一种自动控制门系统、门控制方法及灭菌器与流程

本发明涉及压力容器技术领域，具体涉及一种自动控制门系统、方法及灭菌器。

背景技术

现有的压力容器的开门装置主要包括主轴、悬臂梁、支座、滚板和拉杆，其设置在压力容器顶部，通过拉杆与盖吊柄相连。这个开门装置主要用于悬吊压力容器盖，但由于压力容器盖自重过大，长时间悬挂会使吊柄拉伸变形，情况严重时会使压力容器盖卡住，无法正常打开或关闭。如果要避免这种情况发生，就必须增加吊柄的厚度，把吊柄压制成型后回火，并在弯曲处加筋板，但是这样就大量增加了设备的成本，以目前现状还不实用。再加上悬吊装置安装于压力容器顶部，从而增加了高度，有时还会超过运输高度，必须卸下后才能运输，非常不便于运输，也对现场安装造成了极大的不便，增加了大量的工作量。

所以，为了克服上述缺陷，现在有一些开门装置采用减速机旋转开门，如中国专利cn102179873a中公开了一种具有自动开门装置的蒸压釜，包括回转釜盖和釜体，釜体端部具有釜体法兰，回转釜盖具有釜盖法兰，釜盖法兰端装有齿板，釜体法兰上设有齿轮减速机，齿板能与齿轮减速机中输出轴上的齿轮啮合，控制回转釜盖的旋转。但是，该自动开门装置无法检验回转釜盖与釜体是否完全闭合，即无法保证门的密闭性，安全性较差。

技术实现要素：

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的压力容器自动开门装置安全性差。

为此，本发明实施例的一种自动控制门系统，包括：

锁门装置，包括驱动装置和转圈装置，驱动装置用于驱动安装于压力容器筒体上的转圈装置旋转，将转圈装置上设有的锁舌转入或转出压力容器盖上的卡槽，以上锁或开锁压力容器盖；

保险锁装置，与锁门装置连接，用于对所述转圈装置的旋转进行控制，在压力容器上锁后，保险锁装置上保险动作以限制所述转圈装置的旋转，在压力容器开锁前，保险锁装置解保险动作以解除所述转圈装置的旋转限制；以及

开关门装置，分别与压力容器筒体和压力容器盖连接，用于控制压力容器盖向上转动打开或向下转动关闭。

优选地，所述驱动装置包括：

锁门电机，用于提供驱动传动齿轮旋转的动力；以及

传动齿轮，套接在锁门电机的输出轴上，传动齿轮与转圈装置的具有齿的装置啮合连接，用于将锁门电机输出的动力传导给转圈装置。

优选地，所述传动齿轮包括：

第一齿轮，套接在锁门电机的输出轴上；

第三齿轮，与第一齿轮啮合连接；以及

第二齿轮，第二齿轮与第三齿轮共轴安装并一起转动，第二齿轮为多模数齿轮，与转圈装置的具有多模数齿的装置啮合连接，用于实现将转圈装置上设有的锁舌加速转入压力容器盖上的卡槽。

优选地，所述转圈装置包括：

锁圈，可转动地套设于压力容器筒体的开口处；

滑轨槽，均匀地开设于锁圈上；

锁舌，连接位于锁圈的上表面上；

连轴，一端与锁舌连接，另一端插入连接于滑轨槽内；以及

齿条，连接位于锁圈的外圈边缘处，与驱动装置的具有齿的装置啮合连接，用于将驱动装置输出的动力通过齿条传导给锁圈使锁圈转动。

优选地，所述齿条具有多模数齿，用于实现锁圈的加速转动使锁舌加速转入压力容器盖上的卡槽。

优选地，所述保险锁装置包括：

锁舌棒，用于在转圈装置转动的同时锁舌棒插入或拔出锁孔，并在锁舌转入压力容器盖上的卡槽到位后，锁舌棒上保险动作以限制所述转圈装置的旋转，在锁舌转出压力容器盖上的卡槽前，锁舌棒解保险动作以解除所述转圈装置的旋转限制；以及

锁孔，连接位于所述转圈装置上，随转圈装置一起旋转。

优选地，所述锁舌棒包括：第一刚性杆、第二刚性杆、可控伸缩杆、第一弹性件以及第二弹性件；

第一刚性杆和第二刚性杆的一端分别通过铰链与锁舌棒的外壁可转动连接，第一刚性杆的另一端与可控伸缩杆的一端连接，第二刚性杆的另一端与可控伸缩杆的另一端连接，第一弹性件的一端分别与第一刚性杆的另一端和可控伸缩杆的一端连接，第二弹性件的一端分别与第二刚性杆的另一端和可控伸缩杆的另一端连接，第一弹性件的另一端和第二弹性件的另一端分别与锁舌棒的外壁固定连接；可控伸缩杆在自然未伸长状态下整体位于锁舌棒的外壁内部，且第一弹性件和第二弹性件也处于自然未拉伸状态；可控伸缩杆在伸长状态下推动第一刚性杆和第二刚性杆转出锁舌棒的外壁，且第一弹性件和第二弹性件也被拉伸和拉出锁舌棒的外壁，起到限制锁舌棒被拔出的作用。

优选地，还包括：

锁紧传感装置，包括触碰杆和压力传感器，触碰杆与转圈装置连接，随转圈装置一起转动，用于转圈装置上设有的锁舌转入压力容器盖上的卡槽到位时触碰压力传感器；压力传感器用于在检测到一定压力值时产生用于表示已上锁的信号并输出。

本发明实施例的一种自动控制门系统的门控制方法，包括以下步骤：

开关门装置控制压力容器盖向下转动关闭到压力容器筒体上；

锁门电机正转驱动传动齿轮转动，通过齿条带动锁圈转动使锁舌转入压力容器盖上的卡槽，同时带动锁孔转动使锁舌棒插入锁孔，同时带动触碰杆转动；

当触碰杆触碰压力传感器时，锁舌转入压力容器盖上的卡槽到位，压力传感器产生用于表示已上锁的信号并输出；

当获取到表示已上锁的信号时，锁舌棒上保险动作以限制锁圈旋转，完成关门控制。

本发明实施例的一种灭菌器，包括上述的自动控制门系统。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本发明实施例提供的自动控制门系统，通过设置锁门装置和保险锁装置，利用保险锁装置配合加固门关闭后的锁定状态，保证了门的密封性，并且可防止门误开启，提高了系统的安全性。

2.本发明实施例提供的门控制方法，通过对指示已上锁信号的检测，达到保险锁装置上保险动作的准确控制，从而实现了对压力容器盖是否关闭完全的准确检测，提高了门控制的准确性和可靠性，提高了自动控制门系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中自动控制门系统的一个具体示例的结构示意图；

图2为本发明实施例1中传动齿轮的一个具体示例的结构示意图；

图3为本发明实施例1中锁舌的一个具体示例的结构示意图；

图4为本发明实施例1中锁舌棒的一个具体示例的结构示意图；

图5为本发明实施例1中锁舌棒的另一个具体示例的结构示意图。

附图标记：11-框架，21-锁圈，22-锁舌，221-阻尼层，23-连轴，24-滑轨槽，25-齿条，26-锁门电机，27-传动齿轮，271-第一齿轮，272-第二齿轮，273-第三齿轮，31-锁舌棒，311-第一刚性杆，312-第二刚性杆，313-可控伸缩杆，314-第一弹性件，315-第二弹性件，316-保险锁电机，317-第四齿轮，318-第五齿轮，319-转轴，32-锁孔，41-触碰杆，42-压力传感器，51-开门电机，52-传动螺杆，53-传动导柱，54-传动滑块，55-传动连杆，56-铰链轴，57-铰链座，58-传动横梁，59-行程开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

可以理解的是，术语“压力容器”是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，包括蒸汽灭菌器等。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，然而可以理解的是，该示例性过程还可以由一个或多个模块来执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储模块，处理器被专门配置成执行上述存储模块中存储的过程，从而执行一个或多个过程。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种自动控制门系统，可应用于任何筒形容器，尤其适用于工业用压力容器，如立式蒸汽灭菌器等。如图1所示，该自动门控制系统包括：锁门装置、保险锁装置和开关门装置等。锁门装置包括驱动装置和转圈装置，驱动装置用于驱动安装于压力容器筒体上的转圈装置旋转，将转圈装置上设有的锁舌转入或转出压力容器盖上的卡槽，以上锁或开锁压力容器盖；保险锁装置与锁门装置连接，保险锁装置用于对转圈装置的旋转进行控制，在压力容器上锁后，保险锁装置上保险动作以限制转圈装置的旋转，在压力容器开锁前，保险锁装置解保险动作以解除转圈装置的旋转限制；以及开关门装置分别与压力容器筒体和压力容器盖连接，用于控制压力容器盖向上转动打开或向下转动关闭。

上述自动控制门系统，通过设置锁门装置和保险锁装置，利用保险锁装置配合加固门关闭后的锁定状态，保证了门的密封性，并且可防止门误开启，提高了系统的安全性。

优选地，如图1所示，驱动装置包括：锁门电机26和传动齿轮27等。锁门电机26用于提供驱动传动齿轮27旋转的动力，锁门电机26安装在套设在筒体上的框架11上；以及传动齿轮27套接在锁门电机26的输出轴上，传动齿轮27的轴与锁门电机26输出轴的中心轴线重合，传动齿轮27与转圈装置的具有齿的装置啮合连接（例如图1中示出的弧形的齿条，也可以是齿轮等其他部件），用于将锁门电机26输出的动力传导给转圈装置，使转圈装置在驱动下可进行转动。

优选地，如图2所示，传动齿轮27包括：第一齿轮271、第二齿轮272和第三齿轮273等。第一齿轮271套接在锁门电机26的输出轴上，第一齿轮271的轴与锁门电机26输出轴的中心轴线重合；第三齿轮273与第一齿轮271啮合连接，将动力传递给第三齿轮273；以及第二齿轮272与第三齿轮273共轴安装并一起转动，第二齿轮272为多模数齿轮（实际第二齿轮272为类似椭圆形的不规则圆），与转圈装置的具有多模数齿的装置啮合连接（如图2中示出的多模数齿条25），用于实现将转圈装置上设有的锁舌加速转入压力容器盖上的卡槽。在齿数相同设置情况下模数越大对应的齿轮的径向尺寸也越大，在传动时相同的转速大径向尺寸齿轮传动齿条25相比于小径向尺寸齿轮传动齿条25，大径向尺寸齿轮传动齿条25移动速度慢，小径向尺寸齿轮传动齿条25移动速度快，因此设置多模数齿条25从左至右模数逐渐变小，使多模数齿轮顺时针转动时转速逐渐加快，从而给锁舌提供一加速度，使锁舌能加速转入压力容器盖上的卡槽，若锁舌表面和卡槽表面均设置高摩擦系数的涂覆层，匀速推进齿条时锁舌和卡槽表面由于摩擦系数太大而无法将锁舌卡入卡槽内，采用这种加速推进锁舌方式则能很容易使锁舌卡入，并且由于摩擦系数很大，锁舌卡入卡槽后不能轻易被转出，进一步提高了安全性和上锁稳固性。

优选地，如图1所示，转圈装置包括：锁圈21、滑轨槽24、锁舌22、连轴23和齿条25等。锁圈21可转动地套设于压力容器筒体的开口处；滑轨槽24均匀地开设于锁圈21上；锁舌22连接位于锁圈21的上表面上；连轴23一端与锁舌22连接，另一端插入连接于滑轨槽24内，通过固定在滑轨槽24上的位置进行调整，可根据实际需要尽量使得锁舌与卡槽位置匹配，提高上锁密闭性，也可避免长期使用无调整而导致的锁舌和卡槽位置错位降低密闭性；以及齿条25连接位于锁圈21的外圈边缘处，与驱动装置的具有齿的装置啮合连接，用于将驱动装置输出的动力通过齿条25传导给锁圈21使锁圈21转动。

优选地，齿条25具有多模数齿，用于实现锁圈21的加速转动使锁舌22加速转入压力容器盖上的卡槽。多模数齿条25从左至右模数逐渐变小，使多模数齿轮顺时针转动时转速逐渐加快，从而给锁舌提供一加速度，使锁舌能加速转入压力容器盖上的卡槽，若锁舌表面和卡槽表面均设置高摩擦系数的涂覆阻尼层，匀速推进齿条时锁舌和卡槽表面由于摩擦系数太大而无法将锁舌卡入卡槽内，采用这种加速推进锁舌方式则能很容易使锁舌卡入，并且由于摩擦系数很大，锁舌卡入卡槽后不能轻易被转出，进一步提高了安全性和上锁稳固性。

优选地，如图3所示，锁舌22的转入压力容器盖上的卡槽的端部设置有阻尼层221，压力容器盖上的卡槽内表面也可设置该阻尼层，阻尼层具有高摩擦系数，提高锁舌转入卡槽时的摩擦阻尼力。

优选地，如图1所示，保险锁装置包括：锁舌棒31和锁孔32等。锁舌棒31固定安装在框架11上，用于在转圈装置转动的同时锁舌棒31插入或拔出锁孔32，并在锁舌转入压力容器盖上的卡槽到位后，锁舌棒31上保险动作以限制转圈装置的旋转，在锁舌转出压力容器盖上的卡槽前，锁舌棒31解保险动作以解除转圈装置的旋转限制；以及锁孔32连接位于转圈装置上，随转圈装置一起旋转。

优选地，如图4所示，锁舌棒31的一个具体示例包括：第一刚性杆311、第二刚性杆312、可控伸缩杆313、第一弹性件314以及第二弹性件315等。

第一刚性杆311和第二刚性杆312的一端分别通过铰链与锁舌棒31的外壁可转动连接，第一刚性杆311的另一端与可控伸缩杆313的一端连接，第二刚性杆312的另一端与可控伸缩杆313的另一端连接，第一弹性件314的一端分别与第一刚性杆311的另一端和可控伸缩杆313的一端连接，第二弹性件315的一端分别与第二刚性杆312的另一端和可控伸缩杆313的另一端连接，第一弹性件314的另一端和第二弹性件315的另一端分别与锁舌棒31的外壁固定连接；可控伸缩杆313在自然未伸长状态下整体位于锁舌棒31的外壁内部，其长度比锁舌棒31的内径短（图4中未示出），可顺利插入锁孔32内，且第一弹性件314和第二弹性件315也处于自然未拉伸状态；可控伸缩杆313在伸长状态下推动第一刚性杆311和第二刚性杆312沿铰链转动，转出锁舌棒31的外壁，且第一弹性件314和第二弹性件315也被拉伸和拉出锁舌棒31的外壁，起到限制锁舌棒31被拔出的作用。第一刚性杆311、第二刚性杆312、可控伸缩杆313、第一弹性件314以及第二弹性件315的组合可以设为一组，也可以设为两组或多组，当设为两组或多组时，可沿锁舌棒31外壁圆周均布。

优选地，如图5所示（图中仅示出了部分部件，未示出第二可控伸缩杆和弹性膜），锁舌棒31的另一个具体示例包括：保险锁电机316、螺杆317、第五齿轮318、转轴319、第二可控伸缩杆和弹性膜等。弹性膜设为锁舌棒31端部的外壁，即锁舌棒31端部的外壁为弹性膜，保险锁电机316、螺杆317、第五齿轮318、转轴319和第二可控伸缩杆均连接位于锁舌棒31外壁内部，可顺利插入锁孔32内；保险锁电机316的输出轴上套接螺杆317，保险锁电机316的输出轴与螺杆317轴的中心轴线重合，均平行于锁舌棒31横向轴线；螺杆317与第五齿轮318啮合连接；转轴319连接位于第五齿轮318的中心轴线位置；第二可控伸缩杆对称中心处与转轴319连接，在原始未伸长状态时第二可控伸缩杆平行于锁舌棒31横向轴线布放；在需要保险锁装置上保险动作时，保险锁电机316正转工作驱动第二可控伸缩杆转动，直至第二可控伸缩杆转至与锁舌棒31横向轴线垂直为止，同时第二可控伸缩杆被控伸长，第二可控伸缩杆的两端将弹性膜撑出拱起突出锁舌棒31外壁，弹性膜被撑出拱起后由于张力作用变得十分坚硬，很难被推弯，起到限制锁舌棒31被拔出的作用。

优选地，如图1所示，开关门装置包括：开门电机51、传动螺杆52、传动导柱53、传动滑块54、传动连杆55、铰链轴56、铰链座57、传动横梁58和行程开关59等。开门电机51输出轴上套接传动螺杆52，传动滑块54分别套设在传动螺杆52和传动导柱53上，用于在开门电机51驱动传动螺杆52转动下推动传动滑块54上下移动，传动连杆55的一端与传动滑块54连接，传动连杆55的另一端与传动横梁58的一端部连接，传动横梁58的一端部还与铰链轴56连接，铰链轴56安装于铰链座57上，铰链座57安装于框架11上，用于在传动滑块54的移动推动下，传动连杆55带动传动横梁58绕铰链轴56转动，传动横梁58与压力容器盖连接，传动横梁58的转动带动压力容器盖向上转动打开或向下转动关闭。行程开关59安装于框架11上，用于检测传动滑块54的移动距离并在传动滑块54移动至上部预设最大距离或下部预设最大距离（即传动滑块54移动到达极限位置，压力容器盖打开或关闭到位）时控制开门电机51停止工作或反转，保证压力容器盖打开或关闭的角度，保证打开或关闭操作的安全性。

优选地，如图1所示，自动控制门系统还包括：锁紧传感装置。锁紧传感装置包括触碰杆41和压力传感器42，触碰杆41与转圈装置连接，随转圈装置一起转动，用于转圈装置上设有的锁舌转入压力容器盖上的卡槽到位时触碰压力传感器42；压力传感器42固定安装在框架11上，用于在被触碰杆41触碰时压力传感器42受压，在检测到一定压力值时，产生用于表示已上锁的信号并输出。

实施例2

本实施例提供一种自动控制门系统的门控制方法，可应用于实施例1的自动控制门系统，该门控制方法包括以下步骤：

s1-1、开关门装置控制压力容器盖向下转动关闭到压力容器筒体上；优选地，包括：开门电机51正转，驱动传动螺杆52转动带动传动滑块54下移，通过连接在传动滑块54上的传动连杆55带动传动横梁58向下转动，使压力容器盖向下转动，当行程开关59检测到传动滑块54移动到达下部预设最大距离时产生指示压力容器盖关闭到位信号并输出，当控制器获取到指示压力容器盖关闭到位信号时，进入步骤s1-2；

s1-2、控制器控制锁门电机26正转驱动传动齿轮27转动，通过齿条25带动锁圈21转动使锁舌22转入压力容器盖上的卡槽，同时带动锁孔32转动使锁舌棒31插入锁孔32，同时带动触碰杆41转动；优选地，齿条25为从左至右模数逐渐变小的多模数齿条，锁舌22转入压力容器盖上的卡槽的方式为加速转入；

s1-3、当触碰杆41触碰压力传感器42，使压力传感器42检测到具有一定压力值时，锁舌22转入压力容器盖上的卡槽到位，压力传感器42产生指示已上锁的信号并输出；

s1-4、当控制器获取到指示已上锁的信号时，控制器控制锁舌棒31上保险动作以限制锁圈21旋转，完成关门控制。优选地，当控制器获取到指示已上锁的信号时，控制器控制可控伸缩杆313伸长，推动第一刚性杆311和第二刚性杆312沿铰链转动，转出锁舌棒31的外壁，且第一弹性件314和第二弹性件315也被拉伸，突出锁舌棒31的外壁，第一刚性杆311和第二刚性杆312分别与锁舌棒31的外壁呈一定角度后，限制了锁舌棒31被拔出，从而限制锁圈21旋转，完成关门控制。或者优选地，当控制器获取到指示已上锁的信号时，控制器控制保险锁电机316正转工作驱动第二可控伸缩杆转动，直至第二可控伸缩杆转至与锁舌棒31横向轴线垂直为止，同时控制器控制第二可控伸缩杆被控伸长，第二可控伸缩杆的两端将弹性膜撑出拱起突出锁舌棒31外壁，限制了锁舌棒31被拔出，从而限制锁圈21旋转，完成关门控制。

优选地，该门控制方法还包括以下步骤：

s2-1、当控制器获取到指示解锁的信号时，控制器控制锁舌棒31解保险动作以解除锁圈21旋转的限制。优选地，当控制器获取到指示解锁的信号时，控制器控制可控伸缩杆313缩回，拉动第一刚性杆311和第二刚性杆312沿铰链转动，转回到锁舌棒31的外壁内，且第一弹性件314和第二弹性件315也恢复到初始状态，回到锁舌棒31的外壁内。或者优选地，当控制器获取到指示解锁的信号时，控制器控制保险锁电机316反转工作驱动第二可控伸缩杆转动，直至第二可控伸缩杆转至与锁舌棒31横向轴线平行为止，同时控制器控制第二可控伸缩杆被控缩回，弹性膜恢复到初始状态，构成锁舌棒31外壁。

s2-2、控制器控制锁门电机26反转驱动传动齿轮27转动，通过齿条25带动锁圈21转动使锁孔32转动使锁舌棒31拔出锁孔32，同时带动锁舌22转出压力容器盖上的卡槽；

s2-3、开关门装置控制压力容器盖向上转动打开；优选地，包括：控制器控制开门电机51反转，驱动传动螺杆52转动带动传动滑块54上移，通过连接在传动滑块54上的传动连杆55带动传动横梁58向上转动，使压力容器盖向上转动，当行程开关59检测到传动滑块54移动到达上部预设最大距离时产生指示压力容器盖打开到位信号并输出，当控制器获取到指示压力容器盖打开到位信号时，控制开门电机51停止工作。

上述门控制方法，通过对指示已上锁信号的检测，达到保险锁装置上保险动作的准确控制，从而实现了对压力容器盖是否关闭完全的准确检测，提高了门控制的准确性和可靠性，提高了自动控制门系统的安全性。

实施例3

本实施例提供一种灭菌器，包括实施例1的自动控制门系统，可执行实施例2的门控制方法，具有安全性高的优点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。