为卧式放置;所述主机架用于放置所述超高压舱并承受所述超高压舱产生的反作用力。
[0018]本发明具有以下优点:
[0019]超高压舱在轨道伺服电机的带动下基于光栅尺位移传感器的位移反馈信息移动至工作位停止，并基于所述位于超高压舱上的激光测距仪测得的与参考点的距离与定位销进入定位孔的情况实现超高压舱的反复精准定位。避免定位销在长久使用过程中发生松动从而导致定位不精确，影响堵头单元与超高压舱的对准。
[0020]构成主机架所用合金钢板为水切割加工而成。经水切割加工而成的合金钢板切割质量好，切口平滑，不会产生粗糙的，有毛刺的边缘;且该加工过程为无热加工，因为它是采用水和磨料切割，在加工过程中不会产生热或产生极少热量，消除了加工过程热量对材料产生的影响。[0021 ]主机架相对于实心结构的优点为合金钢板组装形成的结构能够承受更大的压力，并且在加工制造过程中能节约残料、降低成本。
[0022]其中叠板组上的椭圆形开孔的两端圆弧结构的优点在于承受超高压舱产生的反作用力时具有受力均匀，并能承受较大作用力，且相较于其他形状的框架更不易变形的优点。【附图说明】[〇〇23]图1是本发明的主机结构示意图；
[0024]图2是本发明的主机结构俯视图；和 [〇〇25]图3是本发明的堵头单元示意图。
[0026]附图标记列表[〇〇27]101:超高压舱102a:第一堵头单元102b:第二堵头单元[〇〇28]103a:第一挡块单元103b:第二挡块单元104:主机架[〇〇29]201:第一叠板组202:第二叠板组301:堵头固定座[〇〇3〇] 302:滑动导轨303:第一内六角圆柱头螺钉304:堵头滑块[〇〇31]305:堵头滑动座306:堵头联架307:堵头[〇〇32]308:三角垫圈309:介质管道口310:滤网压盖[〇〇33]311:滤网312:第一圆柱销[〇〇34] 313:第二内六角圆柱头螺钉314:堵头后连接法兰[〇〇35]315:第二圆柱销316:液压挺杆
[0036]317:液压缸318:弹簧垫圈[〇〇37]319:液压缸固定板320:液压缸固定座【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和实施例进行详细说明。本发明专利的超高压灭菌装置，包括主机单元、水路单元、超高压源单元、操作单元和控制单元。
[0039]图1示出了本发明超高压装置的主机单元图。所述主机单元包括用于实现介质对待处理物料进行超高压灭菌的超高压舱101、用于实现对超高压舱101进行增压及稳压的第一堵头单元102a、用于实现对超高压舱101进行增压及稳压的第二堵头单元102b、用于实现超高压舱101压力传递的第一挡块单元l〇3a、用于实现超高压舱101压力传递的第二挡块单元103b以及用于承受第一挡块单元103a和第二挡块单元103b传递的压力的主机架104。
[0040]根据一个优选的实施方式，本发明所述超高压处理设备还包括由至少两个彼此独立的承力体构成的分体式主机架104,其中，相互间隔距离大于各自厚度的各个承力体分别通过水切加工而成的多层板材并列构成;并且所述主机架104的各个承力体分别具有水切成形的内部开口，从而在各个承力体内的轴向两端形成呈弧形的承力座，所述承力体分别通过两端呈弧形的承力座以浮动方式支撑所述第一挡块单元(103a)和所述第二挡块单元 (103b)〇[0041 ]承力体为卧式结构，竖直方向上，其内侧框体的宽度与框体的厚度之比为2?1:1， 优选为1.5:1。另外其内侧框体的长宽比为4.5?1，外侧框体的长宽比为3:1，承力座外侧呈内角为135°的折线形。
[0042]根据一个优选实施方式，超高压舱101用于放置待灭菌物料。超高压舱101内形成超尚压环境，将待灭菌物料放入超尚压舱101中，待灭菌物料在超尚压环境下完成灭菌过程。优选地，超高压舱101内的工作压力不超过600MPa。超高压舱101内的工作温度为5?60°C。超高压舱101为卧式放置。超高压舱101采用卧式放置，相比于立式放置，具有放、取物料方便和安全性更高的优势。优选地，超高压舱101是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的筒体结构。超高压舱101的筒体结构可承受单元工作的超高压周向力。超高压舱101的内层直径为200?400mm。超高压舱101的内层长度为1800?2600mm。
[0043]根据一个优选实施方式，主机架104用于放置超高压舱101。主机架104用于承受超高压舱101产生的反作用力。主机架104是由两套叠板构成，其中每套叠板由3?8片合金钢板叠加而成。两组板材之间的间距与每组板材厚度之比为I?3:1，优选为1.5?2.5:1，通过横向的短钢板和/或定位柱固定连接。
[0044]优选地，每套叠板是由6片合金钢板叠加而成。各叠板组开孔圆弧的对齐与调整过程为:采用调整用半圆柱体，使其在受力过程中能够分别与主机架各个叠板组接触面积达80%以上。每片合金钢板开设有能够容纳超高压舱101的开孔。主机架104的开孔与第一挡块单元103a和第二挡块单元103b接触的部位为与第一挡块单元103a和第二挡块单元103b的圆弧面相匹配的结构。
[0045]图2示出了本发明的结构俯视图。主机架104至少由两套叠板组构成，所述每套叠板组至少由两片经水切加工的合金钢板构成。所述构成主机架104的合金钢板开设有足以容纳超高压舱的开孔，所述开孔形状为中间是矩形开孔结构，两端为以矩形边为直径的半圆形开孔结构。所述合金钢板的外部形状结构为中间是矩形结构，两端为部分正多边形结构。根据一个优选的实施方式，本发明合金钢板形状为钢板两端为正八边形的连续三边与合金钢板中端矩形连接构成。由所述合金钢板构成的主机架104其框架外侧为多边形结构，具有形变范围更大，能承受更大作用力的特点。且所述合金钢板内部开孔圆弧半径小于超高压舱1I轴向对应的主机架104钢板厚度。
[0046]挡块单元至少具有两半圆柱形受力体，用于承受在建立超高压舱101超高压时产生的反向作用力，并将所述反向作用力传递至所述主机架104，所述两半圆柱形受力体的圆弧直径与所述合金干板开孔两端的圆弧直径相同。且所述挡块单元的半圆形受力体以浮动方式位于主机架104的轴向两端。
[0047]根据一个优选的实施方式，本发明所述主机架104包括有第一叠板组201和第二叠板组202构成。所述第一叠板组201与第二叠板组202各由6片合金钢板叠加而成。所述第一叠板组201与第二叠板组202间距大于每组叠板组的钢板厚度。所述合金钢板开设有足以容纳超高压舱101的开孔。所述开孔形状为中间是矩形开孔结构，两端为以矩形边为直径的半圆形开孔结构。所述主机架104相对于实心结构的优点为合金钢板组装形成的结构能够承受更大的压力，并且在加工制造过程中能节约残料、降低成本。其中所述第一叠板组201和所述第二叠板组202的上开孔的两端圆弧结构的优点在于承受超高压舱101产生的反作用力时具有受力均匀，并能承受较大作用力，且是相较于其他形状的框架更不易变形的优点。
[0048]所述合金钢板为水切割加工而成。经水切割加工而成的合金钢板切割质量好，切口平滑，不会产生粗糙的，有毛刺的边缘;且该加工过程为无热加工，因为它是采用水和磨料切割，在加工过程中不会产生热或产生极少热量，消除了加工过程热量对材料产生的影响。
[0049]叠板组的制备过程至少包括:叠板组各合金钢板的预装、叠板组各合金钢板开孔圆弧的对齐与调整以及叠板组各合金钢板的焊牢。所述第一叠板组201或第二叠板组202组装过程具体包括:用38件M27*200mm的外六角工艺螺栓在平板上预装叠板6件，同时需保证每片叠板不能有飞边、毛刺、磕碰、油污，工件放置要与水切加工放置保持一致，上下两件要选R435水切质量最好的;把两件半圆块分别放置在6件叠板两侧圆弧中，并通过调节杆连接两半圆块，并逐步加力，观察叠板受力情况，38件螺栓也随之预紧，但不锁死;直到6件叠板与半圆块充分接触，调节杆不在变化时，将38件螺栓按米字型顺序逐一坚固，直到锁死为止;松开调节杆，并在半圆块凸面均匀涂抹红胆粉后，再次给调节杆加力，到不再变化为止，松开调节杆，检查6件叠板圆弧面与半圆块凸面的接触情况，并进行人工修整，重复进行，要求6件同时均匀接触，接触面需达到80%以上;在检查合格之后，再次将调节杆加力到不再变化为止时，用38件Φ 30*140mm的直销将38件工艺螺栓逐一替换，并在两端焊牢，替换时，只有在第一只直销完全焊接牢固后，才能允许按米字型顺序松开第二只螺栓进行替换，直至全部更换结束，替换时要使用工装外加紧锁力，Φ30直销外径不允许与叠板内孔壁有接触点;松开调节杆，并将半圆块一并取出。
[0050]所述主机架104组装过程包括:预先将M48*900mm的六根螺旋杆，就一侧等距调到一致之后，与第一叠板组201预装就位，第一叠板组201水平放置;将Φ 80*400mm中间隔套套装在6根M48*900mm的螺杆上之后，将第二叠板组202水平吊起，通过6根M48*900mm的螺杆与第一叠板组201叠装一起，预紧螺栓，但不锁死;将两半圆块放置在叠板圆弧两端，通过调节杆逐步加力，同时逐步拧紧螺栓，观察叠板受力变化情况，直至调节不在变化时，将螺栓拧紧;松开调节杆，给半圆块凸面均匀涂抹红胆粉后，再次给调节杆加力，直至无变化，松开调节杆，检查主机架104两侧圆弧面与半圆凸面接触情况，并人工修整，重复进行。要求两组同时均匀接触，接触面达80%以上;在接触面检查合格后，再次将调节杆加力，直到无变化为止时，将框架侧立放置，对M48*900mm螺栓，按米字型顺序逐一在两侧同时禁锢，直至锁死为止;松下调节杆，将两半圆块一并取出。
[0051]图3示出了本发明的堵头单元结构图。所述堵头单元包括用于支撑堵头单元的堵头固定座301、用于实现堵头滑动的滑动导轨302、用于连接滑动导轨302和堵头固定座301的第一内六角圆柱头螺钉303、用于实现滑动导轨302与堵头滑动座305滑动连接的堵头滑块304、用于实现支撑堵头307的堵头滑动座305、用于连接堵头307与堵头滑动座305的堵头联架306、用于实现封闭超高压舱101的堵头307、用于保证堵头307与超高压舱101密封关系的三角垫圈308、用于实现介质注入超高压舱101内的介质管道口 309、用于实现滤网311固定于堵头上的滤网压盖310、用于过滤由介质管道流入超高压舱101内的介质的滤网311、用于实现堵头307固定和连接于堵头联架306之上的第一圆柱销312、用于实现堵头后连接法兰314与堵头307连接的第二内六角圆柱头螺钉313、用于实现堵头307和液压挺杆316相连的堵头后连接法兰314、用于实现堵头后连接法兰314与液压挺杆316连接的第二圆柱销315、用于推动堵头307运动的液压挺杆316、用于推动液压挺杆运动的液压缸317、用于固定液压缸317的弹簧垫圈318、用于固定弹簧垫圈318的液压缸固定板319、用于支撑和固定液压缸固定板319的液压缸固定座320。
[0052]堵头单元中所述堵头固定座301通过螺钉固定于主机单元的支撑座，用于支撑堵头单元。所述滑动导轨302通过第一内六角圆柱头螺钉303固定于堵头固定座301之上，用于实现堵头沿特定轨道运动。所述堵头滑块304与滑动导轨302滑动连接，用于支撑堵头滑动座305，并实现堵头滑动座305可沿滑动导轨302滑动。所述堵头滑动座305通过螺钉固定于堵头滑块304之上。所述堵头联架306通过销钉固定于堵头滑动座305之上。所述用于实现封闭超高压舱101的堵头307通过第一圆柱销312和螺钉固定于堵头联架206之上。所述用于保证堵头307与超高压舱101高压密封的三角垫圈308套接与堵头307之上。所述堵头单元中三角垫圈308套接于堵头307之上用于堵头307与超高压舱101的密封。所述三角垫圈308为拱形环状垫圈，所述垫圈的凹槽部分套结于堵头307开口环形凸出端。三角垫圈308内侧同时将所述滤网压盖310固定于所述堵头307之上。
[0053]所述用于过滤由介质管道流入超高压舱101内的介质的滤网311经滤网压盖310固定于介质管道口 309。滤网311经滤网压盖310固定于介质管道口 309用于过滤由介质管道流入超高压舱101内的介质。用于实现堵头307和液压挺杆316相连的堵头后连接法兰314通过第二内六角圆柱头螺钉313与堵头307相连。所述第二圆柱销315位于堵头后连接法兰314上。所述用于推动堵头307的液压挺杆316与堵头后连接法兰314相连。用于推动液压挺杆316的液压缸317套接于液压挺杆316，实现液压挺杆316相对于液压缸317可进行伸缩。同时，所述液压缸317经由弹簧垫圈318固定于液压缸固定板319。所述液压缸固定板319经由螺钉固定于液压缸固定座320。
[0054]本发明高压灭菌装置的灭菌流程主要分为三个阶段，包括超高压舱101增压阶段、超高压舱101稳压阶段、超高压舱101泄压阶段。
[0055]当超高压灭菌装置在初始状态时，由人工将超高压处理物料装填至超高压舱101。人工放料完成后，超高压舱101在轨道伺服电机的带动下移动至工作位。超高压舱101移进工位步骤完成后，所述超高压舱定位销插入超高压舱101和主机架104的定位孔，实现准确定位，同时实现第一堵头单元102a和第二堵头单元102b的中轴线与超高压舱101的中轴线精准对齐。
[0056]根据一个优选的实施方式，所述定位销通过弹簧连接在缸体上，缸体移动至预定位置是销钉被弹簧推入定位孔中，同时产生电信号控制伺服电机停止运行。
[0057]根据一个优选的实施方式，所述工作位的确定方法还可以是基于安装与超高压舱101导轨旁的光栅尺位移传感器完成所述工作位的定位。并于堵头系统上设置一参考点，由超高压舱101上一激光测距仪完成所述超高压舱101处于工作位时超高压舱101与参考点的距离测量，并将所测距离值确定为标定距离，用于实现在超高压舱101在长久使用或往复多次装料之后仍能够实现所述工作位的精确复位。避免定位销在长久使用过程中发生松动从而导致定位不精确，影响堵头单元与超高压舱101的对准。
[0058]在人工放料完成后，超高压舱101在轨道伺服电机的带动下基于光栅尺位移传感器的位移反馈信息移动至工作位停止，并基于所述位于超高压舱101上的激光测距仪测得的与参考点的距离与定位销进入定位孔的情况实现超高压舱101的反复精准定位。
[0059]所述第一堵头单元102a和第二堵头单元102b进入超高压舱内，进行水密封，当堵头单元触发液位开关时，停止推进，准备进行大流量介质注入。水路单元实现将压力介质大流量注入超高压舱101内，当超高压舱101上面安装的溢水水流开关动作时，停止介质注入。介质注入完成后第一堵头单元102a和第二堵头单元102b进一步深入超高压舱101内腔，进行高压密封。当所述超高压舱101完成高压密封后，所述第一挡块单元103a和第二挡块单元103b进入工位。用于传递超高压舱101作用于堵头单元上的反作用压力至主机架104的挡块单元置于堵头单元与主机架104之间。经高压水路单元加压后的高压介质经由堵头单元内介质管道注入超高压舱101内，完成超高压舱101增压。
[0060]当所述超高压舱101内压力达到超高压舱101压力设定阈值，所述水路单元停止工作。所述第二圆柱销215关闭堵头内介质管道。进入稳压阶段。
[0061]当所述超高压舱101于稳压阶段完成物料灭菌处理后，超高压舱101进入泄压阶段。所述第二圆柱销315打开堵头内介质管道。水路单元完成超高压舱101内高压介质泄压。所述第一挡块单元103a和第二挡块单元103b回至初位，当触发挡块初位开关时，挡块停止。当挡块单元回初位步骤完成后，所述第一堵头单元102a和第二堵头单元102b抽离超高压舱101至退水位，当触发水位开关时，堵头单元停止运动。经堵头单元触发水位开关后，水路单元抽空超高压舱101内介质。完成超高压舱101排水后，所述第一堵头单元102a和第二堵头单元102b退回至初始位置。超高压舱101定位销拔出至初位，超高压舱101解锁。超高压舱101解锁完成后，超高压舱101通过导轨在伺服电机带动下移动至初始位置，取出舱内灭菌物料。完成高压灭菌全过程。
[0062]实施例1
[0063]以高压介质注入超高压舱101，实现超高压舱增压为例。
[0064]当超高压灭菌装置在初始状态时，由人工将超高压处理物料装填至超高压舱101。人工放料完成后，超高压舱101在轨道伺服电机的带动下移动至工作位。超高压舱101移进工位步骤完成后，所述超高压舱定位销插入超高压舱101和主机架104的定位孔，实现准确定位，同时实现第一堵头单元102a和第二堵头单元102b的中轴线与超高压舱101的中轴线精准对齐。根据一个优选的实施方式，所述定位销通过弹簧连接在缸体上，缸体移动至预定位置是销钉被弹簧推入定位孔中，同时产生电信号控制伺服电机停止运行。根据一个优选的实施方式，所述工作位的确定方法还可以是基于安装与超高压舱101导轨旁的光栅尺位移传感器完成所述工作位的定位。并于堵头系统上设置一参考点，由超高压舱101上一激光测距仪完成所述超高压舱101处于工作位时超高压舱101与参考点的距离测量，并将所测距离值确定为标定距离，用于实现在超高压舱101在长久使用或往复多次装料之后仍能够实现所述工作位的精确复位。避免定位销在长久使用过程中发生松动从而导致定位不精确，影响堵头单元与超高压舱101的对准。在人工放料完成后，超高压舱101在轨道伺服电机的带动下基于光栅尺位移传感器的位移反馈信息移动至工作位停止，并基于所述位于超高压舱101上的激光测距仪测得的与参考点的距离与定位销进入定位孔的情况实现超高压舱101的反复精准定位。
[0065]所述第一堵头单元102a和第二堵头单元102b进入超高压舱内，进行水密封，当堵头单元触发液位开关时，停止推进，准备进行大流量注入介质。水路单元实现将压力介质大流量注入超高压舱101内，当超高压舱101上面安装的溢水水流开关动作时，停止介质注入。介质注入完成后第一堵头单元102a和第二堵头单元102b进一步深入超高压舱101内腔，进行高压密封。当所述超高压舱101完成高压密封后，所述第一挡块单元103a和第二挡块单元103b进入工位。经高压水路单元加压后的高压介质经由堵头307内介质管道注入超高压舱101内，完成超高压舱101增压。
[0066]以第一堵头单元102a移动为例，在第一堵头单元102a向超高压舱101内移动过程中，液压挺杆316至液压缸317中伸出，经由堵头后连接法兰314推动堵头307沿着滑动导轨302伸入超高压舱101。当堵头307进入超高压舱101内时，实现超高压舱101水密闭。当堵头307触发超高压舱101内液位开关时，所述液压挺杆316停止伸长。介质经由水路单元、堵头307内介质管道和滤网311经介质管道口 309大流量注入超高压舱101。当超高压舱101内介质触发溢水水流开关时，停止介质注入。介质注入完成后，液压挺杆316进一步伸长，经由堵头后连接法兰314推动堵头307沿着滑动导轨302伸入超高压舱101，并完成高压密封。当所述超高压舱101完成高压密封后，所述第一挡块单元103a进入工位。所述挡块单元置于堵头单元与主机架104之间，用于传递超高压舱101作用于堵头307上的反作用压力至主机架104。经高压水路单元加压后的高压介质由堵头307内介质管道和滤网311经介质管道口 309注入超高压舱101。所述液压缸317套接于液压挺杆316，实现了液压挺杆316相对于液压缸317可进行伸缩运动，同时，用于传递超高压舱101作用于堵头单元上的反作用压力至主机架104的挡块单元置于堵头单元与主机架104之间，避免了由液压挺杆316承担超高压舱101的反作用压力，保护了堵头单元的液压传动机构，增加了液压传动机构使用寿命。当所述超高压舱101内压力达到超高压舱101设定工作压力阈值，高压水路单元停止工作。完成超高压舱101增压。
[0067]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述超高压设备的主机单元至少 包括用于实现介质对待处理物料进行超高压灭菌的超高压舱(101)、用于实现对超高压舱 (101)进行增压及稳压的堵头单元以及用于承受挡块单元传递的压力的主机架(104);所述堵头单元中三角垫圈(308)套接于堵头(307)之上，用于实现堵头(307)对超高压 舱(101)的密封。2.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述三角垫圈 (308)为拱形环状垫圈，所述垫圈的凹槽部分套结于堵头(307)开口环形凸出端。3.如权利要求2所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，三角垫圈(308)内 侧同时将所述滤网压盖(310)固定于所述堵头(307)之上，滤网(311)经滤网压盖(310)固定 于介质管道口(309)用于过滤由介质管道流入超高压舱(101)内的介质。4.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述主机架(104) 至少由两套叠板组构成，所述每套叠板组至少由两片经水切加工的合金钢板构成，相邻两 套叠板之间的间距与每套叠板厚度之比为1?3:1;所述构成主机架(104)的合金钢板开设有足以容纳超高压舱(101)的开孔，所述开孔形 状为中间是矩形开孔结构，两端为以矩形边为直径的半圆形开孔结构。5.如权利要求4所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述超高压设备还 包括有挡块单元，挡块单元至少具有两半圆柱形受力体，用于承受在建立超高压舱(101)超 高压时产生的反向作用力，并将所述反向作用力传递至所述主机架(104)，所述两半圆柱形 受力体的圆弧直径与所述合金干板开孔两端的圆弧直径相同。6.如权利要求5所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述挡块单元的半 圆形受力体以浮动方式位于主机架(104)的轴向两端。7.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述主机架(104) 的制备过程至少包括:主机架(104)各叠板组的预装、主机架(104)各叠板组开孔圆弧的对 齐与调整以及主机架(104)各叠板组锁死；其中所述主机架(104)各叠板组开孔圆弧的对齐与调整过程需实现调整用半圆柱体在 受力过程中能够与主机架(104)各叠板组接触面积达80 %以上。8.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述堵头单元包括 用于推动堵头(307)运动的液压挺杆(316)和液压缸(317)，所述液压挺杆(316)与堵头后连 接法兰(314)相连，用于传递超高压舱(101)作用于堵头单元上的反作用压力至主机架 (104)的挡块单元置于堵头单元与主机架(104)之间。9.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述堵头单元包括 用于实现对超高压舱(101)进行增压及稳压的第一堵头单元(l〇2a)和第二堵头单元 (102b)〇10.如权利要求1所述的超高压设备的堵头的密封结构，其特征在于，所述超高压舱 (101)用于放置待灭菌物料并且所述超高压舱(101)为卧式放置;所述主机架(104)用于放 置所述超高压舱(101)并承受所述超高压舱(101)产生的反作用力。
【文档编号】F16J15/06GK105942132SQ201610299437
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】尹光正, 姚建松, 时庆, 洪美云
【申请人】北京速原中天科技股份公司