一种压力舱密封装置及压力舱

技术领域

本发明涉及石油化工设备技术领域，特别是涉及一种压力舱密封装置及压力舱。

背景技术

压力舱作为一种承压设备在石油化工领域应用很广，近几年来在油气勘探驱替实验方面得到了较大的发展；目前通用的高压舱密封结构大都是用主螺栓将平盖与舱体固定在一起，由于压力舱工作压力较高，主螺栓承载的载荷较大，导致螺栓的规格大，预紧力大，压力舱合上、打开非常吃力；在油气勘探驱替实验方面，由于实验频繁，每个实验结束以后，压力舱均要被打开进行分析，做新的实验时，压力舱又要被合上，由此给广大的科研人员带来了非常大的劳动强度，同时，大大增加了实验的准备周期，降低了实验的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力舱密封装置及压力舱，以解决上述现有技术存在的问题，便于工作人员打开以及密封压力舱的舱体。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种压力舱密封装置，包括：卡箍和驱动模块，所述卡箍用于将压力舱的盖体压紧固定于舱体的开口上，所述驱动模块用于驱动所述卡箍的开合；所述驱动模块包括支架、驱动装置、丝杠、左旋螺母和右旋螺母，所述支架固定设置，所述丝杠绕垂直于所述卡箍的轴线的方向可转动地设置于所述支架上，所述丝杠位于所述卡箍开口的一侧；所述丝杠包括左旋螺纹部和右旋螺纹部，所述左旋螺母螺纹连接于所述左旋螺纹部，所述右旋螺母螺纹连接于所述右旋螺纹部；所述驱动装置的输出端和所述丝杠传动连接；所述左旋螺母绕平行于所述盖体或舱体的轴线的方向可转动地设置于所述卡箍的一端，所述右旋螺母绕平行于所述盖体或舱体的轴线方向可转动地设置于所述卡箍的另一端。

优选的，所述卡箍包括多个子卡箍，多个所述子卡箍依次串联铰接形成所述卡箍。

优选的，所述左旋螺母和所述右旋螺母的外壁上均设置有两个转轴，所述左旋螺母或所述右旋螺母上的两个转轴的中心轴线均同线，各所述转轴均通过一轴承转动连接于所述卡箍上。

优选的，还包括控制模块，所述控制模块和所述驱动模块电连接，所述控制模块控制所述驱动模块驱动所述卡箍进行开合动作。

优选的，所述左旋螺纹部为左旋丝杠，所述左旋螺纹部为右旋丝杠，所述左旋丝杠和所述右旋丝杠通过一连接螺母固定连接；所述左旋丝杠和所述右旋丝杠之间还设置有一止转销，所述左旋丝杠和所述右旋丝杠相互接近的两个端面上均设置有一垂直于所述丝杠的半圆形槽体，所述止转销位于两个所述槽体之间。

优选的，所述驱动装置包括减速机和电机，所述减速机的输入端与所述电机的输出轴传动连接，所述减速机的输出端和所述丝杠的一端传动连接。

优选的，所述控制模块包括控制器、第一限位开关、第二限位开关、第一限位凸台和第二限位凸台，所述控制器与所述驱动装置电连接，所述第一限位开关和所述第二限位开关均为一触点开关，所述第一限位开关和所述第二限位开关均与所述控制器电连接，所述第一限位开关设置于所述卡箍开口的一端，所述第一限位凸台设置于所述卡箍开口的另一端，所述卡箍将所述盖体锁紧于舱体上时，所述第一限位凸台与所述第一限位开关接触并能够使得所述第一限位开关闭合，所述第一限位开关闭合时能够生成一闭合信号并传递给所述控制器，所述控制器控制所述驱动装置停止工作；所述第二限位开关设置于所述卡箍上，所述第二限位凸台设置与所述支架上，当所述卡箍松开盖体时，所述第二限位凸台接触于所述第二限位开关并能够使得所述第二限位开关闭合，所述第二限位开关闭合时能够生成一闭合信号并传递给所述控制器，所述控制器控制所述驱动装置停止工作。

本发明还提供了一种压力舱，包括：舱体、盖体和如上所述的压力舱密封装置，所述卡箍能够将所述盖体压紧固定于所述舱体的开口上，所述盖体能够将所述舱体的开口密封。

优选的，所述舱体开口端的外壁上沿所述舱体的周向设置有环形的第一凸起，所述盖体与所述舱体接触的一端的外壁上沿所述盖体的周向设置有环形的第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起相对设置，所述第一凸起和所述第二凸起能够共同组成一横截面呈梯形的环形凸起，所述第一凸起的厚度自所述舱体向远离所述舱体的方向逐渐减小，所述第二凸起的厚度自所述盖体向远离所述盖体的方向逐渐减小，所述卡箍的内壁沿所述卡箍的周向设置有一环形凹槽，所述环形凹槽与所述环形凸起相匹配。

优选的，还包括若干个定位销，所述盖体上用于与所述舱体接触的一端面设置有若干个第一定位孔，所述舱体用于与所述盖体接触的一端面设置有若干个第二定位孔，各所述第一定位孔均与一个所述第二定位孔相对应设置，所述定位销能够设置于相对应的一个所述定位孔和一个所述第二定位孔中，所述定位销的一端螺纹连接于所述第二定位孔内。

优选的，还包括一密封圈，所述盖体用于与所述舱体接触的一端面沿所述舱体的周向设置有一环形槽，所述密封圈能够放置于所述环形槽内，所述盖体盖于所述舱体上时能够将所述密封圈压紧于所述舱体的开口端的端面上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种压力舱密封装置及压力舱，压力舱密封装置包括卡箍和驱动模块，卡箍用于将压力舱的盖体压紧固定于舱体的开口上，驱动模块用于驱动卡箍的开合，本装置操作方便、效率高且劳动强度低，便于工作人员打开以及密封压力舱的舱体。

附图说明

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例二提供的压力舱的正面结构示意图；

图2为图1的B-B向剖视图；

图3为图2中E处的放大示意图；

图4为图1的A-A向剖视图；

图中：1-卡箍、2-盖体、3-丝杠、4-轴承端盖、5-舱体、6-密封圈、7-定位销、8-支架、9-第一凸起、10-第二凸起、11-右旋丝杠、12-左旋丝杠、13-止转销、14-连接螺母、15-右旋螺母、16-转轴、17-左旋螺母、18-轴承、19-第一限位开关、20-减速机、21-电机、22-链轮、23-第一限位凸台。

具体实施方式

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。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。

本发明的目的是提供一种压力舱密封装置及压力舱，以解决现有技术存在的问题，便于工作人员打开以及密封压力舱的舱体。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供了一种压力舱密封装置，如图1～4所示，包括：卡箍1和驱动模块，卡箍1用于将压力舱的盖体2压紧固定于舱体5的开口上，驱动模块用于驱动卡箍1的开合，卡箍1设有一开口，驱动模块带动卡箍1的两端逐渐靠近最终锁死；驱动模块包括支架8、驱动装置、丝杠3、左旋螺母17和右旋螺母15，支架8固定设置，支架8能够固定设置于舱体5上，丝杠3沿垂直于卡箍1的轴线方向转动连接于支架8上，丝杠3位于卡箍1开口的一侧；丝杠3包括左旋螺纹部和右旋螺纹部，左旋螺母17螺纹连接于左旋螺纹部，右旋螺母15螺纹连接于右旋螺纹部；驱动装置的输出端和丝杠3传动连接；左旋螺母17沿平行于盖体2或舱体5的轴线方向转动连接于卡箍1的一端，右旋螺母15沿平行于盖体2或舱体5的轴线方向转动连接于卡箍1的另一端，卡箍1开口的两端在卡箍1打开时能够分别与左旋螺母17和右旋螺母15之间发生相对转动；丝杠3发生转动时，螺纹连接于丝杠3上的左旋螺母17和右旋螺母15向相反的方向移动，达到卡箍1开口的两端相靠拢或相远离的效果，卡箍1的开口的两端相靠拢时能够使得盖体2压紧固定于舱体5的开口，盖体2对舱体5起到密封的效果，卡箍1的开口的两端相远离时能够使得盖体2脱离舱体5，起到打开舱体5的效果，因此，本装置操作方便、效率高且劳动强度低，便于工作人员打开以及密封压力舱的舱体5。

进一步的，卡箍1包括多个子卡箍，多个子卡箍依次串联铰接形成卡箍；优选为三个，使得卡箍1的开合动作更为灵活。

进一步的，左旋螺母17和右旋螺母15的外壁上均设置有两个转轴，左旋螺母17或右旋螺母15上的两个转轴的中心轴线均同线，各转轴均通过一轴承18转动连接于卡箍1上，卡箍1开口的两端均固定设置有两个相对的轴承18，各转轴均对应于一个轴承18，各轴承18的外端面上均固定设置有一轴承端盖4来保护轴承18。

进一步的，还包括控制模块，控制模块和驱动模块电连接，控制模块控制驱动模块驱动卡箍1进行开合动作，控制模块用于控制卡箍1开合的速度，同时还起到控制卡箍1开启和关闭位置的作用。

进一步的，左旋螺纹部为左旋丝杠12，左旋螺纹部为右旋丝杠11，左旋丝杠12和右旋丝杠11通过一连接螺母14固定连接；左旋丝杠12和右旋丝杠11之间还设置有一止转销13，左旋丝杠12和右旋丝杠11相互接近的两个端面上均设置有一垂直于丝杠的半圆形槽体，止转销13位于两个槽体之间，止转销13的作用是防止左旋丝杠12、右旋丝杠11及连接螺母14之间产生相对转动。

进一步的，驱动装置包括减速机20和电机21，减速机20的输入端与电机21的输出轴传动连接，减速机20的输出端和丝杠3的一端传动连接，减速机20和电机21均与控制模块电连接，控制模块通过调整减速机20的减速参数来改变卡箍1的开合速度。

进一步的，控制模块包括控制器、第一限位开关19、第二限位开关、第一限位凸台23和第二限位凸台，控制器与驱动装置电连接，第一限位开关19和第二限位开关均为一触点开关，第一限位开关19和第二限位开关均与控制器电连接，第一限位开关19设置于卡箍1开口的一端，第一限位凸台23设置于卡箍1开口的另一端，卡箍1将盖体2锁紧于舱体5上时，第一限位凸台23与第一限位开关19接触并能够使得第一限位开关19闭合，第一限位开关19闭合时能够生成一闭合信号并传递给控制器，控制器控制驱动装置停止工作；第二限位开关设置于卡箍1上，第二限位凸台设置与支架8上，当卡箍1松开盖体2时，第二限位凸台接触于第二限位开关并能够使得第二限位开关闭合，第二限位开关闭合时能够生成一闭合信号并传递给控制器，控制器控制驱动装置停止工作，第二限位凸台以及第二限位开关的具体设置位置可根据实际应用中所需卡箍1的打开程度来确定，本装置自动化程度较高，当卡箍1闭合或打开到一定的程度时即可自动停止驱动装置的驱动。

实施例二

本实施例提供了一种压力舱，包括：舱体5、盖体2和实施例一中的压力舱密封装置，卡箍1能够将盖体2压紧固定于舱体5的开口上，盖体2能够将舱体5的开口密封。

进一步的，舱体5开口端的外壁上沿舱体5的周向设置有环形的第一凸起9，盖体2与舱体5接触的一端的外壁上沿盖体2的周向设置有环形的第二凸起10，第一凸起9和第二凸起10相对设置，第一凸起9和第二凸起10能够共同组成一横截面呈梯形的环形凸起，第一凸起9连接于舱体5的一端的尺寸大于另一端的尺寸，第二凸起10连接于盖体2的一端的尺寸大于另一端的尺寸，卡箍1的内壁沿卡箍1的周向设置有一环形凹槽，环形凹槽与环形凸起相匹配，第一凸起9和舱体5一体成型，第二凸起10和盖体2一体成型，闭合卡箍1时，卡箍1内壁上的环形凹槽通过挤压第一凸起9和第二凸起10起到将盖体2压紧固定于舱体5上的效果，具体地，环形凸起的横截面为梯形，在卡箍1闭合的过程中，卡箍1内壁的梯形凹槽的两个斜面分别逐步的压紧第一凸起9和第二凸起10的两个斜面上，减小盖体2和舱体5之间的间隙，当密封程度达到实验要求时，驱动模块停止驱动卡箍1。

进一步的，还包括若干个定位销7，盖体2上用于与舱体5接触的一端面设置有若干个第一定位孔，舱体5用于与盖体2接触的一端面设置有若干个第二定位孔，各第一定位孔均与一个第二定位孔相对应设置，定位销7能够设置于相对应的一个定位孔和一个第二定位孔中，定位销7的一端螺纹连接于第二定位孔内，定位销7的作用是将盖体2精准的定位于舱体5的开口端。

进一步的，还包括一密封圈6，盖体2用于与舱体5接触的一端面沿舱体5的周向设置有一环形槽，密封圈6能够放置于环形槽内，盖体2盖于舱体5上时能够将密封圈6压紧于舱体5的开口端的端面上，密封圈6具备弹性，进一步的提高密封效果。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。