压力容器的法兰分离机构的制作方法

本发明涉及一种压力容器上的设备，特别涉及一种压力容器的法兰分离机构。

背景技术：

在化工和制药行业中，操作人员经常要打开压力容器的法兰进入容器内部进行维修和清洗，但是往往由于这些设备的法兰太重，再加上容器上管道太多，要分离设备法兰非常困难，至少要两名操作人员才能勉强挪动设备法兰，这样导致设备内部的清洗非常困难，而且工作效率是极其低下的。

而目前，有些工厂为了解决上述缺陷，开发了一种提升装置，专用于分离压力容器设备的法兰，其基本做法是将提升装置竖直安装在地面，并将装置向上延伸至罐顶。这样虽然对于大型容器总体来说是安全的，但是对于一些小型压力容器来说，占地空间就会变得非常的大，价格也非常昂贵，拆装运输也不方便，从而造成了资源和空间上的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种压力容器的法兰分离机构，不但能够顺利将压力容器的上、下法兰进行分离，而且具有体积小、操作方便的优点，使其能够满足各种小型压力容器的法兰分离需求。

为了实现上述目的，本发明设计了一种压力容器的法兰分离机构，包含对称设置的上、下套筒和依次穿过所述上、下套筒的传动轴；其中，所述上、下套筒分别通过上、下连接件与压力容器的上、下法兰固定连接，且所述上、下 套筒能够以所述传动轴的轴线为中心自由旋转；

所述压力容器的法兰分离机构还包含：套设在所述传动轴上并固设在所述下套筒内的传动螺母，且所述传动螺母与所述下套筒锁紧固定，而与所述传动轴之间采用螺纹连接，且所述传动轴上还设有用于抵住所述上套筒的支撑件；

其中，所述传动轴在被正向旋转时，所述传动轴逐渐从所述传动螺母中旋出，并通过设置在所述传动轴上的支撑件带动所述上套筒向上运动，将所述上法兰与所述下法兰分离。

本发明的实施方式同现有技术相比，工作人员在分离上、下法兰时，只需旋转传动轴，通过传动轴与传动螺母之间的螺纹传动特性，使得传动轴在旋转时能够逐渐的从传动螺母中旋出，不断的上升，并通过设置在其上的支撑件带动上套筒向上运动，由于上套筒与上法兰之间是通过连接件进行固定连接的，从而使得上法兰能够在上套筒的上升过程中跟随上套筒一同运动，以此实现上、下法兰的分离。并且，由于上、下套筒能够以传动轴的轴线为中心自由旋转，从而在上、下法兰分离后，工作人员可通过推动上法兰，使上法兰在上套筒的旋转作用下逐渐远离下法兰，从而便于工作人员进入下法兰内对设备内部进行清洗。由此可知，由于本发明的法兰分离机构只需与压力容器的上、下法兰连接，即可完成上、下法兰的分离，在保证操作性的同时，又大大降低了分离装置的高度，从而简化了整个分离装置的结构，使得整个分离装置的占有空间大大减小。

进一步的，所述支撑件为套设在所述传动轴上用于支撑所述上套筒的推力滚针；其中，所述上套筒的内缘面有部分向外扩张构成用于容纳所述推力滚针的空间，且所述推力滚针的上表面为由N个滚针构成的滚动面，所述滚动面抵住所述上套筒，且所述N为自然数。由于支撑件为套设在传动轴上的推力滚针，通过推力滚针的滚动面可避免上套筒在上升过程中，因推力滚针跟随传动轴旋转而造成对上套筒的摩擦，并避免两者因摩擦而产生的磨损和的噪声。

进一步的，所述上套筒内缘面向外扩张的部分位于所述上套筒的根部。从而 使得推力滚针能够从上套筒的根部推动上套筒向上运动，从而可避免上套筒在上升过程中，长时间因自身重力的影响而出现变形的现象。

进一步的，所述上套筒的外缘面设有第一和第二上限位板，而所述下套筒的外缘面设有下限位板；其中，所述第一和第二上限位板在同一水平面上，且两者之间具有一段预设的间距，且所述下限位板在所述下套筒上的安装位恰好落在所述第一和第二上限位板之间，且所述下限位板在所述上套筒从起始位置旋转至终止位置时，抵住所述上套筒上的第一上限位板，而在所述上套筒从所述终止位置旋转至起始位置时，抵住所述上套筒上的第二上限位板。由此可知，通过设置在上套筒上的第一、第二上限位板以及设置在下套筒上的下限位板，使得在上法兰在带动上套筒进行旋转时，可由设置在下套筒上的下限位板来分别抵住设置在上套筒上的第一和第二上限位板，通过此种方式来限定上法兰在转动时的旋转角度，避免上法兰因旋转角度过大而打到操作人员，从而提高了工作人员在对上、下法兰分离进行操作时的安全性。

进一步的，所述第一上限位板的轴线到所述第二上限位板的轴线之间所形成的夹角为一直角或钝角。从而保证工作人员在对上法兰进行安全操作的同时，还能够使得上法兰在被转动时能够具有一个较大的转动角度，从而进一步提高了工作人员在进入下法兰内对设备内部进行清洗时的便捷性。

进一步的，所述传动轴的长度大于所述上、下套筒相加后的总长度，且所述传动轴的头部始终暴露在所述上套筒外构成与外部工具连接的旋转驱动部。由于传动轴的头部暴露在上套筒外，从而当工作人员在将上法兰与下法兰进行分离时，只需要借助外部工具从上法兰的外部来转动传动轴即可完成上、下法兰的分离。

进一步的，所述上套筒内还设有套设在所述传动轴上的上轴承套，而所述下套筒内还设有套设在所述传动轴上的下轴承套。通过在传动轴上套设上、下轴承套，可避免传动轴在旋转时对上、下套筒所造成的磨损，从而进一步提高了整套设备的使用寿命。

进一步的，所述上套筒的顶部还设有套设在所述传动轴上的上盖板，而所述下套筒的顶部还设有套设在所述传动轴上的下盖板；其中，所述上、下盖板的内径均小于所述上套筒的内径，且所述上、下盖板均与所述传动轴之间形成空套。从而在保证传动轴在旋转时不会与上、下盖板发生摩擦的同时，通过上、下盖板还能够将上、下轴承套均定位在上、下套筒的内部，从而避免了上、下轴承套因传动轴的旋转运动，而出现从上、下套筒中逃离的现象，从而进一步提高了整个法兰分离机构在操作时的可靠性。

进一步的，所述上、下盖板分别可拆卸的安装在所述上、下套筒的顶端。使得工作人员能够随时将上、下盖板从上、下套筒上拆卸下来，从而提高了工作人员在对上、下轴承套进行保养和维护时的便捷性。

进一步的，所述上连接件为上支撑板，且采用焊接与所述上套筒和所述上法兰进行固定；而所述下连接件为下支撑板，且采用焊接与所述下套筒和所述下法兰进行固定。由于上支撑板是采用焊接分别与上套筒和上法兰进行固定连接，而下支撑板是采用焊接分别与下套筒和下法兰进行固定连接，从而可进一步提高在分离上、下法兰时，上、下套筒与上、下法兰直接的连接强度，以保证设备在操作时的安全性。

附图说明

图1为本发明第一实施方式的压力容器的法兰分离机构的结构示意图；

图2为本发明第二实施方式的压力容器的法兰分离机构的结构示意图；

图3为本发明第三实施方式的压力容器的法兰分离机构的结构示意图；

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本 发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种压力容器的法兰分离机构，如图1所示，包含对称设置的上套筒4、下套筒9和依次穿过上套筒4和下套筒9的传动轴2。

其中，上套筒4通过上连接件与压力容器的上法兰13固定连接，而下套筒9通过下连接件与压力容器的下法兰14固定连接，且上套筒4和下套筒9均能够以传动轴2的轴线为中心自由旋转。

另外，本实施方式的压力容器的法兰分离机构还包含：套设在传动轴2上并固设在下套筒9内的传动螺母11，且该传动螺母11通过螺栓与下套筒9锁紧固定，而与传动轴2之间采用内、外螺纹相互旋合的方式进行连接，且传动轴2上还设有用于抵住上套筒4的支撑件。

在实际应用时，当工作人员分离上法兰13和下法兰14时，只需旋转传动轴2，通过传动轴2与传动螺母11之间的螺纹传动特性，使得传动轴2在旋转时能够逐渐的从传动螺母11中旋出，并不断的上升，通过其上的支撑件带动上套筒4向上运动，并且由于上套筒4与上法兰13之间是分别通过上连接件和下连接件进行固定连接的，从而使得上法兰13能够在上套筒4的上升过程中跟随上套筒4一同运动，以此实现上法兰13和下法兰14的分离。

并且，由于上套筒4和下套筒9能够以传动轴2的轴线为中心自由旋转，从而在上法兰13和下法兰14分离后，如图1所示，工作人员可通过推动上法兰13，使上法兰13在上套筒4的旋转作用下逐渐远离下法兰14，以便于工作人员进入下法兰13内对设备内部进行清洗。

由此可知，由于本实施方式的法兰分离机构只需与上法兰13和下法兰14连接，即可完成上法兰13和下法兰14的分离，在保证操作性的同时，又大大降低了分离装置的高度，从而简化了整个分离装置的结构，使得整个分离装置的占有空间大大减小。

具体的说，在本实施方式中，支撑件实际上为一个套设在传动轴2上用于支撑上套筒4的推力滚针6。并且，上套筒4的内缘面有部分向外扩张构成用于容纳推力滚针6的空间，而推力滚针6设置在该空间内，且推力滚针6的上表面为一个由多个滚针15构成并用于抵住上套筒4的滚动面。在对上法兰13和下法兰14进行分离时，通过推力滚针6的滚动面可避免上套筒4在上升过程中，因推力滚针6跟随传动轴2旋转而造成对上套筒4的摩擦，避免了两者因摩擦而产生的磨损和噪声。

并且，在本实施方式中，如图1所示，传动轴2的长度因大于上套筒4和下套筒9相加后的总长度，且传动轴2的头部始终暴露在上套筒4外构成与外部工具连接的旋转驱动部。由此可知，当工作人员在将上法兰13与下法兰14进行分离时，只需要借助外部工具从上法兰的外部来转动传动轴2即可，即可完成上、下法兰之间的分离。

并且，值得一提的是，在本实施方式中，上套筒4内缘面向外扩张的部分位于上套筒4的根部。从而使得推力滚针6能够从上套筒4的根部推动上套筒4向上运动，避免了上套筒4在上升过程中，长时间因自身重力的影响而出现变形的现象。

另外，本实施方式中所提到的上连接件为上支撑板1，且采用焊接与上套筒4和上法兰13进行固定连接。而下连接件为下支撑板12，且采用焊接与下套筒9和下法兰14进行固定。由于上支撑板1是分别采用焊接与上套筒4和上法兰13进行固定连接，而下支撑板12是采用焊接分别与下套筒9和下法兰14进行固定连接，从而可进一步提高在分离上、下法兰时，上、下套筒与上、下法兰直接的连接强度，以保证设备在操作时的安全性。

本发明的第二实施方式涉及一种压力容器的法兰分离机构，第二实施方式是在第一实施方式的基础上作了进一步改进，其主要改进在于：如图2所示，在本实方施中，上套筒4内设有套设在传动轴2上的上轴承套5，而下套筒9内设有套设在传动轴2上的下轴承套10。

通过上述内容不难发现，通过在传动轴2上分别套设上轴承套5和下轴承套10，可避免传动轴2在旋转时对上套筒4、下套筒9所造成的磨损，从而进一步提高了整套设备的使用寿命。

另外，值得一提的是，为了确保上轴承套5和下轴承套10分别在上、下套筒中的定位性能，在本实施方式中，如图3所示，上套筒4的顶部还设有套设在传动轴2上的上盖板3，而下套筒9的顶部还设有套设在传动轴2上的下盖板16，通过上盖板3和下盖板16来分别抵住上、下轴承套，以此实现对上、下轴承套分别在上、下套筒内的位置进行定位。

具体的说，在本实施方式中，上盖板3、下盖板16的内径分别小于上套筒4和下套筒9的内径，使得上盖板3、下盖板16在分别安装到上套筒4和下套筒9的顶部后，可以有部分能够抵住套设在传动轴2上的上、下轴承套，并且在上盖板3和下盖板16均套设到传动轴2上后，又能够分别与传动轴2之间形成空套，从而使得传动轴2在旋转时不会与上盖板3和下盖板16之间发生摩擦，在保证上轴承套5和下轴承套10不会因传动轴2的旋转被带出的同时，又能够避免传动轴2与上、下盖板之间因摩擦而出现磨损的现象，从而进一步提高了整个分离装置在操作时的可靠性。

需要说明的是，为了方便工作人员对上轴承套5和下轴承套10进行保养，上盖板3和下盖板16科分别采用可拆卸的方式安装在上套筒4和下套筒9的顶端，而在本实施方式中，上盖板3和下盖板16分别采用螺栓与上、下套筒进行固定安装，使得工作人员能够随时将上盖板3、下盖板16分别从上套筒4和下套筒9上拆卸下来，从而提高了工作人员在对上、下轴承套进行保养和维护时的便捷性。

本发明的第三实施方式涉及一种压力容器的法兰分离机构，第三实施方式是在第二实施方式的基础上作了进一步改进，第三实施方式是在第二实施方式的基础上作了进一步改进，其主要改进在于：如图3所示，在本实施方式中，上套筒4的外缘面设有一个第一上限位板7-1和一个第二上限位板7-2，而下套 筒9的外缘面设有下限位板8。

具体的说，第一上限位板7-1和第二上限位板7-2在同一水平面上，且两者之间具有一段预设的间距，且下限位板8在下套筒9上的安装位恰好落在第一上限位板7-1和第二上限位板7-2之间，且第一上限位板7-1和第二上限位板7-2始终有部分暴露在下套筒9的外缘表面，并不与下套筒9的外缘表面接触，而下限位板8始终有部分暴露在上套筒4的外缘表面，并不与上套筒4的外缘表面接触。

在实际操作时，当上法兰13和下法兰14相互分离后，如图4所示，工作人员可通过推动上法兰13，使上法兰13能够在上套筒4的旋转运动下逐渐远离下法兰14，而当上套筒4从起始位置旋转至终止位置时，设置在下套筒9上的下限位板8会直接抵住设置在上套筒4上的第一上限位板7-1，而在上套筒4从终止位置旋转至起始位置时，设置在下套筒9上的下限位板8又会直接抵住设置在上套筒4上的第二下限位板7-2。

通过上述内容不难发现，通过设置在上套筒4上的第一上限位板7-1、第二上限位板7-2以及设置在下套筒9上的下限位板8，使得上法兰13在带动上套筒4进行旋转时，可由设置下套筒9上的下限位板8来分别抵住设置在上套筒4上的第一上限位板7-1和第二上限位板7-2，通过此种方式来限定上法兰13在转动时的旋转角度，避免上法兰13因旋转角度过大而出现打到操作人员的现象，从而提高了工作人员在对上、下法兰分离进行操作时的安全性。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，第一上限位板7-1的中轴线到第二上限位板7-2的中轴线之间所形成的夹角为一钝角，而在本实施方式中，两个上限位板的中轴线之间所形成的夹角为150度。从而保证了工作人员在对上法兰进行安全操作的同时，还能够使得上法兰13在被转动时能够具有一个较大的转动角度，以确保上法兰13和下法兰14在相互分离后，上法兰13能够完全的从下法兰14的上方转离，从而进一步提高了工作人员在进入下法兰内对设备内部进行清洗时的便捷性。

需要说明的是，第一上限位板7-1的中轴线到第二限位板7-2的中轴线之间所形成的夹角，在本实施方式中，仅以钝角为例进行说明，而在实际的应用过程中，第一上限位板7-1的中轴线到第二上限位板7-2的中轴线所形成的夹角也可以是直角或锐角，工作人员可根据上法兰13和下法兰14的直径大小，对第一上限位板7-1和第二上限位板7-2在上套筒4上的位置作具体调整，而在本实施方式中，不对第一上限位板7-1和第二上限位板7-2在上套筒4上的位置作具体限定。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。