专利名称：缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械技术领域，具体而言，涉及一种缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机。
背景技术：
我国是纺织大国，纺织产业是传统的支柱行业，在国民经济中占有非常重要的地位。目前国内纺织行业与国外同行业相比，存在工艺流程长，劳动强度大，劳动力密集，生产设备的机械化和自动化程度低，生产效率低，整体装备技术水平落后等差距。目前国内外纺织染整行业的发展趋势是高效、节能、环保、自动化和信息化。筒子纱染色机作为纺织染整设备之一，其最高工作压力为4. 5. kg/cm2，最高工作温度为130°C，属于高温低压压力容器。筒子纱染色机缸盖的锁紧是通过缸盖法兰圆周上均匀分布的齿与缸体缸口法兰或卡箍圆周上均匀分布的齿的啮合与错开来实现的，无外乎两种结构形式一种是通过缸盖围绕中心旋转一定角度实现齿的啮合与错开；另一种是通过卡箍围绕中心旋转一定角度实现齿的啮合与错开。当前市面上的筒子纱染色机基本上是通过手动齿轮旋转机构操纵缸盖或卡箍围绕中心旋转某一角度，来实现缸盖的锁紧。这种手动齿轮旋转机构，由于受设备结构空间限制，人工推动小齿轮不能连续旋转，每一次旋转的角度有限，需要重复操作多次才能完成一次缸盖的锁紧动作。加之染色机染色完成后开锁时，尽管缸内的温度已降至低于80°C，但缸口法兰端面槽内的橡胶密封圈仍处于受热膨胀状态，加大了缸盖的旋转阻力，为增大旋转力矩，保证能够转动缸盖，必然要加长推杆，给操作带来诸多不便。由此可见，缸盖手动锁紧机构费工费时费力，劳动成本大，劳动效率低，不利于实现自动化生产。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机，以解决现有技术中的缸盖手动锁紧机构费工费时费力，劳动成本大，劳动效率低，不利于实现自动化生产的技术问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种缸盖自动锁紧装置，设置在缸盖和缸体之间，缸盖上设置有沿圆周均匀分布的齿，缸体的上端设置有托住缸盖的卡箍，卡箍具有容纳齿的环槽和位于环槽上方的环形凸缘，环形凸缘上设置有与齿相配合的槽，还包括吊臂，设置于缸盖的上方，第一端固定设置有一个竖向布置的中心轴并通过中心轴与缸盖枢接，第二端与卡箍枢接；驱动装置，具有驱动端，驱动端连接到缸盖上偏离缸盖的中心轴线的位置以驱动缸盖绕缸盖的中心轴线旋转，以锁紧或解锁缸盖。进一步地，还包括开盖装置，与吊臂的第二端枢接，驱动吊臂沿垂直方向旋转；控制系统，与驱动装置电连接，控制驱动装置的启动与停止，与开盖装置电连接，控制开盖装置驱动吊臂沿垂直方向旋转。进一步地，驱动装置为锁紧气缸，锁紧气缸的第一端与吊臂枢接，锁紧气缸内部设置有活塞杆，活塞杆的一端连接有接杆，接杆的一端伸出锁紧气缸的第二端，接杆枢接在缸盖的上部。进一步地，还包括，连接耳，固定在缸盖上，接杆通过连接耳与缸盖的上部枢接。进一步地，卡箍的外缘上设置有解锁到位行程开关和锁紧到位行程开关，缸盖上设置有撞块，撞块的第一端固定在缸盖上，第二端设置有撞头，在缸盖与缸体闭合状态下，撞头具有碰触解锁到位行程开关的解锁到位状态和碰触锁紧到位行程开关的锁紧到位状态，解锁到位行程开关与控制系统电连接，在解锁到位状态下，向控制系统发出解锁到位信号；锁紧到位行程开关与控制系统电连接，在锁紧到位状态下，向控制系统发出锁紧到位信号。 进一步地，锁紧气缸上设置有到位磁性感应装置，在解锁到位状态下，活塞杆带动接杆伸出并触动到位磁性感应装置，到位磁性感应装置与解锁到位行程开关各自向控制系统发出解锁到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或解锁到位行程开关发出的解锁到位信号后，控制锁紧气缸停止动作；在锁紧到位状态下，活塞杆带动接杆缩回并触动到位磁性感应装置，到位磁性感应装置与锁紧到位行程开关各自向控制系统发出锁紧到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或锁紧到位行程开关发出的锁紧到位信号后，控制锁紧气缸停止动作。进一步地,开盖装置上连接有配重。进一步地，开盖装置为开盖气缸。进一步地，还包括泄压装置，泄压装置与控制系统电连接，控制缸盖打开前缸体内的最大压力值。进一步地，泄压装置包括气动球阀，与缸体内部连通，安全手柄，设置于气动球阀上，与控制系统电连接，接受控制系统的指令进行旋转，以使气动球阀与大气相通或与大气隔绝。进一步地，安全手柄水平设置于气动球阀的上端，安全手柄具有位于缸盖上方的部位；缸盖上设置有限位结构，在锁紧到位状态下，安全手柄位于缸盖上方的部位抵住限位结构，以防止缸盖的转动；当安全手柄旋转至气动球阀与大气相通时，安全手柄位于缸盖的外缘的外侧并与限位结构分离。进一步地，还包括压力检测装置，压力检测装置与控制系统电连接，检测缸体内压力值，并将检测到的压力值反馈至控制系统。根据本实用新型的另一方面，提供了一种筒子纱染色机，具有缸盖和缸体，缸盖与缸体之间设置有缸盖自动锁紧装置，其中，缸盖自动锁紧装置为上述的缸盖自动锁紧装置。本实用新型的缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机，通过在缸盖与缸体之间设置驱动装置，通过驱动装置的驱动端驱动缸盖绕缸盖的中心轴线旋转，以锁紧或解锁缸盖。本实用新型利用驱动装置的驱动作用取代了人工旋转缸盖，不仅操作力大，而且可一次连续旋转到位；可节省劳动力，提高生产效率，大大降低劳动力成本，大大提高了设备的机械化和自动化水平，有利于实现自动化生产。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1示出了本实用新型实施例三的缸盖自动锁紧装置在锁紧到位状态下的主视结构示意图；图2示出了本实用新型实施例三的缸盖自动锁紧装置在锁紧到位状态下的俯视结构示意图；图3示出了本实用新型实施例三的缸盖自动锁紧装置在解锁到位状态下的主视结构示意图；以及图4示出了本实用新型实施例三的缸盖自动锁紧装置在解锁到位状态下的俯视结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1-图4所示，本实用新型的缸盖自动锁紧装置，设置在缸盖I和缸体2之间，缸盖I上设置有沿圆周均匀分布的齿12，缸体2的上端设置有托住缸盖I的卡箍21，卡箍21具有容纳齿12的环槽和位于环槽上方的环形凸缘，环形凸缘上设置有与齿12相配合的槽213，本实用新型还包括设置于缸盖I的上方的吊臂3，吊臂3的一端固定设置有一个竖向布置的中心轴并通过该中心轴与缸盖I的中心枢接，另一端与卡箍21枢接；还包括驱动装置，优选为锁紧气缸4，该驱动装置具有驱动端，驱动端连接到缸盖I上偏离缸盖I的中心轴线的位置以驱动缸盖I绕缸盖的中心轴线旋转，以锁紧或解锁缸盖I。本实用新型的具体实施例如下实施例一本实用新型的缸盖自动锁紧装置，包括缸盖I和缸体2，缸盖I上设置有沿圆周均匀分布的齿12，缸体2的上端圆周上设置有托住缸盖I的卡箍21，卡箍21具有容纳齿12的环槽和位于环槽上方的环形凸缘，环形凸缘上设置有与齿12相配合的槽213，缸盖I的上方设置有吊臂3，吊臂3的一端固定设置有一个竖向布置的中心轴并通过该中心轴与缸盖I的中心枢接，另一端与卡箍21的外圆周枢接；吊臂3上远离缸盖I中心的位置上通过支座9枢接有锁紧气缸4，锁紧气缸4的内部设置有活塞杆，活塞杆的一端连接有接杆41，接杆41的一端伸出锁紧气缸4，接杆41伸出锁紧气缸4的一端通过固定在缸盖I上的连接耳8枢接在缸盖I上，由于连接耳8的与接杆41的枢接部距离缸盖I有一定的距离，因此能够托起锁紧气缸4，以使锁紧气缸4整体与缸盖I分离，进而防止了接杆41与缸盖I之间的摩擦。吊臂3上远离缸盖I中心的一端枢接有开盖气缸5，开盖气缸5与缸体2的缸壁平行设置，并且开盖气缸5的中部与缸体2固定连接，以向吊臂3施以向下的力进而使缸盖I沿垂直方向旋转，打开缸盖1，为了增加开盖气缸5的力，开盖气缸5还连接有配重7，配重7配合开盖气缸5向吊臂3施力。本实用新型还包括控制系统，控制系统与锁紧气缸4电连接，控制锁紧气缸4的启动与停止，控制系统与开盖气缸5电连接,控制开盖气缸5驱动吊臂3沿垂直方向旋转。[0032]本实用新型在使用时，锁紧到位状态下，齿12与槽213处于非配合位置，即，齿12位于卡箍21上的相邻两槽213之间的中间位置的下方，此时，缸盖I无法沿垂直方向旋转，进而起到了阻止缸盖I打开的作用。在预进行解锁程序时，控制系统向锁紧气缸4发出指令，启动锁紧气缸4，活塞杆沿锁紧气缸4向外运动，进而带动接杆41向外运动推动缸盖I绕其中心轴线旋转，当旋转至齿12与槽213的配合位置时，即，齿12位于槽213内时，即完成了缸盖I与缸体2的解锁，解锁完成后，控制系统向开盖气缸5发出指令，开盖气缸5向吊臂3施力，使吊臂3拉动缸盖I 一起沿垂直方向上旋转，进而打开缸盖I。实施例二 本实用新型的缸盖自动锁紧装置，不但具有实施例一中的结构，并且卡箍21的外缘上分别设置有解锁到位行程开关212和锁紧到位行程开关211，缸盖I上设置有撞块11，撞块11的一端固定在缸盖I上，另一端设置有撞头111，在缸盖I与缸体2闭合状态下,撞头111位于解锁到位行程开关212和锁紧到位行程开关211之间，并具有碰触解锁到位行程开关212的解锁到位状态和碰触锁紧到位行程开关211的锁紧到位状态。解锁到位行程开关212与控制系统电连接，在解锁到位状态下，解锁到位行程开关212向控制系统发出解锁到位信号；锁紧到位行程开关211与控制系统电连接，在锁紧到位状态下，锁紧到位行程开关211向控制系统发出锁紧到位信号。为了增强信号的发出功能，锁紧气缸4上还可以设置到位磁性感应装置，在解锁到位状态下，活塞杆带动接杆41伸出并触动到位磁性感应装置，此时，到位磁性感应装置与解锁到位行程开关212各自向控制系统发出解锁到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或解锁到位行程开关212发出的解锁到位信号后，控制锁紧气缸4停止动作；在锁紧到位状态下，活塞杆带动接杆41缩回并触动到位磁性感应装置，此时，到位磁性感应装置与锁紧到位行程开关211各自向控制系统发出锁紧到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或锁紧到位行程开关211发出的锁紧到位信号后，控制锁紧气缸4停止动作。本实用新型在使用时，控制系统向锁紧气缸4发出指令，锁紧气缸4启动，当解锁到位时，撞块11的撞头111碰触解锁到位行程开关212，活塞杆带动接杆41伸出，触动到位磁性感应装置，到位磁性感应装置和解锁到位行程开关212各自发出解锁到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或解锁到位行程开关212发出的解锁到位信号后，控制锁紧气缸4停止供气，至此解锁程序完成。锁紧时，自动控制系统发出指令，启动锁紧气缸4，当锁紧到位时，撞头111碰触锁紧到位行程开关211，活塞杆带动接杆41缩回并触动到位磁性感应装置，此时，到位磁性感应装置和锁紧到位行程开关211各自发出锁紧到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或锁紧到位行程开关211发出的锁紧到位信号后，控制锁紧气缸4停止供气，至此锁紧程序完成。实施例三本实用新型的缸盖自动锁紧装置，与实施例二的区别在于，还包括泄压装置，泄压装置与控制系统电连接，控制缸盖I打开前缸体2内的最大压力值。其中，泄压装置优选地包括与缸体2内部连通的气动球阀6以及设置于气动球阀6上的安全手柄61,安全手柄61与控制系统电连接，接受控制系统的指令进行旋转，以使气动球阀6与大气相通或与大气隔绝，安全手柄61水平设置于气动球阀6的上端,安全手柄61具有位于缸盖I上方的部位；缸盖I上设置有限位结构13，在缸盖I锁紧到位状态下，安全手柄61位于缸盖I上方的部位抵住限位结构13，以防止缸盖I的转动；当安全手柄61旋转至气动球阀6与大气相通时，安全手柄61位于缸盖I的外缘的外侧并与限位结构13分离，此时启动锁紧气缸4，缸盖I可以沿其中心轴线旋转，进而实现缸盖I的解锁，本实用新型还包括压力检测装置，该压力检测装置与控制系统电连接，将其检测到的缸体2内部压力值反馈至控制系统。本实用新型在使用时，利用控制系统设置最高压力值为O. 2kg/cm2，最高温度为85°C。如图1和图2所示，缸盖I与缸体2闭合状态下，由于安全手柄61抵住限位结构13，以使得缸盖I无法进行旋转，进而无法打开缸盖I。本装置预解锁时，自动控制系统首先发出指令，旋转安全手柄61，使气动球阀6与大气相通，进行泄压，此时，安全手柄61位于缸盖I的外缘的外侧并与限位结构13分离。当压力检测装置检测到缸体2内气体压力降至
O.2kg/cm2以下时，将压力值信息反馈给控制系统；控制系统接到反馈信号后，启动锁紧气缸4，当开锁到位时，如图3和图4所示，撞头111触动解锁到位行程开关212，活塞杆带动接杆41伸出并触动到位磁性感应装置，此时，到位磁性感应装置和解锁到位行程开关212各自发出解锁到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或解锁到位行程开关212发出的解锁到位信号后，控制锁紧气缸4停止供气，至此解锁程序完成。锁紧时，自动控制系统发出指令，启动锁紧气缸4，当锁紧到位时，撞头111触动锁紧到位行程开关211，活塞杆带动接杆41缩回并触动到位磁性感应装置，此时，到位磁性感应装置和锁紧到位行程开关211各自发出锁紧到位信号，控制系统在接到到位磁性感应装置和/或锁紧到位行程开关211发出的锁紧到位信号后，控制锁紧气缸4停止供气；锁紧气缸4停止供气后，控制系统向安全手柄61发出指令,旋转安全手柄61,至安全手柄61抵住限位结构13,防止缸盖I的旋转，至此锁紧程序完成。本实用新型由于限位块的阻挡作用，开锁时只有先打开安全手柄61泄压的情况下，锁紧气缸4才能运行，这样就起到了安全保护作用。本装置安全可靠，生产制造机械化和自动化水平高，省时省力，劳动效率高。本实用新型还提供了一种筒子纱染色机，具有缸盖I和缸体2，缸盖I与缸体2之间设置有缸盖自动锁紧装置，其中，缸盖自动锁紧装置为上述的缸盖自动锁紧装置。从以上的描述中，可以看出，本实用新型的缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机，通过在缸盖I与缸体2之间设置驱动装置，通过驱动装置的驱动端驱动缸盖I绕缸盖I的中心轴线旋转，以锁紧或解锁缸盖I。本实用新型利用驱动装置的驱动作用取代了人工旋转缸盖1，不仅操作力大，而且可一次连续旋转到位；可节省劳动力，提高生产效率，大大降低劳动力成本，大大提高了设备的机械化和自动化水平，有利于实现自动化生产。本实用新型的缸盖自动锁紧装置除了适用于纺织染整设备行业外，还可以适用于其他装置的缸盖I锁紧或解锁，只要能够实现缸盖I的自动锁紧或解锁即可。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
权利要求1.一种缸盖自动锁紧装置，设置在缸盖(1)和缸体(2)之间，所述缸盖(1)上设置有沿圆周均匀分布的齿(12)，所述缸体(2)的上端设置有托住所述缸盖(1)的卡箍(21)，所述卡箍(21)具有容纳所述齿(12)的环槽和位于所述环槽上方的环形凸缘，所述环形凸缘上设置有与所述齿(12)相配合的槽(213)，其特征在于，还包括 吊臂(3)，设置于所述缸盖(1)的上方，第一端固定设置有一个竖向布置的中心轴并通过所述中心轴与所述缸盖(1)枢接，第二端与所述卡箍(21)枢接； 驱动装置，具有驱动端，所述驱动端连接到所述缸盖(1)上偏离所述缸盖(1)的中心轴线的位置以驱动所述缸盖(1)绕所述缸盖的中心轴线旋转，以锁紧或解锁所述缸盖(I)。
2.根据权利要求1所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，还包括 开盖装置，与所述吊臂(3)的第二端枢接，驱动所述吊臂(3)沿垂直方向旋转； 控制系统，与所述驱动装置电连接，控制所述驱动装置的启动与停止，与所述开盖装置电连接，控制所述开盖装置驱动所述吊臂(3 )沿垂直方向旋转。
3.根据权利要求2所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述驱动装置为锁紧气缸(4)，所述锁紧气缸(4)的第一端与所述吊臂(3)枢接，所述锁紧气缸(4)内部设置有活塞杆，所述活塞杆的一端连接有接杆(41)，所述接杆(41)的一端伸出所述锁紧气缸(4)的第二端，所述接杆(41)枢接在所述缸盖(I)的上部。
4.根据权利要求3所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，还包括，连接耳(8)，固定在所述缸盖(I)上，所述接杆(41)通过所述连接耳(8 )与所述缸盖(I)的上部枢接。
5.根据权利要求3所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于， 所述卡箍(21)的外缘上设置有解锁到位行程开关(212)和锁紧到位行程开关(211)， 所述缸盖(1)上设置有撞块(11)，所述撞块(11)的第一端固定在所述缸盖(1)上，第二端设置有撞头(111)，在所述缸盖(I)与所述缸体(2 )闭合状态下，所述撞头(111)具有碰触所述解锁到位行程开关(212)的解锁到位状态和碰触所述锁紧到位行程开关(211)的锁紧到位状态， 所述解锁到位行程开关(212)与所述控制系统电连接，在所述解锁到位状态下，向所述控制系统发出解锁到位信号； 所述锁紧到位行程开关(211)与所述控制系统电连接，在所述锁紧到位状态下，向所述控制系统发出锁紧到位信号。
6.根据权利要求5所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述锁紧气缸(4)上设置有到位磁性感应装置， 在所述解锁到位状态下，所述活塞杆带动所述接杆(41)伸出并触动所述到位磁性感应装置，所述到位磁性感应装置与所述解锁到位行程开关(212)各自向所述控制系统发出解锁到位信号，所述控制系统在接到所述到位磁性感应装置和/或所述解锁到位行程开关(212)发出的解锁到位信号后，控制所述锁紧气缸停止动作； 在所述锁紧到位状态下，所述活塞杆带动所述接杆(41)缩回并触动所述到位磁性感应装置，所述到位磁性感应装置与所述锁紧到位行程开关(211)各自向所述控制系统发出锁紧到位信号，所述控制系统在接到所述到位磁性感应装置和/或所述锁紧到位行程开关(211)发出的锁紧到位信号后，控制所述锁紧气缸(4)停止动作。
7.根据权利要求2所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述开盖装置上连接有配重(7)。
8.根据权利要求2所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述开盖装置为开盖气缸(5)。
9.根据权利要求2所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，还包括泄压装置，所述泄压装置与所述控制系统电连接，控制所述缸盖(I)打开前所述缸体(2)内的最大压力值。
10.根据权利要求9所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述泄压装置包括 气动球阀(6)，与所述缸体(2)内部连通， 安全手柄(61)，设置于所述气动球阀(6)上，与所述控制系统电连接，接受所述控制系统的指令进行旋转，以使所述气动球阀(6)与大气相通或与大气隔绝。
11.根据权利要求10所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述安全手柄(61)水平设置于所述气动球阀(6)的上端，所述安全手柄(61)具有位于所述缸盖(I)上方的部位； 所述缸盖(I)上设置有限位结构(13)， 在锁紧到位状态下，所述安全手柄(61)位于所述缸盖(I)上方的部位抵住所述限位结构(13)，以防止所述缸盖(I)的转动； 当所述安全手柄(61)旋转至所述气动球阀(6)与大气相通时，所述安全手柄(61)位于所述缸盖(I)的外缘的外侧并与所述限位结构(13)分离。
12.根据权利要求11所述的缸盖自动锁紧装置，其特征在于，还包括压力检测装置，所述压力检测装置与所述控制系统电连接，检测所述缸体(2)内压力值，并将检测到的压力值反馈至所述控制系统。
13.一种筒子纱染色机，具有缸盖(I)和缸体(2)，所述缸盖(I)与所述缸体(2)之间设置有缸盖自动锁紧装置，其特征在于，所述缸盖自动锁紧装置为权利要求1-12中任一项所述的缸盖自动锁紧装置。
专利摘要本实用新型提供一种缸盖自动锁紧装置及包括该装置的筒子纱染色机。其中，缸盖自动锁紧装置，设置在缸盖和缸体之间，缸盖上设置有沿圆周均匀分布的齿，缸体的上端设置有托住缸盖的卡箍，卡箍具有容纳齿的环槽和位于环槽上方的环形凸缘，环形凸缘上设置有与齿相配合的槽，还包括吊臂，设置于缸盖的上方，第一端固定设置有一个竖向布置的中心轴并通过该中心轴与缸盖枢接，第二端与卡箍枢接；驱动装置，具有驱动端，驱动端连接到缸盖上偏离缸盖的中心轴线的位置以驱动缸盖绕缸盖的中心轴线旋转，以锁紧或解锁缸盖。本实用新型节省劳动力，生产效率高，降低了劳动力成本，提高了设备的机械化和自动化水平，有利于实现自动化生产。
文档编号D06B23/18GK202898775SQ20122009397
公开日2013年4月24日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者单忠德, 李树广, 吴双峰, 沈敏举, 陈队范, 刘琳, 鹿庆福 申请人:机械科学研究总院先进制造技术研究中心, 泰安康平纳机械有限公司