一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置

技术领域

本申请涉及结构件密封的技术领域，特别是涉及一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置。

背景技术

反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配等功能，因此反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等领域，应用场所也包括各种生产场所以及各类实验室等，例如在石油生产过程及结果的研究过程中，就需要有用到反应釜。

如公开号为CN111450782A的中国发明专利，一种反应釜釜盖的密封装置，包括法兰、锁扣、锁紧螺栓、密封胶圈以及弹簧等，其上法兰和下法兰之间的连接主要靠锁紧螺栓以及锁扣，锁紧螺栓沿着法兰呈圆形分布，未保证密封以及紧固效果，该装置环绕釜盖周边需要设置有多组锁紧螺栓与锁扣，因此无论是釜盖与釜体之间闭合还是松开时，都需要逐个将这些螺栓拧紧或是松开，导致了工作量大，使用十分不便，而且其密封胶圈只设置有一个，虽然其利用弹簧可解决密封胶圈磨损的问题，但是当密封胶圈在使用过程中出现非磨损问题，例如高温失效、应力松弛等问题而未及时更换时，就会导致釜盖密封不严，甚至影响釜体内反应。

发明内容

为了使釜盖的开合更加方便，本申请提供一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置，具体的，采用如下的技术方案：

一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置，包括机架，所述机架内设置有螺纹轴，所述机架上固定连接有釜体，所述釜体上固定连接有下连接法兰，所述机架一侧且位于釜体的上方设置有釜盖，所述釜盖和机架之间设置有用于带动釜盖上下移动的安装架，所述釜盖包括与下连接法兰配合密封的上连接盖板以及设置在上连接盖板上方的环形板；

所述上连接盖板侧边转动连接有连接轴，所述连接轴的上端与环形板活动连接，下端安装与定位卡板连接，所述上连接盖板的内部设置有驱动连接轴转动的驱动机构，所述安装架的外侧设置有可带动环形板上升的转动连接架，所述上连接盖板的内侧壁上设置有气孔，所述上连接盖板内还设置有抽气机构，所述抽气机构与环形板连接。

进一步地，所述下连接法兰的下表面开设有与定位卡板相适配的定位卡槽，所述下连接法兰为阶梯状结构，定义下连接法兰的内侧阶梯面为第一接触面，外侧阶梯面为第二接触面，所述第一接触面与第二接触面上开设有环形槽，环形槽内安装有密封胶圈。

进一步地，所述安装架包括安装横板和安装竖轴，所述安装横板与机架上的螺纹轴连接，所述安装竖轴的上端与安装横板固定连接，下端与釜盖固定连接。

进一步地，所述连接轴由两部分组成，包括上半轴和下半轴，上半轴和下半轴固定连接，其中上半轴的上端通过轴套与环形板转动连接，所述下半轴为十字轴，十字轴的下端穿过上连接盖板且与定位卡板固定连接。

进一步地，所述上连接盖板的下端面设置为与下连接法兰配合的阶梯状结构，上连接盖板的内部开设有空腔，空腔内设置有驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括内驱动齿轮、齿环和外传动齿轮，其中内驱动齿轮和外传动齿轮均转动连接在上连接盖板上，齿环的内外两侧均设置有轮齿，且分别与内驱动齿轮和外传动齿轮相啮合，外传动齿轮与连接轴转动连接，在上连接盖板上且位于齿环的内侧还固定连接有定位环，所述内驱动齿轮由电机驱动，电机安装在上连接盖板上。

进一步地，所述转动连接架包括连接条、连接环、螺纹套、固定架和转动环，其中连接环和螺纹套均为中空的环状结构，连接环固定连接在螺纹套的下方，同时连接环和螺纹套套接在安装竖轴的外侧，所述连接条的一端活动连接在连接环上，另一端活动连接在环形板的内侧，同时固定架整体呈“U”形，其两端和安装横板固定连接，其中螺纹套和固定架螺纹连接，所述转动环套接在螺纹套的外侧，同时转动环与固定架转动连接。

进一步地，所述抽气机构包括活塞板、活塞杆其中在上连接盖板的内开设有气孔，气孔内设置有活塞板，且活塞板的上端固定连接在环形板的下底面。

进一步地，所述上连接盖板的顶部设置在导向杆，同时导向杆的上端贯穿环形板。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明通过机架上的螺纹轴配合安装架自动带动釜盖的上下移动，方便釜盖的开合，且同时通过驱动装置以及转动连接架的配合，可以驱动连接轴以及定位卡板转动并上升，使得上连接盖板和下连接法兰紧密贴合，不需要再手动转动螺栓，大大提高了效率，减少了工作量。

 2.本发明在下连接法兰和上连接盖板之间形成的两个接触面上均设置有密封胶圈，提高釜盖和釜体之间的密封性，即便一个密封胶圈出现问题，剩一个密封胶圈也还能起到密封作用，且上连接盖板和下连接法兰之间形成的负压区会进一步将釜盖和釜体之间牢牢吸附柱，进一步增强密封性。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明机架、釜盖以及下连接法兰部分结构连接关系示意图；

图3是本发明上连接盖板、下连接法兰位置关系示意图；

图4是本发明上连接盖板和下连接法兰连接位置关系示意图；

图5是本发明釜盖和转动连接架连接关系示意图；

图6是本发明上连接盖板内部驱动机构示意图；

图7是本发明驱动机构中部分结构连接关系示意图；

图8是本发明连接轴和定位卡板转动180度后状态示意图；

图9是本发明转动连接架结构示意图；

图10是本发明釜盖部分结构剖视图；

图11是本发明图10的A部分结构放大示意图。

附图标记说明：1、机架；101、螺纹轴；2、釜体；3、釜盖；4、下连接法兰；401、定位卡槽；402、第一接触面；403、第二接触面；404、密封胶圈；5、安装架；501、安装横板；502、安装竖轴；6、上连接盖板；7、环形板；8、连接轴；801、上半轴；802、下半轴；803、轴套；9、定位卡板；10、驱动机构；1001、内驱动齿轮；1002、齿环；1003、外传动齿轮；1004、定位环；11、转动连接架；1101、连接条；1102、连接环；1103、螺纹套；1104、固定架；1105、转动环；12、抽气机构；1201、气孔；1202、活塞板；1203、活塞杆；13、导向杆。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置。

参照图1，一种石油科研用反应釜釜盖的密封装置，包括机架1，机架1的一侧固定安装有釜体2，釜体2的上端口部固定连接有下连接法兰4，在釜体2的上方设置有釜盖3，为了方便釜盖3的开合，在机架1一侧和釜盖3之间设置有安装架5，在机架1上安装有螺纹轴101，螺纹轴101通过电机（图中未画出）驱动，通过螺纹轴101转动时，可带动釜盖3上下移动，实现釜盖3的快速开合，具体的，安装架5包括安装横板501和安装竖轴502，其中安装横板501的一端与螺纹轴101连接，而安装竖轴502的上端与安装横板501固定连接，下端固定连接在釜盖3上。

当控制螺纹轴101转动时，螺纹轴101带动安装架5以及釜盖3整体向下移动，方便釜盖3闭合。

参照图2-图4，釜盖3包括与下连接法兰4配合密封的上连接盖板6以及设置在上连接盖板6上方的环形板7；

其中为了下连接法兰4和上连接盖板6能结合的更加紧密，下连接法兰4设置为阶梯状结构，同时定义下连接法兰4的内侧阶梯面为第一接触面402，外侧阶梯面为第二接触面403，在第一接触面402与第二接触面403上均开设有环形槽，环形槽内安装密封胶圈404，同样的，上连接盖板6的下端面设置为与下连接法兰4配合的阶梯状结构。

为了上连接盖板6和下连接法兰4能进一步密封紧固，在上连接法兰的侧边转动连接有连接轴8以及定位卡板9，而连接轴8由上半轴801和下半轴802组成，其中上半轴801的上端通过轴套803与环形板7转动连接，所述下半轴802为十字轴，十字轴的下端穿过上连接盖板6且与定位卡板9固定连接，在下连接法兰4的下底面还开设有与定位卡板9相适配的定位卡槽401。

参照图5-图7，初始状态下，为了避免阻挡上连接盖板6和下连接法兰4的定位对准，其中定位卡板9为整体向外侧张开的状态（如图3所示），即定位卡槽401与定位卡板9位置不能对应，为了将定位卡板9转动到与定位卡槽401相对应的位置；

因此在上连接盖板6的内部开设有空腔，空腔内设置有驱动机构10，驱动机构10可带动连接轴8以及定位卡板9转动，具体的；

驱动机构10包括内驱动齿轮1001、齿环1002和外传动齿轮1003，其中内驱动齿轮1001和外传动齿轮1003均转动连接在上连接盖板6上，齿环1002的内外两侧均设置有轮齿，且分别与内驱动齿轮1001和外传动齿轮1003相啮合，在上连接盖板6上且位于齿环1002的内侧还固定连接有定位环1004，内驱动齿轮1001由伺服电机(图中未标号)驱动，电机安装在上连接盖板6上，其中外传动齿轮1003与连接轴8转动连接，在外传动齿轮1003上开设有与连接轴8的下半轴802相适配的十字形孔，即外传动齿轮1003与连接轴8转动连接，外传动齿轮1003可带动连接轴8转动，同时，连接轴8可以上下移动。

即内驱动齿轮1001通过卡环带动外传动齿轮1003以及连接轴8转动，通过伺服电机控制转动角度，当连接轴8以及定位卡板9转动180度后，此时，定位卡板9与下连接法兰4上的定位卡槽401位置相对应。

参照图8和图9，当上连接盖板6和下连接法兰4闭合，且定位卡板9位置与定位卡槽401位置相对应后，即定位卡板9从底部将下连接法兰4托住。

为了进一步固定上连接盖板6和下连接法兰4，此时需要通过转动连接架11带动环形板7以及定位卡板9向上移动，转动连接架11整体设置在安装架5的外侧，具体的，转动连接架11包括连接条1101、连接环1102、螺纹套1103、固定架1104和转动环1105；

其中连接环1102和螺纹套1103均为中空的环状结构，连接环1102固定连接在螺纹套1103的下方，同时连接环1102和螺纹套1103套接在安装竖轴502的外侧，连接条1101的一端活动连接在连接环1102上，另一端活动连接在环形板7的内侧，固定架1104整体呈“U”形，其两端和安装横板501固定连接，其中螺纹套1103和固定架1104螺纹连接，转动环1105套接在螺纹套1103的外侧，同时转动环1105与固定架1104转动连接，为了方便控制转动环1105的转动，在转动环1105的外侧安装有转动杆（图中未标注）；

因此固定架1104和安装横板501固定连接，所以安装横板501上下移动时，整个转动连接架11也会一起上下移动，同时转动环1105与固定架1104转动连接，转动环1105只能转动，无法脱离固定架1104上下移动，当转动环1105转动时，会带动螺纹套1103以及连接环1102上下移动，当连接环1102向上移动时，通过连接条1101带动环形板7向上移动；

为了方便环形板7的移动，在上连接盖板6上还设置有导向杆13，导向杆13的上端同样贯穿环形板7，导向杆13提供导向作用，方便环形板7竖直向上。

当环形板7竖直向上移动时，会带动连接轴8一起向上移动，连接轴8则通过定位卡板9的配合，使得下连接法兰4和上连接盖板6之间压紧，此时下连接法兰4上的两个密封胶圈404受力变形，为下连接法兰4和上连接盖板6之间密封。

回看图4，上连接盖板6与下连接法兰4在定义的第一接触面402与第二接触面403紧密贴合，在第一接触面402与第二接触面403之间形成一个空腔，此时在上连接盖板6的侧壁上可开设整体呈“L”形的气孔1201，在气孔1201内安装抽气机构12；

参照图10和图11，具体的，抽气机构12包括活塞杆1203、活塞板1202，活塞杆1203的上端伸出气孔1201（图4中标出）且固定连接在环形板7的下底面，而下端与活塞板1202固定连接，为了使用方便，也可以在气孔1201内安装电磁阀（图中未标注），即环形板7上升时，电磁阀打开，环形板7带动活塞杆1203以及活塞板1202上升，此时空腔内空气被抽出，空腔内压力减小，环形板7达到最高处后电磁阀关闭，此时空腔内压力最小，形成负压空腔，外界大气压强也会使得上连接盖板6和下连接法兰4紧紧吸附在一起，避免釜体2与釜盖3之间出现间隙，影响釜体内反应结果。

本实施例的实施原理为：

（1）：首先在釜体2内放置需要实验用的石油，当需要将釜盖3与釜体2闭合时，控制螺纹轴101转动，通过安装架5带动整个釜盖3向下移动，釜盖3持续向下移动，直到上连接盖板6与下连接法兰4接触，因此上连接盖板6与下连接法兰4的阶梯型设计，使得上连接盖板6和下连接法兰4在第一接触面402与第二接触面403贴合，下连接法兰4上的密封胶圈404被压缩，而此时定位卡板9状态如图2所示向外侧张开，不会影响上连接盖板6与下连接法兰4的抵接。

 （2）：需要控制驱动机构10工作，即内驱动齿轮1001通过齿环1002带动外传动齿轮1003以及连接轴8转动，当连接轴8以及连接轴8下端的定位卡板9转动180度后，从事定位卡板9与下连接法兰4底面的定位卡槽401位置相对应。（此时状态如图8所示）

（3）：手动控制转动连接架11中的转动环1105转动，转动环1105转动时，会带动螺纹套1103以及连接环1102沿着安装竖轴502向上移动，此时环形板7在连接条1101与导向杆13的配合作用下向上移动，带动连接轴8向上移动，连接轴8带动定位卡板9向上移动，使得下连接法兰4和上连接盖板6进一步贴合固定。

 （4）：环形板7上升的同时，会带动活塞杆1203和活塞板1202向上移动，此时可以将上连接盖板6与下连接法兰4之间的空腔抽成负压环境，即空腔内形成负压时，会使的下连接法兰4和上连接盖板6进一步贴合。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。