CN109894055A - 一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备 - Google Patents

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Abstract

本发明针对超临界流体反应釜立式釜体多适合于小型实验装置、卧式罐体设备人工操作不利于安全生产及工业化的不足，发明了一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备。设备主要由罐体组件、锁合组件、端盖组件和料架组成，罐体为卧式放置，罐体组件、锁合组件和端盖组件依次排列，通过液压装置分别控制端盖的移动以及卡箍开启锁紧端盖，料架与物料导入架及罐内轨道采用轮式滚动配合。本发明罐体采用卧式结构，料架采用轮式设计，便于物料的装卸操作；采用自动化方式开启锁合罐体，提高了操作效率和操作安全。本发明适用于聚合物物料的超临界工业化生产。

Description

一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备
技术领域
本发明涉及高分子材料加工领域，主要涉及发泡材料的超临界加工，特别涉及到一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备。
背景技术
间歇釜式发泡是聚合物超临界流体常用的实验室发泡工艺。由于超临界发泡需要一定的温度、压力等条件下进行，因此釜体和釜盖的密封性对于设备的安全性和使用的效果极其重要。
实用新型专利CN2620578Y公开了一种超临界流体反应釜，该反应釜采用六颗紧力螺栓使封盖压紧密封头来达到密封效果。该发明密封方式操作简单，但是在开盖过程中螺栓配合开启操作繁琐，封盖开启时间长效率低，只适合于作为小型实验装置应用。
实用新型专利CN201711132U公开了一种带快开盖机构的反应釜，该专利釜体为竖式放置，在锅体的人孔口设置可转动打开的密封盖，通过转动手轮带动丝杠转动提起或下压密封盖，密封盖与与锅体的人孔口采用了齿啮式配合密封。该专利采用手动操作釜体开合过程，由于反应釜高压的特性，人工操作的安全性欠佳,同时装置只适合于作为小型实验装置应用。
实用新型专利CN205731168U公开了一种快开式聚合物超临界反应釜，该装置釜体为竖式放置，反应釜的釜盖是通过两个半圆形卡箍来锁紧，半圆形卡箍的一端通过连接板和球形接头固定于螺纹销轴上，另一端设置有轴耳，两个半圆形卡箍的轴耳通过凸缘和螺帽紧固于螺纹柱上，从而达到对反应釜的密封作用。该专利反应釜的密封压力取决于两个半圆形卡箍对釜盖与反应釜的锁合，两个半圆形卡箍打开后通过升降装置釜盖可以快速升降操作。该专利不足在于：当装置放大作为大规模生产设备使用时，釜体高度尺寸大幅增加，不利于非流动物料的放置和釜体内部的清理，该同样更适合于作为小型实验装置应用。
发明专利CN108481650A公开了一种卧式超临界流体发泡设备,该专利中罐体为卧式放置，罐体的密封采用了内齿啮合与螺纹压紧相结合的方式，尽管其卡箍组件和压紧组件安装于轨道，减轻了其开合操作的难度，但其卡箍与罐体锁合端的啮合以及T型螺纹压紧的操作依然采用人工操作，罐体开闭时的操作劳动强度高和工作效率低，同时由于设备为高压容器人工操作非常不利于安全生产。设备在工业化生产方面还有所不足。
发明内容
本发明针对超临界流体反应釜立式釜体多适合于小型实验装置、卧式罐体设备人工操作不利于安全生产及工业化的不足，发明了一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，主要由罐体组件(1)、锁合组件(2)、端盖组件(3)和料架(4)组成，罐体组件(1)为卧式放置，罐体组件(1)、锁合组件(2)和端盖组件(3)依次排列；锁合组件(2)的卡箍中心线(49)和端盖组件(3)的端盖中心线(39)与罐体组件(1)的罐体中心线(14)对齐；液压装置A(35)和液压装置C(70)控制端盖(37)的移动，液压装置B(45)控制卡箍(47)开启锁紧端盖(37)；料架(4)与物料导入架(32)及罐内轨道(12)为轮式滚动配合。
本发明的有益效果是：1)相对于立式罐体，卧式罐体便于物料的装卸作业操作、便于罐体的内部清理，更加适合于批量化的高聚物超临界加工生产；2)轮式料架设计便于物料的装卸作业同时提高了装卸的效率；3)采用自动化方式开启锁合罐体，减轻了劳动强度，提高了操作效率，同时装备的安全系数更高。
附图说明
图1是本发明一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备结构图。
图2是图1的开启示意图。
图3是图1中端盖组件(3)结构图。
图4是图1中端盖组件(3)结构图。
图5是图1中锁合组件(2)结构图。
图6是图3中端盖(37)主视图。
图7是图3中端盖(37)俯视图。
图中：1.罐体组件，2.锁合组件，3.端盖组件，4.料架，11.罐体口槽，12.罐内轨道，13.罐体锁紧端，14.罐体中心线，15.球形端，21.料架导向轮，31.端盖底座，32.物料导入架，33.支撑架底板，34.固定架A，35.液压装置A，36.端盖支撑架，37.端盖，38.垫圈，39.端盖中心线，41.支撑底座，42.槽型轨道C，43.卡箍导向支架，44.固定架B，45.液压装置B，46.卡箍安装架，47.卡箍，48.支撑导向轮C，49.卡箍中心线，61.支撑导向轮A，62.槽型轨道A，63.导向槽，64.导轨，65.料架轨道，66.槽型轨道B，67.支撑导向轮B，68.限位块，69.支撑座A，70.液压装置C，71.支撑座B，72.台阶，73.基体，74.卡箍锁紧端，75.密封头，76.固定柱。
具体实施方式
参照附图1和附图2，一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，主要由罐体组件(1)、锁合组件(2)、端盖组件(3)和料架(4)组成，罐体组件(1)为卧式放置，罐体组件(1)、锁合组件(2)和端盖组件(3)依次排列，锁合组件(2)的卡箍中心线(49)和端盖组件(3)的端盖中心线(39)与罐体组件(1)的罐体中心线(14)对齐，液压装置A(35)和液压装置C(70)控制端盖(37)的移动，液压装置B(45)控制卡箍(47)锁合端盖(37)。
参照附图2，罐体组件(1)的一端为球形端(15)，另一端为开口罐体锁紧端(13)，在罐体锁紧端(13)的内侧为罐体口槽(11)，罐体内部安装有一对水平罐内轨道(12)；罐体锁紧端(13)为法兰盘式结构。
参照附图2、附图3和附图4，料架(4)的底部固定有料架导向轮(21)，料架(4)通过料架导向轮(21)与物料导入架(32)的一对平行料架轨道(65)相配合。
参照附图3、附图4和附图6，端盖组件(3)包含端盖底座(31)、物料导入架(32)、支撑架底板(33)、固定架A(34)、液压装置A(35)、端盖支撑架(36)、端盖(37)和垫圈(38)；在端盖底座(31)上表面分别固定有一对槽型轨道A(62)和一对导轨(64)，导轨(64)位于端盖底座(31)长边上，导轨(64)上设置有限位块(68)；
槽型轨道A(62)与导轨(64)平行，同时靠近端盖底座(31)带有台阶(72)的短边一端，支撑座A(69)固定于端盖底座(31)不带台阶(72)的短边一端；
支撑架底板(33)底部两侧带有导向槽(63)，上部固定有一对槽型轨道B(66)，槽型轨道B(66)方向与端盖底座(31)长边方向垂直；
支撑架底板(33)通过导向槽(63)与端盖底座(31)的导轨(64)相配合，固定架A(34)固定于支撑架底板(33)远离罐体组件(1)的一侧；
端盖支撑架(36)通过其底部的支撑导向轮B(67)与支撑架底板(33)上的槽型轨道B(66)相配合，端盖(37)通过其上的四个固定柱(76)与端盖支撑架(36)相固定；
液压装置A(35)一端固定于固定架A(34)，另一端穿过端盖支撑架(36)与端盖(37)相固定，通过液压装置A(35)的推拉运动，实现端盖(37)的沿罐体中心线(14)方向的轴向移动；
液压装置C(70)穿过支撑座A(69)一端固定于支撑架底板(33)，另一端固定于支撑座B(71)，通过液压装置C(70)的推拉运动，实现端盖(37)的垂直于罐体中心线(14)方向的横向移动；
物料导入架(32)为框架式结构，框架顶部为一对平行的料架轨道(65)，框架底部带有支撑导向轮A(61)，物料导入架(32)通过底部的支撑导向轮A(61)与支撑架底板(33)上的一对槽型轨道A(62)相配合，物料导入架(32)与支撑架底板(33)在互相靠近的一侧固定，物料导入架(32)随着支撑架底板(33)的运动而移动；
垫圈(38)套装于端盖(37)的密封头(75)上。
参照附图2和附图5，锁合组件(2)呈对称结构，包含支撑底座(41)、槽型轨道C(42)、卡箍导向支架(43)、固定架B(44)、液压装置B(45)、卡箍安装架(46)、卡箍(47)和支撑导向轮C(48)；一对槽型轨道C(42)固定于支撑底座(41)中间部位的边缘，一对固定架B(44)固定于支撑底座(41)的两端；
卡箍安装架(46)固定于卡箍导向支架(43)上，卡箍(47)固定于卡箍安装架(46)上，卡箍导向支架(43)的底部安装有支撑导向轮C(48)；
液压装置B(45)一端固定于固定架B(44)，另一端固定于卡箍安装架(46)，通过液压装置B(45)的推拉运动，实现一对卡箍(47)的开合运动。
参照附图5，卡箍(47)为半圆槽型结构。
参照附图6和附图7，端盖(37)整体为圆台形结构，包含基体(73)、卡箍锁紧端(74)、密封头(75)和固定柱(76)。
实施例1罐体封闭过程
参照附图1至附图5，将物料悬挂放置于料架(4)上，当物料导入架(32)与罐体组件(1)的中心对齐时，将物料导入架(32)推入罐体，物料导入架(32)开始进入罐体后，沿罐内轨道(12)移动，当物料导入架(32)全部进入罐体后，启动自动控制闭合装置；
首先液压装置C(70)开始工作，推动支撑架底板(33)向罐口横向移动，当支撑架底板(33)上端盖(37)的端盖中心线(39)与罐体组件(1)的罐体中心线(14)对齐时，液压装置C(70)停止移动；
然后液压装置A(35)开始工作，推动端盖支撑架(36)和端盖(37)组合结构向罐体移动，端盖(37)上安装的垫圈(38)与罐体口槽(11)相配合，实现罐口的密封，此时端盖(37)的卡箍锁紧端(74)外侧面与罐体锁紧端(13)的外侧面互相贴合，液压装置A(35)停止移动；
最后液压装置B(45)开始工作，推动一对卡箍(47)靠向端盖(37)，卡箍(47)的槽型部位正好将卡箍锁紧端(74)与罐体锁紧端(13)的结合部位为卡合锁紧。
此后设备即可开始进行物料的超临界加工。
实施例2罐体开启过程
参照附图1至附图5，当设备需要开启时，液压装置B(45)开始工作，拉动一对卡箍(47)向外移动，锁合于卡箍(47)的槽型部位内的卡箍锁紧端(74)与罐体锁紧端(13)结合体被释放；
然后液压装置A(35)开始工作，拉动端盖支撑架(36)和端盖(37)组合结构与罐体分离，为避免端盖(37)横向移动时与卡箍(47)发生干涉，要直到端盖(37)移动到处于卡箍(47)的外侧面之后，液压装置A(35)才停止移动；
接着液压装置C(70)开始工作，拉动支撑架底板(33)向远离罐口方向横向移动，直到支撑架底板(33)移动到限位块(68)位置时，液压装置C(70)停止移动，此时物料导入架(32)与罐体组件(1)的中心对齐；
最后将料架(4)从罐体中拉出后，料架(4)底部先伸出的料架导向轮(21)与物料导入架(32)上的料架轨道(65)相配合，即可将料架(4)完全拉出置于物料导入架(32)上。
以上所述仅为本发明专利一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，主要由罐体组件(1)、锁合组件(2)、端盖组件(3)和料架(4)组成，其特征在于：罐体组件(1)为卧式放置，罐体组件(1)、锁合组件(2)和端盖组件(3)依次排列；锁合组件(2)的卡箍中心线(49)和端盖组件(3)的端盖中心线(39)与罐体组件(1)的罐体中心线(14)对齐；液压装置A(35)和液压装置C(70)控制端盖(37)的移动，液压装置B(45)控制卡箍(47)开启锁紧端盖(37)；料架(4)与物料导入架(32)及罐内轨道(12)为轮式滚动配合。
2.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：罐体组件(1)的一端为球形端(15)，另一端为开口罐体锁紧端(13)，在罐体锁紧端(13)的内侧为罐体口槽(11)，罐体内部安装有一对水平罐内轨道(12)；罐体锁紧端(13)为法兰盘式结构。
3.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：料架(4)的底部固定有料架导向轮(21)，料架(4)通过料架导向轮(21)与物料导入架(32)的一对平行料架轨道(65)相配合。
4.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：端盖组件(3)包含端盖底座(31)、物料导入架(32)、支撑架底板(33)、固定架A(34)、液压装置A(35)、端盖支撑架(36)、端盖(37)和垫圈(38)；
所述的端盖底座(31)上表面分别固定有一对槽型轨道A(62)和一对导轨(64)，导轨(64)位于端盖底座(31)长边上，导轨(64)上设置有限位块(68)；
所述的槽型轨道A(62)与导轨(64)平行，同时靠近端盖底座(31)带有台阶(72)的短边一端；
所述的支撑座A(69)固定于端盖底座(31)不带台阶(72)的短边一端；
所述的支撑架底板(33)底部两侧带有导向槽(63)，上部固定有一对槽型轨道B(66)，槽型轨道B(66)方向与端盖底座(31)长边方向垂直；
所述的支撑架底板(33)通过导向槽(63)与端盖底座(31)的导轨(64)相配合，固定架A(34)固定于支撑架底板(33)远离罐体组件(1)的一侧；
所述的端盖支撑架(36)通过其底部的支撑导向轮B(67)与支撑架底板(33)上的槽型轨道B(66)相配合；
所述的端盖(37)通过其上的四个固定柱(76)与端盖支撑架(36)相固定；
所述的液压装置A(35)一端固定于固定架A(34)，另一端穿过端盖支撑架(36)与端盖(37)相固定；
所述的液压装置C(70)穿过支撑座A(69)一端固定于支撑架底板(33)，另一端固定于支撑座B(71)；
所述的物料导入架(32)为框架式结构，框架顶部为一对平行的料架轨道(65)，框架底部带有支撑导向轮A(61)，物料导入架(32)通过底部的支撑导向轮A(61)与支撑架底板(33)上的一对槽型轨道A(62)相配合，物料导入架(32)与支撑架底板(33)在互相靠近的一侧固定；
所述的垫圈(38)套装于端盖(37)的密封头(75)上。
5.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：锁合组件(2)呈对称结构，包含支撑底座(41)、槽型轨道C(42)、卡箍导向支架(43)、固定架B(44)、液压装置B(45)、卡箍安装架(46)、卡箍(47)和支撑导向轮C(48)；一对槽型轨道C(42)固定于支撑底座(41)中间部位的边缘，一对固定架B(44)固定于支撑底座(41)的两端；
所述的卡箍安装架(46)固定于卡箍导向支架(43)上，卡箍(47)固定于卡箍安装架(46)上，卡箍导向支架(43)的底部安装有支撑导向轮C(48)；
所述的液压装置B(45)一端固定于固定架B(44)，另一端固定于卡箍安装架(46)。
6.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：卡箍(47)为半圆槽型结构。
7.根据权利要求1所述的一种全自动开合卧式超临界流体发泡设备，其特征在于：端盖(37)整体为圆台形结构，包含基体(73)、卡箍锁紧端(74)、密封头(75)和固定柱(76)。
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