专利名称：快开门压力容器的卡箍式快开门结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快开门压力容器的卡箍式快开门结构，属于用于建材、化工、
轻工、纺织等的压力容器技术领域。
背景技术：
快开门式压力容器的快开门是制造硫化罐、蒸压釜、玻璃釜等设备的主要受压部 元件，压力容器工作中需要通入一定压力的工作介质，对容器内制品进行处理，而快开门压 力容器由于操作方便，故在各个工业领域广泛应用其质量直接影响到快开门式压力容器的 质量和安全使用性能。但目前公开的快开门压力容器的门盖与筒体连接结构是采用门盖 法兰上的门盖齿与筒体法兰上的卡箍齿啮合连接，筒体法兰的卡箍齿的齿根转角和门盖法 兰上的门盖齿的齿根转角处存在很高应力集中，使门盖法兰和门盖法兰存在着较大边缘应 力，在工作过程中，压力容器需要经常加压和卸压，因此循环应力使齿根转角处易产生疲劳 裂纹，而影响压力容器的作用寿命和安全性。再则筒体法兰上的卡箍齿和门盖法兰上的门 盖齿容易变形失圆，使筒体法兰齿和封头法兰齿对中困难，造成快开门开关困难，不仅影响 快开门式压力容器的密封，而且在使用过程中易出现啮齿不到位，还存在着飞盖的安全隐 患。再则，筒体法兰的卡箍齿和门盖法兰上的门盖齿的加工需要大型专用设备，加工周期 长，材料利用率底。生产成本高。由于上述缺点的存在，使齿啮式卡箍式连接形式的快开门 式压力容器的规格受到限制，通常用于公称直径不大于3. 8m、公称压力不大于2. 0Mpa的压 力容器。
发明内容本实用新型的目的提供一种结构简单，改善筒体法兰与门盖法兰连接处的受力状 况，提高压力容器的使用寿命和安全性能，门盖开关灵活，且生产成本低的快开门压力容器 的卡箍式快开门结构。 本实用新型为达到上述目的的技术方案是一种快开门压力容器的卡箍式快开门
结构，包括固定在筒体上的筒体法兰和固定在门盖上的门盖法兰，筒体开口一侧固定有筒
体环形座，其特征在于所述至少一处具有驱动端的环形卡箍设置在筒体的周边，环形卡箍
由两个以上的圆弧形卡箍构成，各圆弧形卡箍均具有相同的圆弧形凹槽，相邻两圆弧形卡
箍一侧通过移动铰链轴铰接，且各移动铰链轴分别安装在各导向座的铰链轨迹槽孔内并能
移动；所述环形卡箍驱动端处的两圆弧形卡箍具有主动端，具有主动端的两圆弧形卡箍顶
部分别安装有固定支架，驱动件安装在固定支架上，具有主动端的两圆弧形卡箍分别连接
有第一导向杆和第二导向杆，第一导向杆和第二导向杆分别设置在固定在筒体上的支承架
的第一轨迹槽孔和第二轨迹槽孔内并能移动；所述各圆弧形卡箍上的圆弧形凹槽与筒体法
兰和门盖法兰对应，锁合时的筒体法兰的外密封端面与门盖法兰的内密封端面密封贴合，
圆弧形凹槽的两侧面分别与筒体法兰的内环面和门盖法兰的外环面卡接。 本实用新型采用筒体法兰和门盖法兰，并用两个以上的圆弧形卡箍构成的环形卡箍对筒体法兰和门盖法兰卡接，由于筒体法兰、门盖法兰和圆弧形卡箍均采用无齿结构，因
此消除了齿形应力集中，压力容器的快开门的循环应力工况得到明显改善，而提高压力容
器的使用安全性，不仅能大幅度延长了压力容器的使用寿命，而且也扩大了适用范围，能用
于公称直径最大在10m、公称压力不大于35Mpa的压力容器上。本实用新型采用两个以上的
圆弧形卡箍构成的环形卡箍结构，由于环形卡箍上至少具有一个驱动端，通过安装在具有
主动端处的两个圆弧形卡箍上的驱动件，使该两圆弧形卡箍能沿支承架上的两个轨迹槽孔
内向外或向内移动，在同步联动机构的作用下使该两圆弧形卡箍同步移动，并通过具有主
动端圆弧形卡箍另一侧的移动铰链轴在导向架内径向的铰链轨迹槽孔内径向移动，而带动
其它的圆弧形卡箍移动，使环形卡箍对筒体法兰和门盖法兰的周边卡接，或从筒体法兰和
门盖法兰处的脱离，结构简单合理。本实用新型由于采用两个以上的圆弧形卡箍上的圆弧
形凹槽对筒体法兰的内环面和门盖法兰的外环面卡接，锁合时各圆弧形卡箍沿圆周方向均
会对筒体法兰和门盖法兰产生一个径向予紧力来束缚边缘应力，在趋圆效应的作用下能减
少筒体法兰和门盖法兰的变形。再则本实用新型的圆弧形卡箍会对筒体法兰和门盖法兰产
生自动调心作用，因此能使快开门开关灵活、准确到位，密封性可靠、使用方便。快开门压力
容器使用更安全更可靠。本实用新型采用多个圆弧形卡箍上的圆弧形凹槽对筒体法兰和门
盖法兰卡接，因此筒体法兰和封头法兰及各圆弧形卡箍的加工只需通用设备，加工周期短，
材料利用率高，生产成本低。
[0006]
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。图1是本实用新型快开门结构的一种结构示意图。图2是图1的A-A剖视结构示意图。图3是图2的C-C剖视结构示意图。图4是图1的B-B剖视结构示意图。图5是本实用新型同步联动机构的结构示意图。图6是图5的D-D剖视结构示意图。图7是图5的E-E剖视结构示意图。图8是图5的俯视结构示意图。图9是本实用新型快开门结构的另一种结构示意图。图10是图1的F-F剖视结构示意图。图11是图1卸压时的F-F剖视结构示意图。图12是图11的I处放大结构示意图。其中l-环形卡箍，1-1-第一圆弧形卡箍，1-2-第二圆弧形卡箍，1-3-联动圆弧形
卡箍，1-4-圆弧形凹槽，1-41-内环面，1-42-前环面，1-43-后环面，1-5-卸气孔，2-筒体环 形座，3-驱动件，4-支承架，4-1-第一轨迹槽孔，4-2-第二轨迹槽孔，4-3-安装槽，5-固定 支架，6-筒体，7-移动铰链轴，8-导向架，8-l-铰链轨迹槽孔，9-第一连杆，10-第一摆臂， 11-安全销，12-第二摆臂，13-压盖，14-第二连杆，15-第二支座，16-第二导向杆，17-第一 导向杆，18-第一支座，19-第一转动件，20-第一驱动轴，21-第二驱动轴，22-第二转动件， 23-筒体法兰，23-1-外密封端面，23-2-内环面，24-门盖法兰，24-1-内密封端面，24_2_第二环面，24-3-过渡圆锥面，24-4-第一环面，25-密封圈。
具体实施方式
见图1 8所示，本实用新型的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，包括固定在 筒体6上的筒体法兰23和固定在门盖上的门盖法兰24，筒体6开口一侧固定有筒体环形 座2，至少一处具有驱动端的环形卡箍1安装在筒体环形座2设置在筒体的周边，环形卡箍 1由两个以上的圆弧形卡箍构成，本实用新型的环形卡箍1上的各圆弧形卡箍等分，如图1 所示，由四个沿圆周等分的圆弧形卡箍构成，或如图9所示，由三个沿圆周等分的圆弧形卡 箍构成，还可由两个沿圆周等分半圆形的圆弧形卡箍或六个或五个或八个或十个或更多个 沿圆周等分的圆弧形卡箍构成，其数量可根据筒体的直径设定；本实用新型的圆弧形卡箍 还可以沿圆周不等分设置。见图1 3所示，各圆弧形卡箍均相同的圆弧形凹槽l-4，相邻 两圆弧形卡箍一侧通过移动铰链轴7铰接，该相邻两圆弧形卡箍上均设有向相接部分延伸 的铰接座，移动铰链轴7安装在两圆弧形卡箍的两铰接座上，各移动铰链轴7分别安装在各 导向座8的铰链轨迹槽孔8-l内并能移动，该移动铰链轴7通过两侧的紧固件安装在导向 架8上，导向架8与筒体环形座2连接，且移动铰链轴7至少一侧具有螺纹，锁紧螺母安装 在移动铰链轴7上，移动铰链轴7两侧套装有导向套，且导向套的两侧具有耐磨垫片，且耐 磨垫片与导向架8的两侧相接。 见图1、4、5所示，本实用新型的环形卡箍1驱动端处的两相邻圆弧形卡箍具有主 动端，即第一圆弧形卡箍1-1和第二圆弧形卡箍l-2，具有主动端的两圆弧形卡箍顶部分别 安装有固定支架5，驱动件3安装在支承架4上，该驱动件3为油缸或气缸或丝杆，当驱动件 3采用丝杆时，支承架4上具有螺套，通过驱动件3伸縮运动使第一圆弧形卡箍1-1和第二 圆弧形卡箍1-2向外或向内移动。本实用新型的环形卡箍1具有1 4个驱动端，且每一 个驱动端处的两相邻圆弧形卡箍均具有主动端，如图1所示，环形卡箍1具有两个驱动端， 通过两个驱动件3控制两处的相邻圆弧形卡箍运动；或如图9所示，环形卡箍1具有一个驱 动端， 一个驱动件3控制一处的相邻圆弧形卡箍运动，具有主动端的两圆弧形卡箍分别与 相邻的联动圆弧形卡箍1-3通过移动铰链轴7铰接，环形卡箍1的驱动端还可以设置三个 或四个或更多个，环形卡箍1上的驱动端的数量以及圆弧形卡箍数量可根据筒体法兰23直 径的大小设置。 见图4 8所示，本实用新型具有主动端的两圆弧形卡箍分别连接有第一导向杆 17和第二导向杆16，第一导向杆17和第二导向杆16分别设置在支承架4的第一轨迹槽孔 4-1和第二轨迹槽孔4-2内并能移动，支承架4固定在筒体上，该支承架4可安装在筒体环 形座2上并位于环形卡箍1的驱动端处，当两圆弧形卡箍沿圆周等分的圆弧形卡箍时，支承 架4下部第一轨迹槽孔4-1和第二轨迹槽孔4-2可对称设置，如两圆弧形卡箍沿圆周不等 分的圆弧形卡箍时，该第一轨迹槽孔4-1和第二轨迹槽孔4-2不对称设置。见图5-8所示， 本实用新型的支承架4上还安装有分别使两圆弧形卡箍同步运行的同步联动机构，同步联 动机构包括同步旋转的第一转动件19和第二转动件22以及第一摆臂10、第一连杆9、第二 摆臂12和第二连杆14，该第一转动件19和第二转动件22为相啮合齿轮或相啮合的扇形 齿轮，铰接在第一连杆9上的第一摆臂10与第一转动件19连接，且第一连杆9与其中一个 具有主动端的圆弧形卡箍连接，即第一连杆9与第一圆弧形卡箍1-1铰接，第一圆弧形卡箍1-1的顶部固定有第一支座18，第一连杆9与第一支座18铰接；铰接在第二连杆14上的第 二摆臂12与第二转动件22连接，且第二连杆14与另一个具有主动端的圆弧形卡箍连接， 即第二连杆14与第二圆弧形卡箍1-2上铰接，同样第二圆弧形卡箍1-2的顶部固定有第二 支座15，第二连杆14与第二支座15铰接，分别连接在具有主动端两圆弧形卡箍上的第一导 向杆17和第二导向杆16设置在第一轨迹槽孔4-1和第二轨迹槽孔4-2内，在驱动件3的 伸縮过程中，通过第一转动件19和第二转动件22同步分别通过相铰接的第一摆臂10、第 一连杆9和第一圆弧形卡箍1-1以及相铰接的第二摆臂12、第二连杆14和第二圆弧形卡 箍1-2，使第一圆弧形卡箍1-1和第二圆弧形卡箍1-2沿第一轨迹槽孔4-1和第二轨迹槽孔 4-2移动。 见图5 8所示，本实用新型为便于安装同步联动机构，支承架4的上部具有内凹 的安装槽4-3，第一转动件19和第二转动件22分别与第一驱动轴20和第二驱动轴21连接 并位于安装槽4-3内，而第一驱动轴20和第二驱动轴21支承连接在支承架4上，压盖13 安装在支承架4上并盖住第一转动件19和第二转动件22，穿出压盖13的第一驱动轴20和 第二驱动轴21分别与第一摆臂10和第二摆臂12连接，控制两摆臂动作。见图4、8所示， 本实用新型第一摆臂IO和第二摆臂12上均具的插装安全销11的销孔，安装在支承架4上 的安全销11在两销孔内可轴向移动，通过安全销11对第一摆臂10和第二摆臂12进行安 全联锁。 见图4、 10 12所示，本实用新型环形卡箍1上各圆弧形卡箍上的圆弧形凹槽1-4 与筒体法兰23和门盖法兰24对应，门盖法兰24两侧具有内密封端面24-1和外环面，筒体 法兰23两侧具有外密封端面23-1和内环面23-2，锁合时的筒体法兰23的外密封端面23_1 与门盖法兰24的内密封端面24-1密封贴合，最好在筒体法兰23上设有气孔，筒体法兰24 的外密封端面23-l上设有密封圈25，通过气压将密封圈25顶在门盖法兰24的内密封端面 上，圆弧形凹槽1-4的两侧面分别与筒体法兰23的内环面23-2和门盖法兰24的外环面卡 接。 本实用新型为了使门盖开启时，能将容器内残余压力快速泄除，见图10 12所 示，门盖法兰24的外环面为阶梯状，该外环面由第一环面24-4和第二环面24-2及位于第 一环面24-4和第二环面24-2之间的过渡圆锥面24-3构成，且第一环面24_4高于第二环 面24-2，门盖法兰24上的第一环面24-4与第二环面24-2的高度差在2-20mm之间，该过渡 圆锥面24-3的夹角在30-45°之间，至少一个圆弧形卡箍上设有卸气孔1-5，见图1所示， 本实用新型的卸气孔1-5设置在与筒体环形座2下部连接的圆弧形卡箍上，并位于圆弧形 卡箍最底处的圆弧形凹槽1-4的槽底处，在排出容器内余压的同时，还可排水。本实用新型 的圆弧形凹槽1-4的一侧具有与门盖法兰24上的第一环面24-4和第二环面24-2对应的 前环面l-42和后环面1-43，圆弧形凹槽1-4另一侧的内环面l-41与筒体法兰23的外环面 23-2对应，圆弧形凹槽1-4的前环面1-42与门盖法兰24上的第一环面24_4连接，圆弧形 凹槽1-4的内环面1-41与筒体法兰23的内环面23-2连接，使多个圆弧形卡箍上的圆弧形 凹槽1-4卡紧在筒体法兰23和门盖法兰24的外周。在打开门盖之前，各圆弧形卡箍向外 径向移动，各圆弧形凹槽l-4的前环面1-42由门盖法兰24上的第一环面24-4经过渡圆锥 面24-3停留在第二环面24-2上，停留时间可人工设置，容器内的残余汽体压力和二次蒸发 的气体压力推开门盖，气体压力从筒体法兰23的外密封端面23-1与门盖法兰24的内密封端面24-1之间的空隙卸出，再从卸气孔1-5排出，进入泄气状态，快速将容器内余压彻底泄 除，确保容器操作安全和可靠。
权利要求一种快开门压力容器的卡箍式快开门结构，包括固定在筒体上的筒体法兰和固定在门盖上的门盖法兰，筒体开口一侧固定有筒体环形座，其特征在于所述至少一处具有驱动端的环形卡箍安装在筒体环形座并设置在筒体的周边，环形卡箍由两个以上的圆弧形卡箍构成，各圆弧形卡箍均具有相同的圆弧形凹槽，相邻两圆弧形卡箍一侧通过移动铰链轴铰接，且各移动铰链轴分别安装在各导向座的铰链轨迹槽孔内并能移动；所述环形卡箍驱动端处的两圆弧形卡箍具有主动端，具有主动端的两圆弧形卡箍顶部分别安装有固定支架，驱动件安装在固定支架上，具有主动端的两圆弧形卡箍分别连接有第一导向杆和第二导向杆，第一导向杆和第二导向杆分别设置在固定在筒体上的支承架的第一轨迹槽孔和第二轨迹槽孔内并能移动；所述各圆弧形卡箍上的圆弧形凹槽与筒体法兰和门盖法兰对应，锁合时的筒体法兰的外密封端面与门盖法兰的内密封端面密封贴合，圆弧形凹槽的两侧面分别与筒体法兰的内环面和门盖法兰的外环面卡接。
2. 根据权利要求1所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述环 形卡箍上具有1 4个驱动端，且每一个驱动端处的两相邻圆弧形卡箍具有主动端。
3. 根据权利要求1所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述门 盖法兰的外环面呈阶梯状，外环面由第一环面和第二环面及位于第一环面和第二环面之间 的过渡圆锥面构成，且第一环面高出第二环面2-20mm，至少一个圆弧形卡箍设有卸气孔，环 形凹槽一侧具有与门盖法兰上的第一环面和第二环面对应的前环面和后环面，环形凹槽的 另一侧具有与筒体法兰对应的内环面，环形凹槽的前环面和内环面分别与门盖法兰上的第 一环面和筒体法兰的内环面连接。
4. 根据权利要求3所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述的 卸气孔设置在与筒体外环座下部连接的圆弧形卡箍上，并位于圆弧形卡箍最底处的环形凹 槽槽底处。
5. 根据权利要求1所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述支 承架上安装有同步联动机构，同步联动机构包括同步转动的第一转动件和第二转动件，第 一摆臂、第一连杆、第二摆臂和第二连杆，铰接在第一连杆上的第一摆臂与第一转动件连 接，且第一连杆与其中一个具有主动端的圆弧形卡箍连接，铰接在第二连杆上的第二摆臂 与第二转动件连接，且第二连杆与另外一个具有主动端的主动圆弧形卡箍连接。
6. 根据权利要求5所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述的第一转动件和第二转动件为相啮合齿轮或相啮合的扇形齿轮，支承架的上部具有内凹的安 装槽，第一转动件和第二转动件分别与第一驱动轴和第二驱动轴连接，第一驱动轴和第二 驱动轴支承连接在支承架上，压盖安装在支承架上并盖在第一转动件和第二转动件上，穿 过压盖的第一驱动轴和第二驱动轴分别与第一摆臂和第二摆臂连接。
7. 根据权利要求1所述的快开门压力容器的卡箍式快开门结构，其特征在于所述移 动铰链轴的两侧套装有导向套，且导向套的两侧具有耐磨垫片，且耐磨垫片与导向架的两 侧相接。
专利摘要本实用新型涉及一种快开门压力容器的卡箍式快开门结构，至少一处具有驱动端的环形卡箍安装在筒体环形座上，环形卡箍由两个以上具有圆弧形凹槽的圆弧形卡箍构成，相邻两圆弧形卡箍通过移动铰链轴铰接并安装在各导向座的铰链轨迹槽孔；具有主动端的两圆弧形卡箍顶部分别安装有固定支架，驱动件安装在固定支架上，具有主动端的两圆弧形卡箍通过两导向杆分别设置在支承架的两轨迹槽孔内；锁合时的筒体法兰的外密封端面与门盖法兰的内密封端面密封贴合，圆弧形凹槽的两侧面分别与筒体法兰的内环面和门盖法兰的外环面卡接。本实用新型结构简单，改善筒体法兰与门盖法兰连接处的受力状况，提高压力容器的使用寿命和安全性能，门盖开关灵活，生产成本低。
文档编号F16J13/24GK201475317SQ200920231218
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者张晃清, 是新, 陆焕良 申请人:常州锅炉有限公司