一种用于气压舱的安全联锁装置的制作方法

1.本实用新型涉及安全防护技术领域，具体涉及一种用于气压舱的安全联锁装置，尤其涉及一种用于脉动真空压力蒸汽灭菌柜的气压舱的舱门安全联系装置。


背景技术：

2.气压舱是一种能将舱内气压稳定在一定水平的装置。气压舱通常由舱门、舱体和舱门锁构成，在使用气压舱时，操作人员可通过使用气泵将需要注入气压舱的气体如氧气注入到气压舱内，当气压达到一定值后关闭气泵停止向气压舱内注气，相应的，气泵也能将气压舱内的气体抽出，以达到想要的低压状态，但不管气压舱处于高压或者低压状态，此时的气压舱都是极度危险的。
3.气压舱所导致的事故通常是操作人员在气压舱内气压未达到安全值就将舱门打开和舱门未完全关门到位操作人员并未察觉就打开气泵对气压舱进行抽注压操作而导致的，这些微小的操作失误往往会酿成严重的事故，威胁到人们生产生活的安全，所以有必要设计一种解决上述问题的装置。
4.公布号为cn109730869a 的中国专利文献公开了一种气压舱控制装置、方法与气压舱，该控制装置通过控制器控制第一开关阀将空气泵输出的气体传输至第二开关阀，并控制第二开关阀将接收的气体传输至气缸，以使气压舱的舱门关闭；在舱门关闭后控制第一开关阀将空气泵输出的气体传输至舱体，使舱体内形成带压环境；还用于在检测到断电时，控制第二开关阀将气缸内的气体排出，以使气压舱的舱门打开。通过控制器、第一开关阀和第二开关阀的配合可以实现气压舱的关闭舱门、舱体加压和意外断电打开舱门等的自动控制，提高了装置的安全性，但并未解决舱门虚关，操作人员误将未达到安全气压的舱门打开等问题。
5.现有技术对气压舱安全性的改进往往是针对整体的改进，使用者需重新部署一个完整的气压舱，若能提出一种能施加在原有气压舱上就能提高其安全性的装置，其装着的实用性也会大大提高。
6.因此，有必要提供一种新的能提高气舱安全性的装置来解决上述技术问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种用于气压舱内的安全联锁装置，包括安装板、气缸和错位转动件，并添加有探测元件组、电控组与气压传感器组，安全联锁装置能控制安全挡板对舱门开关门进行操作控制，能使舱门不被随意地打开；添加的探测元件，电控组能探测舱门是否关门到位，舱内设置多个气压传感器能对舱内气压进行监控，在舱内气压未达到安全范围内时阻止人员对舱门进行开关门，气缸尾部还设置有紧急开关，本实用新型能施加在用户原有的气压舱上，不用整体更换就能提高气压舱的安全性，使装置具有较高的实用性。
8.本实用新型解决技术问题，所采用的技术方案是：
9.一种用于气压舱的安全联锁装置，所述气压舱包括舱体和舱门，在舱体前端设有门框，门框一侧通过铰链与舱门连接，所述安全联锁装置包括设在门框上的安装板、气缸和错位转动件，且错位转动件设置在靠近舱门安装有铰链的一侧；
10.在安装板上设有气缸支架，且在安装板上还开设有转动轴孔和固定孔，使用螺钉穿过固定孔将安装板固定在门框上；
11.气缸包括缸体和支座，在缸体前端的支座上开设有气缸安装孔，使用螺钉穿过气缸安装孔将气缸安装在气缸支架上；
12.错位转动件包括传动部头、中间轴和安全挡板，所述中间轴包括中心转动轴，中心转动轴垂直穿过开设在安装板上的转动轴孔，并轴转连接在转动轴孔中，中心转动轴的一端连接传动部头，中心转动轴的另一端连接安全挡板；
13.在传动部头远离中间轴的一端开设有限位卡槽和滑动卡槽，滑动卡槽贯通传动部头的前后对侧并贯穿传动部头的端壁，限位卡槽呈长条状并贯通传动部头的左右对侧，限位卡槽和滑动卡槽的槽体方向相互垂直且相互贯穿，在限位卡槽内穿设有轴头固定件，在轴头固定件的两端设有外螺纹，轴头固定件的中部为光杆结构且位于滑动卡槽中，在轴头固定件的两端套设有限位螺母；
14.在气缸和错位转动件之间设有伸缩杆，伸缩杆的一端固定连接在气缸的输出轴上，伸缩杆的另一端套接有鱼眼轴头，鱼眼轴头伸入滑动卡槽中，并套设在限位卡槽内安装的轴头固定件的外周。
15.上述用于气压舱的安全联锁装置，在门框的下沿或上沿设有横板，安全联锁装置安装在横板上，使用螺钉穿过固定孔将安装板固定在横板上；
16.中间轴还包括安装套管，在中心转动轴的两端各套设有一个安装套管322，传动部头和安全挡板均通过安装套管安装固定在中间轴的两端；
17.传动部头与安全挡板错位设置。
18.优选的，限位螺母呈阶梯轴状，限位螺母小端的轴肩滑动嵌套安装在限位卡槽内，限位螺母能在长条形的限位卡槽内滑动，限位螺母大端的轴肩端面抵靠在传动部头的侧面上，通过限位螺母将轴头固定件安装和限定在限位卡槽内；
19.在限位螺母外端通过弹性垫圈、平垫片和锁紧螺母将限位螺母和轴头固定件安装限定在传动部头的限位卡槽的位置。
20.更优选的，在中心转动轴与转动轴孔之间还设置有法兰轴承，中心转动轴通过法兰轴承轴转连接在安装板上的转动轴孔内，中心转动轴的外周以过盈配合的方式套设在法兰轴承的内周，法兰轴承的外周以过盈配合的方式套设在转动轴孔的内周；
21.传动部头长度方向的中轴线与安全挡板长度方向的中轴线之间的错位夹角为0度至90度。
22.上述用于气压舱的安全联锁装置，当安全挡板旋转至其长度方向与舱门侧壁相互垂直时，安全挡板抵靠在舱门的侧壁，能阻止舱门绕铰链旋转而开门；当安全挡板旋转至其长度方向与舱门侧壁相互平行时，安全挡板不再抵靠在舱门的侧壁上，安全挡板端部与舱门侧壁之间留出供舱门绕铰链旋转开门的间隙空间。
23.进一步的，还包括控制模块和探测元件组，所述探测元件组包括第一探测器、第二探测器、第三探测器和第四探测器，第一探测器与第二探测器安装在门框内腔上梁的左右
两侧，第三探测器与第四探测器安装在门框内腔下梁的左右两侧，在舱门的上下两侧与四个探测器相对应的位置点分别安装有探测点，当舱门关闭后，第一探测器、第二探测器、第三探测器和第四探测器能探测是否与对应点位的探测点对齐。
24.更进一步的，所述控制模块还包括指示灯组，指示灯组包括四个指示灯，指示灯组中的四个指示灯分别与第一探测器、第二探测器、第三探测器和第四探测器对应连接，指示灯组设置在探测元件组对应位置的门框外围并与控制模块电性连接，当舱门未关闭到位时，指示灯能指示舱门未关闭到位的位置。
25.作为优选方案，所述探测元件组还包括气压传感器组，所述气压传感器组包括多个分布在气压舱舱体内的气压传感器，所述气压传感器组与控制模块电性连接，所述气压传感器组能将气压舱内的气压数据以电信号形式传送给控制模块。
26.更优选的，所述控制模块还包括蜂鸣器或/和报警灯；
27.所述气缸采用电控气缸，在气缸的缸体尾处还设置有紧急开关，且紧急开关被罩设在气缸尾盖内。
28.上述用于气压舱的安全联锁装置，鱼眼轴头与轴头固定件中部的光杆之间轴转连接，鱼眼轴头能绕轴头固定件中部的光杆部位转动，且鱼眼轴头还能推动轴头固定件在长条形的限位卡槽内滑动；
29.伸缩杆能拉动鱼眼轴头和轴头固定件，并带动传动部头和中心转动轴绕转动轴孔转动，通过中心转动轴带动安全挡板转动。
30.作为进一步的解决方案，中心转动轴与转动轴孔之间还设置有法兰轴承，气缸缸体上还开设有用于加机油的机油孔。
31.具体的，安全联锁装置运用于气压舱，使用者能通过螺钉将安全联锁装置通过安装板固定在舱门门框上并将安全挡板置于门框与门扇的铰链处，将探测元件组分别置于门框的上梁和下梁的左右两侧并将气压探测器均匀分置在气舱内，当用户使用气舱时，安全联锁装置会检测内部气压值，当气压值在安全范围内，则驱动安全挡板解锁，用户就能自行将舱门打开，当用户关闭舱门时，安全联锁装置会通过检测探测元件组来确定舱门是否关门到位，当检测到有关门操作，但是未将门关门到位，装置会发出警报提示，当舱门长期处于打开状态，且气压舱处于未工作状态时，则装置发出关门提示声以避免未使用气压舱而舱门长期处于打开状态，外界杂质或者有害物进入气压舱从而损耗气压舱的情况发生，安全联锁装置的气缸尾部设置有紧急开关，能在特殊情况发生时按下开关，解除装置对舱门的限制，紧急开关包裹在尾盖中。
32.与相关技术相比较，本实用新型提供的用于气压舱的安全联锁装置具有如下有益效果：
33.1、本实用新型通过对气压舱设置安全联锁装置，利用安全联锁装置控制安全挡板对舱门开关门进行操作控制，能使舱门不被随意地打开；
34.2、本实用新型添加有探测元件，电控组能探测舱门是否关门到位，若舱门虚关则利用安全挡板阻止舱门关紧，并发出警报，避免了因为舱门虚关而造成的事故，该装置还能避免在不使用时，未将舱门关闭而对舱体内造成损害的情况发生；
35.3、本实用新型通过在舱内设置多个气压传感器能对舱内气压进行监控，在舱内气压未达到安全范围内时，利用安全挡片阻止人员对舱门进行开关门；
36.4、本实用新型在安全联锁装置的气缸尾部设置有紧急开关，当遇到紧急情况时，可以触发紧急开关使安全联锁装置停止对舱门的限制，增加了装置的安全性；
37.5、本实用新型结构简单，能施加在用户原有的气压舱上，不用整体更换就能提高气压舱的安全性，使装置具有较高的实用性。
附图说明
38.图1为本实用新型提供的用于气压舱的安全联锁装置的一种较佳实施例的结构示意图；
39.图2为图1所示的安装板的结构示意图；
40.图3为图1所示的气缸的结构示意图；
41.图4为图1所示的错位转动件的结构示意图；
42.图5为本实用新型提供的用于气压舱的安全联锁装置的一种较佳实施例装配图
43.图6为伸缩杆拉动传动部头到一端侧的示意图；
44.图7为本实用新型提供的用于气压舱的安全联锁装置的一种较佳实施例实施图。
45.图中标号：1、安装板；110、气缸支架；120、转动轴孔；130、固定孔；2、气缸；210、缸体；220、气缸安装孔；230、气缸尾盖；3、错位转到件；310、传动部头；311、限位卡槽；312、滑动卡槽；313、限位螺母；320中间轴；321、中心转动轴；322、安装套管；323、法兰轴承；330、安全挡板；4、伸缩杆；5、鱼眼轴头；510、轴头固定件；6、弹性垫圈；7、平垫片；8、螺钉；9、舱门；91、门框；10、铰链；11、第一探测器；12、第二探测器；13、探测点；14、指示灯组。92、横板
具体实施方式
46.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
47.如图1至图7所示的一种用于气压舱的安全联锁装置，安装在气压舱的舱门9和舱体之间，气压舱，比如是用于医疗器械高温蒸汽灭菌的“脉动真空压力蒸汽灭菌柜”的气压舱，工作过程中，舱门9绕门体一侧的铰链10旋转关闭至舱体内，以对气压舱进行关门密闭。在舱体前端与舱门进行开关门配合的部位设有门框91，门框91与舱体一体化设置，即舱体的前端部视为门框91。舱门9与舱体门框91之间的关系如同建筑房屋所安装的门与门框之间的关系。
48.本实施方式所提出的安全联锁装置，包括安装在门框91上的安装板1、气缸2和错位转动件3。具体的，如图1和图7所示，为便于安装安全联锁装置，本实施方式还在舱体前端的门框91的下侧或上侧设有横板92，横板92具体安装在门框91的上沿或下沿，横板92位于舱门9的上方或下方，在本实施方式中，将横板92安装在门框91的下沿，安全联锁装置具体安装在横板92上，参见图7所示，且错位转动件3靠近舱门9安装铰链10的一侧。当然，也可以不设置横板92，而直接将安全联锁装置安装在门框91上。
49.如图1-图2所示，在安装板1上设置有气缸支架110，在安装板1上还开设有转动轴孔120和固定孔130，使用螺钉8穿过固定孔130将安装板1安装固定在设于门框91上的横板92上，具体如图7所示。
50.如图3所示，气缸2包括缸体210和支座，在缸体210前端的支座上开设有气缸安装孔220，使用螺钉穿过气缸安装孔220将气缸2安装固定在气缸支架110上，安装后的位置关
系如图1和图7所示，安装后，气缸2与安装板1平行排列。
51.如图1、图4所示，错位转动件3包括传动部头310、中间轴320和安全挡板330，所述中间轴320包括中心转动轴321和安装套管322，中心转动轴321垂直穿过开设在安装板1上的转动轴孔120，并轴转连接在转动轴孔120中，为了使中心转动轴321在安装板1上的转动轴孔120内能灵活转动，在中心转动轴321与转动轴孔120之间还设置有法兰轴承323，即中心转动轴321通过法兰轴承323轴转连接在安装板1上的转动轴孔120内，中心转动轴321的外周以过盈配合的方式套设在法兰轴承323的内周，具体如图4所示。法兰轴承323的外周以过盈配合的方式套设在转动轴孔120的内周。
52.在图4所示，在中心转动轴321的两端分别嵌套有安装套管322，传动部头310和安全挡板330分别通过安装套管322安装在中间轴320的两端，且传动部头310长度方向的中轴线与安全挡板330长度方向的中轴线之间在三维空间内可错位设置，其错位夹角为0至90度，优选其错位夹角为45度角，在本实施方式中，传动部头310通过安装套管322与中间轴320的一端固定连接，中间轴320的另一端也通过安装套管322与安全挡板330固定连接，传动部头310转动时，能带动中间轴320转动，中间轴320转动时，能带动安全挡板330转动。故通过传动部头310带动中心转动轴321绕转动轴孔120旋转时，即能带动安全挡板330旋转。
53.在传动部头310远离中间轴320的一端开设有限位卡槽311和滑动卡槽312，且限位卡槽311和滑动卡槽312垂直交错开设，滑动卡槽312贯通传动部头310的前后对侧并贯穿传动部头310的端壁，限位卡槽311呈长条状并贯通传动部头310的左右对侧，具体如图4所示，滑动卡槽312的槽体方向与中间轴320的轴线方向相垂直，限位卡槽311和滑动卡槽312的槽体方向相互垂直且相互贯穿。在限位卡槽311内穿设有轴头固定件510，轴头固定件510的两端设置有外螺纹，轴头固定件510的中部为光杆结构且位于滑动卡槽312中。在轴头固定件510的两端套设有限位螺母313，限位螺母313呈阶梯轴状，限位螺母313小端的轴肩滑动嵌套安装在限位卡槽311内，限位螺母313能在长条形的限位卡槽311内来回滑动，从而带动轴头固定件510在限位卡槽311内来回移动，以便于调节轴头固定件510在限位卡槽311内的相对位置。
54.限位螺母313大端的轴肩端面抵靠在传动部头310的侧面上，具体如图4所示，通过限位螺母313将轴头固定件510安装和限定在限位卡槽311内，并使之能在限位卡槽311内来回滑动，以方便调节轴头固定件510在限位卡槽311内的相对位置。在限位螺母313外端通过弹性垫圈6、平垫片7和锁紧螺母将限位螺母313和轴头固定件510安装限定在传动部头310的限位卡槽311的位置。
55.如图1、图3和图4所示，在气缸2和错位转动件3之间设置有伸缩杆4；伸缩杆4的一端固定连接在气缸2的输出轴上，伸缩杆4的另一端套接有鱼眼轴头5，鱼眼轴头5伸入滑动卡槽312中，并套设在限位卡槽311内安装的轴头固定件510的外周上，鱼眼轴头5与轴头固定件510中部的光杆之间轴转连接，鱼眼轴头5能绕轴头固定件510中部的光杆部位转动，且鱼眼轴头5还能推动轴头固定件510在长条形的限位卡槽311内来回滑动。长条形的限位卡槽311所框定的范围是能使伸缩杆4在气缸2的带动下做水平无阻伸缩的范围。更重要的是，伸缩杆4能拉动鱼眼轴头5和轴头固定件510，进而带动传动部头310和中心转动轴321绕转动轴孔120转动或摆动，从而通过中心转动轴321带动安全挡板330摆动。
56.使用过程中，如图5和图7所示，将安全联锁装置通过安装板1安装固定在位于门框
91下侧或上侧的横板92上，且错位转动件3靠近舱门9安装铰链10的一侧。具体的，错位转动件3具有与舱门9的侧壁相互平行的解锁状态（图5所示即为解锁状态），以及与舱门9的侧壁相互垂直的联锁状态，气缸2能拉动伸缩杆4、鱼眼轴头5和轴头固定件510推动传动部头310和中间轴320绕转动轴孔120及法兰轴承323转动或摆动，进而通过中心转动轴321带动安全挡板330摆动，使安全挡板330具有转至其长度方向与舱门9侧壁相平行的解锁状态，以及使安全挡板330具有转至其长度方向与舱门9侧壁相垂直的联锁状态。
57.当安全挡板330转至其长度方向与舱门9侧壁相互垂直时，安全挡板330的端部抵靠在舱门9的侧壁，能阻止舱门9绕铰链10旋转而开门，以锁住舱门9，从而实现舱门9的联锁。当安全挡板330转至其长度方向与舱门9侧壁相互平行时，安全挡板330不再抵靠在舱门9的侧壁上，安全挡板330端部与舱门9侧壁之间便留出足够的间隙空间，可保证舱门9绕铰链10顺利旋转而实现开门，使舱门9能自如开关，从而实现舱门9的解锁。
58.本实施方式提出的用于气压舱的安全联锁装置，还包括控制模块和探测元件组，所述探测元件组包括第一探测器11、第二探测器12、第三探测器和第四探测器，第一探测器11与第二探测器12安装在门框91内腔上梁的左右两侧，第三探测器与第四探测器安装在门框91内腔下梁的左右两侧，在舱门9的上下两侧与第一至第四探测器相对应的位置点分别安装有探测点13，当舱门9旋转闭合在门框91内时，舱门9上下两侧设置的探测点13能分别与在门框91上下侧设置的第一至第四探测器互相对应。当舱门9关闭后，所述第一探测器11、第二探测器12、第三探测器和第四探测器能探测是否与对应点位的探测点13对齐，从而判断舱门9在门框91内是否关闭到位。
59.当舱门9关闭闭合在门框91内时，第一至第四探测器均会检测其与对应点位的探测点13是否对正，并将其检测到的位置对应信息发送给控制模块，控制模块根据收到的位置信息发出下一步的控制指令，当四个探测器发送的位置信息均表明舱门9已关闭到位，则控制模块控制电控气缸驱动安全挡板330旋转至水平状态，安全挡板330的端部抵靠在舱门9的侧壁，以将舱门9抵紧和锁住，以保持舱门9对门框91内侧所设密封条的压紧力，并防止舱门9的误开启。
60.所述控制模块还包括蜂鸣器或/和报警灯，若四个探测器中，至少有一个未检测到探测点13或若有探测器发送给控制模块的位置信息与设定信息不相符时，则说明操作人员执行的关门操作并未使舱门9关闭到位，控制模块则驱动警示灯进行闪烁提醒或控制蜂鸣器鸣叫，提醒操作人员，未将舱门9关闭到位另外，当探测器检测到舱门9长期未关闭且气压舱处于未工作状态时，则说明操作人员忘记了关门，控制模块也会驱动警示灯和蜂鸣器对操作人员进行提醒。
61.作为本实施例更加具体的解决方案，所述控制模块还包括指示灯组14，指示灯组14包括四个指示灯，指示灯组14中的四个指示灯分别与第一探测器11、第二探测器12、第三探测器和第四探测器对应连接，指示灯组14设置在探测元件组对应位置的门框91外围并与控制模块电性连接，当舱门9未关闭到位时，指示灯能指示舱门9未关闭到位的位置。
62.具体的，设置指示灯的目的在于方便使用者观察舱门9未关门到位的具体位置，使用者可根据实际需求进行选择。
63.作为本实施例更加具体的解决方案，所述探测元件组还包括气压传感器组，所述气压传感器组包括多个分布在气压舱舱体内的气压传感器，所述气压传感器组与控制模块
电性连接，所述气压传感器组能将气压舱内的气压数据以电信号形式传送给控制模块。
64.具体地，添加气压传感器组是为了能够监测气压舱内气压的实时状况，添加蜂鸣器与报警灯是为了能够及时提醒操作人员停止错误操作；控制模块可读取气压传感器组的实时数据，并与安全气压范围进行比较，若处于安全气压范围，则允许执行开门操作，若不处于安全气压范围则不允许执行开门操作；并在强制执行开门操作时发出警报信息。
65.作为本实施例更加具体的解决方案，所述气缸2采用电控气缸，在气缸2的缸体尾处还设置有紧急开关，紧急开关被气缸尾盖230盖住，按下紧急开关能让气缸2停止工作并使伸缩杆4停止移动。
66.紧急开关是为了防止突发情况发生而设定的，它能增加装置的安全性，在危及情况发生时能解除装置对舱门9的限制，将开关设置在尾盖230中是为了避免误触碰。
67.作为本实施例更加具体的解决方案，为了减少转动轴的损耗，中心转动轴321与转动轴孔120之间还设置有法兰轴承323，为了使装置使用寿命更长，气缸应定时添加机油进行润滑保护，故在气缸缸体210上还开设有用于加机油的机油孔。
68.本实施例的工作原理：安全联锁装置运用于气压舱，使用者能通过螺钉将安全联锁装置通过安装板1固定在舱门门框91上并将安全挡板330置于门框91与门扇的铰链10处，将探测元件组分别置于门框91的上梁和下梁的左右两侧并将气压探测器均匀分置在气舱内，当用户使用气舱时，安全联锁装置会检测内部气压值，当气压值在安全范围内，则驱动安全挡板330解锁，用户就能自行将舱门9打开，当用户关闭舱门9时，安全联锁装置会通过检测探测元件组来确定舱门9是否关门到位，当检测到有关门操作，但是未将门关门到位，装置会发出警报提示，当舱门9长期处于打开状态，且气压舱处于未工作状态时，则装置发出关门提示声以避免未使用气压舱而舱门9长期处于打开状态，当外界杂质或者有害物质进入气压舱从而损耗气压舱的情况发生，安全联锁装置的气缸2尾部设置有紧急开关，能在特殊情况发生时按下开关，解除装置对舱门9的限制，紧急开关包裹在尾盖230中。
69.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。