一种电子控制的升降调节结构及其工作方法

技术领域

本发明涉及化工反应中的压力调节领域，具体涉及一种在化工反应中的防爆塞子具有自动压入和可调节压力模式的控制装置以及工作方法。

背景技术

化学工业是国民经济的重要组成部分，其为人们的日常物品的生产提供了最为基本的保障，也是各种各样的商业产品的基础原料的主要来源。

在化工反应过程中，经常会涉及到各种各样的化学反应，这些化学反应一般需要在一个相对密封的环境内进行，例如在专门的化学反应罐、反应釜或者反应瓶内进行。而在这些复杂的化学反应过程中，则经常会产生一定的气体压力，而这些气体的压力会使得反应容器内部的压力大于外界气体。

然而，为了维持良好的容器内环境，如图1所示，很难定期的对于反应容器5内的气体进行交换。为了安全起见，可以在反应容器5的顶盖的管口22位置放置一个压紧的塞子，塞子的弹出需要一定的压力，当反应容器内的压力过大的时候则可以把塞子进行弹出，以起到安全的作用。另外，在现有技术中，最为常用的塞子为聚四氟乙烯瓶塞，这种塞子的耐腐蚀性和耐磨性好，非常适合用于化工反应的瓶口或者开口的堵塞。例如，在申请号为CN201621330038.6的专利中就公开了一种新型化学实验用容量瓶，其具体用到了瓶塞，而这种瓶塞为聚四氟乙烯的结构。另外，在申请号为CN201821262312.X的中国实用新型专利中公开了一种加工用化学原料反应釜，其在反应釜主体的顶部设置了塞子，而塞子通过螺纹结构连接在反应釜上，其具体解决的技术问题为提高牢固性，并且避免液体飞溅等问题。

然而，这种传统的以塞子的形式进行安全保护的技术存在一定的问题，一方面其需要人工地进行操作，耗费人力；另一方面其压力不可调节，只能够依靠塞子与管口内壁的摩擦力来起到压制作用，不具有调节性；再一方面，塞子被弹出后无法自动复原位置，特别是在一些情况下塞子弹出的位置较远的时候而难以找到塞子。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种方便对于塞子的压力进行调节，并且方便把塞子自动按压到管口位置的装置。

本发明提供的一种电子控制的升降调节结构，其包括电子控制单元、支撑单元、驱动结构、升降压制杆体、调节筒体、压制塞和弹簧结构；所述电子控制单元具有压力设置模块和压力调节模块，所述电子控制单元与所述驱动结构连接，所述驱动结构与所述升降压制杆体连接，所述驱动结构用于带动所述升降压制杆体进行升降运动，所述支撑单元具有卡紧结构，所述卡紧结构用于卡紧固定在化工反应器的管口位置，所述升降杆可移动地穿过所述支撑单元而与所述调节筒体的顶壁连接，所述压制塞具有带动杆和主体部，所述主体部用于压制在所述管口内，所述带动杆可移动地穿设进入到所述调节筒体内，所述弹簧结构设置在所述调节筒体内，所述弹簧结构的下端与所述调节筒体的底壁连接，所述弹簧结构的上端则连接在所述带动杆上。

上述方案的有益效果为：通过升降压制杆体的设置，其可以在升降的时候把压制塞按压到管口内部，并且通过对于升降压制杆体的带动作用而使得调节筒体的高度进行调节，进而调整弹簧结构的弹性势能，由此使得弹簧结构向下拉拽压制塞的作用力进行调节，由此就实现了压力控制性的调节，并且压制塞与调节筒体的上侧空间为弹出空间，即压制塞受到化学反应的压力较大之后则可以向弹出空间弹出，并且弹簧结构在拉伸后使得压制塞快速能够自动复位。

一个优选的方案是，所述支撑单元包括环形顶板和支撑腿架，所述环形顶板的周向边缘间隔均匀布置有多组的所述支撑腿架，所述支撑腿架的底部设置所述卡紧结构，所述升降压制杆体穿过所述环形顶板的中心孔区域。

一个优选的方案是，所述卡紧结构包括翻转夹紧杆，所述翻转夹紧杆的底部具有卡紧头，所述翻转夹紧杆的顶部具有带动压头，所述翻转夹紧杆的中部可转动地通过轴杆连接在所述支撑腿架上，所述卡紧头用于与所述管口位置接触压紧，所述升降杆体靠近所述翻转卡紧的一侧具有斜面凸起，所述斜面凸起与所述带动压头接触配合。

上述方案的有益效果为：在初始阶段，即在按压压制塞之前的时候，升降压制杆体向下移动的过程中，则通过斜面凸起与带动压头的接触而会使得翻转夹紧杆的底部夹紧卡合在管口位置，形成稳定的支撑固定结构，然后斜面凸起的上段为平滑结构，因此在后续继续下降升降压制杆体的时候，平滑结构就不会继续再按压翻转夹紧杆，即保持住翻转夹紧杆的底部固定效果。

一个优选的方案是，所述驱动结构包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮可转动地设置在所述环形顶板上，所述从动齿轮的内壁螺纹与所述升降压制杆体的外壁螺纹形成配合结构，所述从动齿轮转动的时候以驱动所述升降压制杆体进行升降运动。

本发明提供的电子控制的升降调节结构的工作方法，其包括下面的步骤：

S1：把所述卡紧结构卡紧固定在所述管口位置；

S2：根据化学反应的类型，而通过所述压力设置模块调整需要的压力；

S3：所述驱动结构开始工作，进而带动所述升降压制杆体进行升降运动，并且在下降过程中通过对于调节筒体的带动作用，进而带动所述压制塞的主体部进入到所述管口的内壁位置以进行塞紧配合；

S3：然后所述驱动结构通过所述压力调节模块而调整所述升降压制杆体进行运动，以使得所述调节筒体的与所述管口位置的高度距离进行调节，而通过所述调节筒体的高度调节而使得所述弹簧结构的弹性势能进行调节，以匹配需要的压力；

S4：当把所述升降压制杆体调整至合适高度的时候，则所述弹簧结构具有一定的弹性势能以对于压制塞提供向下的作用压力；

S5：当管口位置产生的反应压力超过所述作用压力和压制塞与管口的摩擦力后，则会使得所述压制塞从所述管口位置弹出，弹出之后则通过所述弹簧结构的弹性变化而迅速拉拽压制塞反向移动而重新闭合所述管口。

本发明提供的电子控制的升降调节结构的工作方法，

所述支撑单元包括环形顶板和支撑腿架，所述环形顶板的周向边缘间隔均匀布置有多组的所述支撑腿架，所述支撑腿架的底部设置所述卡紧结构，所述升降压制杆体穿过所述环形顶板的中心孔区域；所述卡紧结构包括翻转夹紧杆，所述翻转夹紧杆的底部具有卡紧头，所述翻转夹紧杆的顶部具有带动压头，所述翻转夹紧杆的中部可转动地通过轴杆连接在所述支撑腿架上，所述卡紧头用于与所述管口位置接触压紧，所述升降杆体靠近所述翻转卡紧的一侧具有斜面凸起，所述斜面凸起与所述带动压头接触配合；

该工作方法包括下面的步骤：所述升降压制杆体在下降的初始阶段，则逐渐地通过对于斜面凸起的下降移动作用而与所述带动压头接触配合，并且使得带动压头朝向远离升降压制杆体的方向进行翻转运动，进而使得所述翻转夹紧杆绕所述轴杆进行翻转运动，进而使得底部位置的所述卡紧头朝向所述管口外壁的方向移动卡紧进而卡紧固定在所述管口的外壁位置。

附图说明

图1是本发明的一种电子控制的升降调节结构反应容器的结构示意图；

图2是图1中A区的放大结构示意图；

图3是本发明的一种电子控制的升降调节结构局部剖视图的结构示意图；

图4是图1中A区的放大结构示意图；

图5是本发明的一种电子控制的升降调节结构局部的结构示意图。

具体实施方式

第一实施例：

如图1至图5所示，本发明提供的一种电子控制的升降调节结构，其包括电子控制单元10、支撑单元20、驱动结构30、升降压制杆体40、调节筒体50、压制塞60和弹簧结构70；

电子控制单元10具有压力设置模块和压力调节模块，电子控制单元10与驱动结构30连接，驱动结构30与升降压制杆体40连接，驱动结构30用于带动升降压制杆体40进行升降运动，支撑单元20具有卡紧结构21，卡紧结构21用于卡紧固定在化工反应器的管口22的位置，升降杆40可移动地穿过支撑单元20而与调节筒体50的顶壁连接，压制塞60具有带动杆61和主体部62，主体部62用于压制在管口内，带动杆61可移动地穿设进入到调节筒体50内，弹簧结构70设置在调节筒体50内，弹簧结构70的下端与调节筒体50的底壁连接，弹簧结构70的上端则连接在带动杆61上。

本发明提供的电子控制的升降调节结构的工作方法，其包括下面的步骤：

S1：把卡紧结构21卡紧固定在管口22位置；卡紧结构21具体可以采用现有的具有卡紧作用的结构，以固定在管口位置。

S2：根据化学反应的类型，而通过压力设置模块调整需要的压力，通过人为地输入压力值之后，则控制器接收到这个信号并且相应地控制升降压制杆体进行工作；

S3：驱动结构30开始工作，进而带动升降压制杆体40进行升降运动，并且在下降过程中通过对于调节筒体50的带动作用，进而带动压制塞60的主体部62进入到管口22的内壁位置以进行塞紧配合；在具体的作用中，调节筒体50进行下降运动，调节筒体50的底壁则通过弹簧结构70而拉拽带动杆61和主体部62进入到管口内，这个时候弹簧结构70处于拉伸状态而形成弹性势能，弹性势能对于带动杆61进行拉拽，并且当调节筒体50越向下移动的时候，则会越使得弹簧结构70的拉伸长度变大进而使得弹性势能变大，继而使得对于带动杆61向下的作用力加大，进而提高对于管口的封闭性。

S3：然后驱动结构30通过压力调节模块而调整升降压制杆体40进行运动，以使得调节筒体50与管口22位置的高度距离进行调节，而通过调节筒体50的高度调节而使得弹簧结构70的弹性势能进行调节，以匹配需要的压力；

S4：当把升降压制杆体40调整至合适高度的时候，则弹簧结构70具有一定的弹性势能以对于压制塞60提供向下的作用压力；

S5：当管口22位置产生的反应压力超过作用压力和压制塞60与管口22的摩擦力之和后，则会使得压制塞60从管口22位置弹出，弹出之后则通过弹簧结构70的弹性变化而迅速拉拽压制塞60反向移动而重新闭合管口。

通过升降压制杆体40的设置，其可以在升降的时候把压制塞60按压到管口22内部，并且通过对于升降压制杆体40的带动作用而使得调节筒体50的高度进行调节，进而调整弹簧结构70的弹性势能，由此使得弹簧结构70向下拉拽压制塞60的作用力进行调节，由此就实现了压力控制性的调节，并且压制塞60与调节筒体50的上侧空间为弹出空间101，即压制塞60受到化学反应的压力较大之后则可以向弹出空间弹出，并且弹簧结构70在拉伸后使得压制塞60快速能够自动复位。

第二实施例：

如图4和图5所示，支撑单元20包括环形顶板23和支撑腿架24，环形顶板23的周向边缘间隔均匀布置有多组的支撑腿架24，支撑腿架24的底部设置卡紧结构21，升降压制杆体40穿过环形顶板23的中心孔区域；

卡紧结构21包括翻转夹紧杆25，翻转夹紧杆25的底部具有卡紧头95，翻转夹紧杆25的顶部具有带动压头26，翻转夹紧杆25的中部可转动地通过轴杆96连接在支撑腿架24上，卡紧头95用于与管口22位置接触压紧，升降杆体40靠近翻转卡紧的一侧具有斜面凸起27，斜面凸起27与带动压头28接触配合；

驱动结构30包括驱动电机31、驱动齿轮32和从动齿轮33，从动齿轮33可转动地设置在环形顶板23上，从动齿轮33的内壁螺纹与升降压制杆体40的外壁螺纹形成配合结构，从动齿轮33转动的时候以驱动升降压制杆体40进行升降运动。

本发明提供的电子控制的升降调节结构的工作方法，该工作方法包括下面的步骤：升降压制杆体40在下降的初始阶段，则逐渐地通过对于斜面凸起27的下降移动作用而与带动压头26接触配合，并且使得带动压头26朝向远离升降压制杆体40的方向进行翻转运动，进而使得翻转夹紧杆25绕轴杆进行翻转运动，进而使得底部位置的卡紧头朝向管口22外壁的方向移动卡紧进而卡紧固定在管口22的外壁位置。

具体地，在初始阶段，即在按压压制塞之前的时候，升降压制杆体向下移动的过程中，则通过斜面凸起与带动压头的接触而会使得翻转夹紧杆的底部夹紧卡合在管口位置，形成稳定的支撑固定结构，然后斜面凸起的上段为平滑结构102，因此在后续继续下降升降压制杆体的时候，平滑结构就不会继续再按压翻转夹紧杆，即保持住翻转夹紧杆的底部固定效果。

优选地，卡紧头95与管口接触的位置具有开口，开口上具有可拆卸板，可拆卸板打开之后则与管口内部放置的压制塞的圆柱外侧面即主体部62连通，为了进一步提高压紧结构对于塞子的压紧作用，在需要的时候则去除可拆卸板，然后通过卡紧头95向压紧塞的外壁面方向的压紧移动而对于压紧塞的外壁面进行压紧操作，并且提供压力而使得压紧塞处于卡紧状态。

这样就当需要提供更强大的压紧作用的时候通过侧部位置的卡紧头95的作用而形成卡紧效果。并且这样做也使得卡紧头95的卡紧效果或者卡紧位置更容易设置而不易于脱离移动。进一步的，压紧塞的圆柱外壁面上具有卡合槽部，卡合槽部与卡紧头95配合而形成固定关系。并且，三个位点的卡紧头95均可以以横向方向穿过管口的开口而深入到内部以与塞子的主体部62进行贴合压紧操作。