重力式双盖密封装置的制作方法

本发明属于密封装置技术领域，具体涉及重力式双盖密封装置。

背景技术：
在核化工领域中，通常对放射性物质的生产及处理等过程是在多个密封的热室、工作箱及手套箱(统称为“密封箱室”，简称为“箱室”)组成的箱室中进行的。因此各箱室间的物料转运需要在各箱室上设置转运接口，以便与用于转运物料的装置(如转运容器等)对接。为了防止利用转运容器等在箱室间进行物料转运时发生有害气体及气溶胶的外泄，进而污染环境伤害人体，通常采用一种特殊的密封装置作为转运接口来保证物料转运的特殊密封要求，这种特殊的密封装置必须要保证在转运过程中物料不会以气流的形式向外界泄露，又要保证不会因在转运过程中开、闭密封盖(或密封门)而沾污除箱室及转运容器与物料接触的内表面外的其他任何表面，即不让任何密封界面以外的表面暴露在带有物料的气氛下。在现有双盖密封技术中，文献1“一种手持式防护转运容器”(申请号201120207456，公开日2012年2月1日)和文献2“一种多点锁紧的双盖密封装置”(申请号201210356649，公开日2013年1月16日)公开的技术方案中，上、下盖之间，上盖与上法兰(设在箱室上的法兰)之间，以及下盖与下法兰(设在转运容器上的法兰)之间的锁紧或解锁均需先解锁防误操作的机构(在文献1中为上盖锁紧装置，在文献2中为连杆和螺杆轴)，再转动锁紧机构来锁紧或解锁(文献1利用旋转安装在上盖上的捏合装置来实现，而文献2利用额外的专用工具来实现)，最后再用专用吊具将锁紧的双盖吊离封盖位置，进而可以在箱室与转运容器之间转运物料。上述双盖密封技术的共性及不足之处是：1)虽然都设置了防误操作机构，但在解锁防误操作机构后，由于还需要人为地进行锁紧或解锁操作，因此在理论上存在因忘记这步操作(或该操作出错)而导致误操作的可能性。2)装置结构复杂，操作比较繁琐。文献2甚至需要为贯穿上盖的轴增设密封圈，且下盖就位时需要周向的精确定位，因为其锁紧机构的轴与密封盖的轴线不同轴。

技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单精巧、可靠性高且操作方便的重力式双盖密封装置。为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：重力式双盖密封装置，包括上盖组件和下盖组件，其中，上盖组件包括上法兰和设在上法兰内孔中的上盖；下盖组件包括下法兰和设在下法兰内孔中的下盖；上盖上设有双盖闭锁机构，双盖闭锁机构穿过上盖并能够与下盖相连或在自身重力作用下与下盖脱开。进一步，双盖闭锁机构还包括穿过上盖上部轴向中心处通孔的拉杆总成以及设在下盖轴向中心处凹槽中并与两个抓钩相配合的下抓头；拉杆总成包括穿过上盖的上部通孔伸入与通孔贯通的凹槽中且能在通孔中滑动的拉杆，拉杆伸出上盖顶部的一端连接有上抓头，拉杆伸入上盖凹槽内的一端连接有两侧带斜坡的斜坡台；两个抓钩的钩部相对设置，两个抓钩的中部分别铰接在设于上盖凹槽内壁上的两个固定轴上，每个抓钩的上部分别固定了活动轴，两个活动轴之间连接有拉簧；两个活动轴能够沿斜坡台的斜坡滑动。再进一步，上抓头的下部套装有伸缩密封套，伸缩密封套的一端固定在上盖的顶部。更进一步，上盖的下表面、下盖的上表面与上法兰、下法兰的密封面齐平；上盖的下部套装有上密封圈；下法兰的密封面所在一端的内孔表面上开有环形槽，环形槽内设有下密封圈。进一步，下盖的径向方向开有盲孔，盲孔内设在能在盲孔中滑动的弹簧销；下法兰的内表面设有与弹簧销相配合的环形槽。再进一步，上法兰、下法兰的内孔均呈倒锥形结构。进一步，所述装置包括多套防脱机构，防脱机构能够旋转至上盖所在一侧并能抵在上盖的上表面上。本发明提供的重力式双盖密封装置，利用其部件自身重力作用来实现上、下盖之间，上盖与上法兰(箱室底板法兰)之间，以及下盖与下法兰(设在转运容器上的法兰)之间锁紧、解锁及密封。采用该装置，在解锁防脱机构后，无需人工操作(如利用人手或机械手转动专用工具)，仅利用箱室内的专用吊具起吊或放下上盖，便可实现上述三对部件之间的锁紧、解锁及密封，从而避免因需要以人工的方式锁紧或解锁所带来的可能的误操作，并可精简结构，方便操作。附图说明图1是本发明提供的重力式双盖密封装置的剖视图；图2是本发明提供的重力式双盖密封装置闭锁状态的示意图；图3是本发明提供的重力式双盖密封装置解锁状态的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。如图1所示，本发明所提供的重力式双盖密封装置，包括上盖组件和下盖组件，上盖组件可以设在一箱室的箱室底板13上物料转运接口处，下盖组件可以设在用于接收物料的转运容器18上，其中，上盖组件可以包括连接在箱室底板13上物料转运接口处的上法兰12和设在上法兰12内孔中的上盖1；下盖组件可以包括设在转运容器18上的下法兰15和设在下法兰15内孔中的下盖17；上盖1上设有双盖闭锁机构，双盖闭锁机构穿过上盖1并能够在外力拉动下与下盖17相连或在自身重力作用下与下盖17脱开。为安装双盖闭锁机构，本发明在上盖1上部轴向中心处开有通孔，上盖1下部轴向中心处开有与通孔贯通的凹槽，下盖17上部轴向中心处开有凹槽。双盖闭锁机构还包括穿过上盖1上部通孔的拉杆总成以及设在下盖17凹槽中并与两个抓钩6相配合的下抓头16。拉杆总成包括穿过上盖1上部通孔伸入下部凹槽中且能在通孔中滑动的拉杆8，拉杆8伸出上盖1顶部的一端连接有上抓头7，上抓头7与拉杆8通过销子固定，拉杆8伸入上盖1凹槽内的一端连接有两侧带斜坡的斜坡台20。斜坡台20的底部还连接有一个承载平台，当活动轴5滑动到斜坡底部时，可停留在承载平台上。两个抓钩6的钩部相对设置，两个抓钩6的中部分别铰接在设于上盖1凹槽内壁上的两个固定轴10上，抓钩6可绕固定轴10旋转，每个抓钩6的上部分别固定了活动轴5，两个活动轴5之间连接有拉簧9，拉簧9的拉力可使两抓钩6的上端向中心合拢，从而使两抓钩6的钩部呈张开状态；两个活动轴5能够沿斜坡台20的斜坡滑动。上述双盖闭锁机构作用原理是这样的：如图2所示，当利用专用吊具将上抓头7吊起时，斜坡台20每侧的坡面向上推动各自对应的活动轴5，从而使活动轴5自坡面的顶部沿坡面向两侧(外侧)滑动，则两抓钩6的上端张开，钩部靠拢，此时拉簧9被拉伸；当将上抓头7放下时，在拉杆8和上抓头7的自身重力作用下，拉杆8的坡面下降，抓钩6的活动轴5被拉簧9拉向中心，两抓钩6的上端靠拢，钩部恢复张开状态。此外，上抓头7的下部套装有伸缩密封套4，伸缩密封套4的一端固定在上盖1的顶部，从而防止箱室内气氛通过上盖1的通孔向外泄漏。本发明中，上盖1的下表面、下盖17的上表面与上法兰12、下法兰15的密封面齐平。并且，上盖1的下部套装有上密封圈11，上密封圈11安装在上盖1下端(密封面所在一端)外缘的环形槽内，在上盖组件(上法兰12除外)的重力作用下，上密封圈11的侧面被压紧在上法兰12的内表面，从而防止箱室内气氛通过上盖1与上法兰12间的缝隙向外泄漏。同理，下法兰15密封面所在一端的内孔表面上开有环形槽，环形槽内设有下密封圈14。在下盖组件(下法兰15除外)的重力作用下，下密封圈14的侧面被压紧在下盖17的侧面，从而防止转运容器18内的气氛通过下盖17与下法兰15间的缝隙向外泄漏。这样，当下盖组件与上盖组件对接后，下密封圈14的上表面即被压在上法兰12的下表面，同时上密封圈11的下表面即被压在下盖17的上表面，此时即使将上盖1、下盖11一起吊离，箱室内及转运容器18内的气氛也无法泄漏到外界，并且上、下盖间的气氛(干净气氛)及干净表面也被密闭起来。本装置还可以包括下盖锁紧机构。下盖锁紧机构可以包括沿下盖17的径向方向开的盲孔和设在盲孔内并能在盲孔中滑动的弹簧销2-1。下法兰15的内表面设有与弹簧销2-1相配合的环形槽19。具体地，弹簧销2-1可以包括销头和销尾组成，销头和销尾之间设有轴肩；盲孔可由外孔、中孔和内孔三段组成，中孔的内径较大，以便将弹簧销2-1的轴肩和销尾设在盲孔的中孔中，销头设在外孔中并可伸入中孔中，弹簧销2-1的销尾上套装有弹簧2-2，弹簧2-2的一端抵在盲孔内侧的台阶上，另一端抵在弹簧销2-1的轴肩上，弹簧销2-1的轴肩抵在盲孔外侧的台阶上。这样，当将下盖17压入下法兰15的内孔中时，弹簧销2-1可被压进下盖17内，并可在弹簧2-2的作用下弹出并卡入环形槽19中。从而防止下盖17因意外而脱开。当上、下盖被吊起时，弹簧销2-1被压进下盖17的盲孔中，下盖锁紧机构即被解锁。优选地，上法兰12、下法兰15的内孔均呈倒锥形结构。即上法兰12内孔所成倒锥体的母线与上法兰12密封面的夹角和下法兰15内孔所成倒锥体的母线与下法兰15密封面的夹角相等，且所述夹角使得仅凭下盖17及压在其上方的上盖组件的重力作用即可将弹簧销2-1压进下盖17内。上盖1的下部和下盖17分别具有和上法兰12、下法兰15的内孔相适应的结构。上盖1的上部设有凸缘，上法兰12支撑在凸缘的底面。此外，本装置还可以包括多套防脱机构。防脱机构可以包括固定在箱体底板13上的摇臂轴3-1和铰接在摇臂轴3-1上的摇臂3-2，摇臂3-2能够围绕摇臂轴3-1旋转至上盖1所在一侧并能抵在上盖1的上表面上，使得上盖1无法打开，从而避免上盖1被意外碰开以致失去密封。当需要开盖前，首先转动几个摇臂3-2将防脱机构3解锁，然后进行开盖操作。本发明提供的重力式双盖密封的具体使用方法如下：S1：初始状态如图3所示，上盖1扣在上法兰12上，并被防脱机构的摇臂3-2压住，上抓头7与拉杆8在重力的作用下处于落下的位置，拉簧9处于收缩状态，两抓钩6的钩部处于张开状态。S2：将转运容器18上的下法兰15与上法兰12垂直对接，实现转运容器18与箱室间的密封。S3：旋转防脱机构的摇臂3-2使其离开上盖1的上表面，解锁防脱机构。S4：利用箱室内专用吊具抓住上抓头7后上升，从而吊起上盖1。起初，上、下盖保持不动，上抓头7带动拉杆8上提，拉杆8下端两侧的坡面(斜面)分别斜向上推动两抓钩6的活动轴5，两活动轴5沿坡面滑下，拉簧9被拉伸，从而使得两抓钩6的上端张开，钩部靠拢，最终钩住下抓头16，上、下盖处于锁紧状态；当继续上提时，下盖17和上盖1一起被提起，进入箱室内部，此时箱室与转运容器18联通。S5：将物料放入转运容器18中。S6：利用专用吊具将上盖1(连同下盖17)放回，于是下盖锁紧机构的弹簧销2-1在上、下盖的重力作用下被压缩，当下落到位时，弹簧销2-1被弹出并卡进下法兰15的环形槽20内，此时上盖1与上法兰12实现密封，下盖17与下法兰15处于锁紧状态并实现密封。而后，拉杆8连同上抓头7在重力的作用下下落，拉簧9收缩从而拉动抓钩6使其上端靠拢，钩部张开，此时抓钩6松开下抓头16，上、下盖处于解锁状态，如图2所示。S7：将转运容器18垂直降下，从而脱离箱室。本发明所述结构并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。