一种压力容器快开结构的制作方法

1.本发明涉及快开式压力容器技术领域，具体而言，尤其涉及一种压力容器快开结构。


背景技术：

2.现有医疗设备压力容器，为了满足快开需求，普遍采用了多螺栓或者手轮式，通过多螺栓固定或手轮螺杆联动实现压力容器的机械式密封，但这些传统的方式锁定过程多，存在过盈态，且锁定方式无法判定是否锁定到位，从而导致多次过盈操作，影响密封可靠性。此外传统的锁定方式无法保证这设备在运行状态时无法被打开。


技术实现要素：

3.根据上述提出的现有医疗设备压力容器，为了满足快开需求，普遍采用了多螺栓或者手轮式，通过多螺栓固定或手轮螺杆联动实现压力容器的机械式密封，但这些传统的方式锁定过程多，存在过盈态，且锁定方式无法判定是否锁定到位，从而导致多次过盈操作，影响密封可靠性；此外传统的锁定方式无法保证这设备在运行状态无法被打开的技术问题，而提供一种压力容器快开结构。本发明主要利用转动装置实现上封头的打开和关闭，通过锁紧装置实现上封头和筒体间的密封锁紧连接。
4.本发明采用的技术手段如下：
5.一种压力容器快开结构，包括：筒体、上封头、下封头和转动装置，上封头和下封头分别设置在筒体的顶端和底端，构成内部具有封闭腔室的容器；转动装置的一侧固定在筒体上，另一侧与上封头连接，用于实现上封头的打开和关闭；上封头的内壁设有密封圈，在上封头关闭且与筒体闭合后，密封圈受到上封头与筒体的共同作用形变，将上封头与筒体密封锁紧；
6.上封头和筒体间共同连接有锁紧装置，当在筒体内压力的作用下将上封头向上顶开时，利用锁紧装置将上封头和筒体紧固；
7.筒体内部设有用于检测压力的压力传感器，锁紧装置电连接有控制器，压力传感器与控制器电连接，当压力传感器检测到筒体内处于可打开状态时，向控制器发送信号，控制锁紧装置开锁，使上封头与筒体间处于可分离状态，同时利用转动装置将上封头打开。
8.进一步地，所述锁紧装置由夹紧装置和与夹紧装置相连的脚踏联动装置组成，夹紧装置分别与筒体和上封头相连，脚踏联动装置与控制器电连接，当压力传感器检测到筒体处于可打开状态时，向控制器发送信号，控制脚踏联动装置动作，驱动夹紧装置松开，使上封头与筒体间处于可分离状态。
9.进一步地，所述锁紧装置由封头齿套环和筒体齿套环组成，封头齿套环通过滑轨与上封头相连，封头齿套环沿着滑轨绕上封头的中心轴转动；封头齿套环上设有把手，把手的一侧设有插销孔，插销孔内连接有用于锁定封头齿套环的电插销，电插销连接有电磁螺线圈，电磁螺线圈与控制器电连接；筒体齿套环与筒体的顶部固定连接；
10.封头齿套环的圆周方向上设有多个齿ⅰ，筒体齿套环的圆周方向上设有多个与齿ⅰ配合连接的齿ⅱ；齿ⅰ和齿ⅱ设有间隙，当在筒体内压力的作用下将上封头向上顶开时，齿ⅰ和齿ⅱ接触连接，用于紧固上封头和筒体，防止上封头被顶开；
11.当压力传感器检测到筒体处于可打开状态时，控制器控制电磁螺线圈得电，电插销回收，封头齿套环解锁可转动，手动转动把手带动封头齿套环，齿ⅰ和齿ⅱ错位，解除封头齿套环与筒体齿套环的紧固连接，此时利用转动装置将可向上开启上封头，实现快开式设计。
12.进一步地，所述夹紧装置由扣合连接的上勾爪和下勾爪组成，上勾爪置于上封头上，下勾爪分别与下勾爪转轴和脚踏联动装置相连，下勾爪转轴安装在下勾爪支撑上，下勾爪支撑固定在筒体的外壁；
13.下勾爪上安装有复位弹簧；在将上封头关闭过程中，上勾爪随之向下移动，会将下勾爪向外顶开，当将上封头完全关闭后，下勾爪在复位弹簧的作用下恢复初始状态，此时，上勾爪的底部爪端和下勾爪的顶部爪端存在间隙，当在筒体内压力的作用下将上封头向上顶开时，上勾爪的底部爪端和下勾爪的顶部爪端接触扣合连接，用于紧固上封头和筒体，防止上封头被顶开；
14.通过脚踏联动装置驱动下勾爪绕下勾爪转轴向外转动，实现上勾爪和下勾爪间的脱离，进而使上封头与筒体间处于可分离状态。
15.进一步地，所述脚踏联动装置由脚踏板、脚踏连杆、电磁插销和下勾爪连杆组成，下勾爪连杆的一端通过活结与下勾爪连接，当下勾爪连杆下拉时，下勾爪向筒外侧转动，与上勾爪脱扣，此时可将上封头抬起，实现开关；下勾爪连杆的另一端通过活结与脚踏连杆连接，脚踏连杆与脚踏板固定连接，脚踏板通过连接轴固定在脚踏支撑上，脚踏锁定扣与脚踏板连接，脚踏锁定扣上设置有与控制器电连接的电磁线圈和电磁插销，当电磁线圈接收到控制器的信号得电后，电磁插销回收，脚踏锁定扣脱扣，此时脚踏板下踩，可联动脚踏连杆转动，带动下勾爪连杆下移，下勾爪连杆下移后，带动下勾爪外转，使得下勾爪与上勾爪脱扣，实现上封头解锁，利用转动装置抬起上封头，即可打开。
16.进一步地，所述转动装置由悬臂和悬臂支撑组成，悬臂的一侧通过悬臂固定螺母与上封头顶端固定连接，另一侧端部通过悬臂固定轴与悬臂支撑转动连接，悬臂支撑固定在筒体的外壁，通过悬臂绕悬臂支撑的转动，实现上封头的打开和关闭。
17.进一步地，所述齿ⅰ和齿ⅱ相接触的表面具有坡度，其坡度用于在封头齿套环(转动时，给予一个明显反馈，确认封头齿套环滑动到位。
18.进一步地，所述压力传感器检测到筒体处于可打开状态时，满足的条件为：压力容器快开结构处于停机状态，未运行；筒体内压力处于平衡状态，即筒体内外压力一致。
19.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
20.1、本发明提供的压力容器快开结构，具有更快的锁定速度，其新式锁定结构通过下压封头即可实现密封锁定，相比较于传统的多螺杆或手轮式密封锁定，减少了锁定过程。
21.2、本发明提供的压力容器快开结构，具有明确的锁定信息，即根据非常明显的反馈(锁定到位以后会听到很明显的咔嗒声，此咔嗒声为下勾爪利用复位弹簧复位时，与上勾爪碰撞的声音)可确认锁定到位，不存在过盈态，而传统的锁定方式无法判定是否锁定到位，从而导致多次过盈操作，影响密封可靠性。
22.3、本发明提供的压力容器快开结构，结合电磁线圈和电磁插销等电气方面设计的安全保护连锁系统，可确保设备在运行状态无法被打开，传统的锁定方式无法保证这一点。
23.4、本发明提供的压力容器快开结构，具有更人性化的操作，不需要用户经过大量繁琐重复的操作即可实现密封锁定，降低了用户的劳动量，提高了用户体验。
24.综上，应用本发明的技术方案能够解决现有医疗设备压力容器，为了满足快开需求，普遍采用了多螺栓或者手轮式，通过多螺栓固定或手轮螺杆联动实现压力容器的机械式密封，但这些传统的方式锁定过程多，存在过盈态，且锁定方式无法判定是否锁定到位，从而导致多次过盈操作，影响密封可靠性；此外传统的锁定方式无法保证这设备在运行状态无法被打开的问题。
25.基于上述理由本发明可在使用压力容器快开结构的医疗器械、化工等领域广泛推广。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例1中压力容器快开结构的正视图。
28.图2为本发明实施例1中压力容器快开结构的后视图。
29.图3为本发明实施例1中压力传感器与控制器之间的连接框图及信息流序图。
30.图4为本发明实施例2中压力容器快开结构的结构示意图。
31.图5为本发明实施例2中上封头、封头齿套环和筒体齿套环的结构示意图。
32.图6为本发明实施例2中上封头和封头齿套环的结构示意图。
33.图7为本发明实施例2中筒体齿套环和筒体的结构示意图。
34.图中：1、悬臂；2、上勾爪；3、下勾爪；4、下勾爪支撑；5、下勾爪转轴；6、脚踏板；7、脚踏连杆；8、电磁插销；9、下封头；10、下勾爪连杆；11、筒体；12、上封头；13、悬臂固定轴；14、悬臂固定螺母；15、悬臂支撑；16、封头齿套环；17、筒体齿套环；18、把手；19、齿ⅰ；20、齿ⅱ；21、插销孔。
具体实施方式
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
38.实施例1
39.如图1
‑
3所示，本发明提供了一种压力容器快开结构，包括：筒体11、上封头12、下封头9和转动装置，上封头12和下封头9分别设置在筒体11的顶端和底端，构成内部具有封闭腔室的容器；转动装置的一侧固定在筒体11上，另一侧与上封头12连接，用于实现上封头12的打开和关闭(即开盖和关盖)；上封头12的内壁设有密封圈，在上封头12关闭且与筒体11闭合后，密封圈受到上封头12与筒体11的共同作用形变，将上封头12与筒体11密封锁紧，随着筒体内压力越大，在密封圈作用下，上封头12与筒体11间锁紧力越大；上封头12和筒体11间共同连接有锁紧装置，当在筒体11内压力的作用下将上封头12向上顶开时，利用锁紧装置将上封头12和筒体11紧固；筒体11内部设有用于检测压力的压力传感器，锁紧装置电连接有控制器(采用现有控制器)，压力传感器与控制器电连接，当压力传感器检测到筒体11内处于可打开状态时，向控制器发送信号，控制锁紧装置开锁，使上封头12与筒体11间处于可分离状态，同时利用转动装置将上封头12打开。其中，压力传感器检测到筒体11处于可打开状态时，其可打开状态需要满足的条件为：压力容器快开结构处于停机状态，未运行；筒体11内压力处于平衡状态，即筒体11内外压力一致。
40.在本实施方式中，所述锁紧装置由夹紧装置和与夹紧装置相连的脚踏联动装置组成，夹紧装置分别与筒体11和上封头12相连，脚踏联动装置与控制器电连接，当压力传感器检测到筒体11处于可打开状态时，向控制器发送信号，控制脚踏联动装置动作，驱动夹紧装置松开，使上封头12与筒体11间处于可分离状态。
41.在本实施方式中，所述夹紧装置设有两组，每组夹紧装置由扣合连接的上勾爪2和下勾爪3组成，上勾爪2置于上封头12上，下勾爪3分别与下勾爪转轴5和脚踏联动装置相连，下勾爪转轴5安装在下勾爪支撑4上，下勾爪支撑4固定在筒体11的外壁；下勾爪3上安装有复位弹簧；在将上封头12关闭过程中，上勾爪2随之向下移动，会将下勾爪3向外顶开，当将上封头12完全关闭后，下勾爪3在复位弹簧的作用下恢复初始状态，此时，上勾爪2的底部爪端和下勾爪3的顶部爪端存在间隙，当在筒体11内压力的作用下将上封头12向上顶开时，上勾爪2的底部爪端和下勾爪3的顶部爪端接触扣合连接，形成交错勾起，用于紧固上封头12和筒体11，防止上封头12被顶开；通过脚踏联动装置驱动下勾爪3绕下勾爪转轴5向外转动，实现上勾爪2和下勾爪3间的脱离，进而使上封头12与筒体11间处于可分离状态。上封头2与筒体11的锁紧通过上勾爪2和下勾爪3间是否锁定到位来判断，即若上勾爪2和下勾爪3锁定以后会听到很明显的咔嗒声(此咔嗒声为下勾爪3利用复位弹簧复位时，与上勾爪2碰撞的声音)，则上勾爪2和下勾爪3锁定到位。
42.在本实施方式中，所述脚踏联动装置由脚踏板6、脚踏连杆7、电磁插销8和下勾爪连杆10组成，下勾爪连杆10的一端通过活结与下勾爪3连接，当下勾爪连杆10下拉时，下勾爪3向筒外侧转动，与上勾爪2脱扣，此时可将上封头12抬起，实现开关；下勾爪连杆10的另一端通过活结与脚踏连杆7连接，脚踏连杆7与脚踏板6固定连接，脚踏板6通过连接轴固定在脚踏支撑上，脚踏锁定扣与脚踏板6连接，脚踏锁定扣上设置有与控制器电连接的电磁线圈和电磁插销8，当电磁线圈接收到控制器的信号得电后，电磁插销8回收，脚踏锁定扣脱
扣，此时脚踏板6下踩，可联动脚踏连杆7转动，带动下勾爪连杆10下移，下勾爪连杆10下移后，带动下勾爪3外转，使得下勾爪3与上勾爪2脱扣，实现上封头12解锁，利用转动装置抬起上封头12，即可打开。具体地，控制器会给电磁线圈通电，此时电磁插销8会收回，脚踏联动装置解锁，踩下脚踏板6后，下勾爪3脱离原位置，使得上勾爪2可脱开固定，即解锁了上封头12连接的夹紧装置，此时上封头12即可向上打开。
43.在本实施方式中，所述转动装置由悬臂1和悬臂支撑15组成，悬臂1的一侧通过悬臂固定螺母14与上封头12顶端固定连接，另一侧端部通过悬臂固定轴13与悬臂支撑15转动连接，悬臂支撑15固定在筒体11的外壁，通过悬臂1绕悬臂支撑15的转动，实现上封头12的打开和关闭(可自动打开上封头12，也可手动打开上封头12，上封头12被自动打开时，可由电机控制悬臂1带着上封头12转动打开)。
44.本发明采用了全新型的关门自锁结构，可实现无外力情况下的永久锁定；此种结构设计极大的简化了密封门解锁过程，且极易确认锁定到位情况，提升了产品安全性。
45.(1)机械方面：采用自复位式卡簧(即复位弹簧)，当上封头楔头接触到复位卡簧时，限位卡(即下勾爪)自动位移，使得上封头可以关闭到位，上封头关闭到位后，限位卡受弹簧力作用自动复位，卡住楔头，使上封头固定住，同时可以以较为明显的咔哒振动反馈给用户，确认上封头锁定到位。
46.解锁时，用户通过脚踏联动装置(采用脚踏式开关联动机械传动结构方式)，将限位卡拉动至脱扣位置，上封头可轻易打开。
47.(2)电气方面设计包含以下内容：电磁螺线圈，带有电磁插销功能；控制器；压力传感器。脚踏联动装置可构成安全保护连锁系统。在控制器未通电情况下，电磁插销默认处于弹出状态，将安全保护连锁系统锁定，当通电以后，系统根据状态判定，可进行开门操作时，使得电磁线圈通电，电磁插销处于回收状态，此时安全保护连锁系统解锁，可执行开门操作。具体地，在上封头锁定后，控制器中会根据用户使用状态，将脚踏式开关机械联动装置(脚踏联动装置)进行锁定或者解锁，可保证在产品运行时，用户无法打开上封头。
48.本发明是一种机械加电气设计的快开式密封方案，包含有锁定方式、脚踏机械联动方式、电气控制逻辑、电气控制脚踏式联动锁定方式和悬臂设计方式。采用的电气控制逻辑为：1、控制器检测筒体内压力值；2、控制器标注设备运行状态：当控制器通过压力传感器检测到筒体内压力与大气压处于平衡状态时，再判断设备是否处于运行状态，若设备处于运行状态，则保持电磁线圈处于断电锁定状态，当设备处于停机状态，且筒体内外压力处于平衡状态时，则对电磁线圈通电，使得电磁插销收回，解锁脚踏式开门机构(即脚踏联动装置)。
49.实施例2
50.如图4
‑
7所示，一种压力容器快开结构，包括：筒体11、上封头12、下封头9和转动装置，上封头12和下封头9分别设置在筒体11的顶端和底端，构成内部具有封闭腔室的容器；转动装置的一侧固定在筒体11上，另一侧与上封头12连接，用于实现上封头12的打开和关闭；上封头12的内壁设有密封圈，在上封头12关闭且与筒体11闭合后，密封圈受到上封头12与筒体11的共同作用形变，将上封头12与筒体11密封锁紧；上封头12和筒体11间共同连接有锁紧装置，当在筒体11内压力的作用下将上封头12向上顶开时，利用锁紧装置将上封头12和筒体11紧固；筒体11内部设有用于检测压力的压力传感器，锁紧装置电连接有控制器，
压力传感器与控制器电连接，当压力传感器检测到筒体11处于可打开状态时，向控制器发送信号，控制锁紧装置开锁，使上封头12与筒体11间处于可分离状态，同时利用转动装置将上封头12打开。
51.在本实施方式中，所述锁紧装置由封头齿套环16和筒体齿套环17组成，封头齿套环16通过滑轨与上封头12相连，封头齿套环16沿着滑轨绕上封头12的中心轴转动；封头齿套环16上设有把手18，把手18的一侧设有插销孔21，插销孔21内连接有用于锁定封头齿套环16的电插销，电插销连接有电磁螺线圈，电磁螺线圈与控制器电连接；筒体齿套环17与筒体11的顶部固定连接；封头齿套环16的圆周方向上设有多个齿ⅰ19，筒体齿套环17的圆周方向上设有多个与齿ⅰ配合连接的齿ⅱ20；齿ⅰ19和齿ⅱ20设有间隙，当在筒体11内压力的作用下将上封头12向上顶开时，齿ⅰ19和齿ⅱ20接触连接，用于紧固上封头12和筒体11，防止上封头12被顶开；当压力传感器检测到筒体11处于可打开状态时，控制器控制电磁螺线圈得电，电插销回收，封头齿套环16解锁可转动，手动转动把手18带动封头齿套环16，齿ⅰ19和齿ⅱ20错位，解除封头齿套环16与筒体齿套环17的紧固连接，此时利用转动装置将可向上开启上封头12，实现快开式设计。齿ⅰ19和齿ⅱ20相接触的表面具有较小坡度，其坡度是为了方便转动时的手感，给予一个明显反馈，确认封头齿套环16滑动到位。
52.在本实施方式中，所述转动装置由悬臂1和悬臂支撑15组成，悬臂1的一侧通过悬臂固定螺母14与上封头12顶端固定连接，另一侧端部通过悬臂固定轴13与悬臂支撑15转动连接，悬臂支撑15固定在筒体11的外壁，通过悬臂1绕悬臂支撑15的转动，实现上封头12的打开和关闭(可自动打开上封头12，也可手动打开上封头12，上封头12被自动打开时，可由电机控制悬臂1带着上封头12转动打开)。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。