几种快开门结构在压力容器中的应用分析

色机、 灭 菌 器及 消毒 柜 等 。快 开 门式 压 力 容 器 因 具 有 开 关 盖 时 间短 、 操作简单方便 等特点 ， 在 化
工、 航天 、 军 事、 建材及 医疗等领 域被广 泛应用。 近年 来 ， 随着 科学 技术 的进 步 ， 促使 快开 门容 器朝
着 高压 大型 化 的方 向发 展 ， 这 给 容 器 的开 盖 与密 封结 构设 计带 来 了极 大 的难 度 。
力 容 器 中 的应 用 分析 与 比 较 可 知 ， 在 设 计 采 用 快 开 门结 构 时应 从 多方 面考 虑 选 择 合 适 的 快 开 门 结 构 ， 并
充 分 考 虑 使 用过 程 中 的 安 全 性 和 可 靠 性 。
关 键 词 压 力容 器 快 开 门 结 构 中曩分类号 Ｔ Ｑ ０ ５ ２ ． ４ ０形 圈 刚度 文章编号 ０ ２ ５ ４ — ６ ０ ９ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ － ０ ５ ３ ３ － ０ ５
文 献 标 识码 Ａ
快开门式压力容器¨ 是 指 进 出 容 器 通 道 的 端 盖或 封头 与 主体之 间带 有相 互嵌 套 的快 速密封
头 可 以根据需 要设 计成 椭 圆封 头或 球形 封头 加高
颈 法兰 的形式 。
锁 紧装 置 的容器 ， 如 硫化 罐 、 蒸压釜、 高 压氧 舱 、 染
液压 缸 和相应 的结构 支撑 件 组成 。
椭 圆封头
图３ 整 体 齿 啮 式 卡 箍 连 接 结 构
整 体齿 啮式卡 箍 连接 结构 与齿 啮 式卡 箍 连接
结 构类 似 ， 且 密封 机理 相 同 。不 同的是 ， 整 体齿 啮 式 卡箍 连 接 结 构 中封 头 在 旋 转 装 置 的作 用 下 旋 转， 在 与卡 箍齿 啮合 的 同时 ， 压 紧封 头 和筒 体端 部
卡箍 连接 结构 是利 用筒 体 内部压 力来 压 紧密 封垫 片 的 ， 属 于 自紧式 密 封 结 构 。其 介 质 压 力
和 由密封 比压 引起 的轴 向力 由卡 箍 承受 。通过 上 紧横 向螺 栓 收紧 卡 箍 ， 依 靠 锥 面 间 的配 合 作 用 使
封头 向筒 体 端 部 靠 拢 ， 从 而 压 紧 密 封 ０形 圈 ， 形
自锁 ， 卡 箍锥 面 夹 角 一 般 取 ５～７ 。卡 箍 连 接
气缸 拉开 ， 然 后 再 用 相 关 设 备 吊 出平 封 头 。平 封
结构 压力 容器 一般 设计 为立 式 ， 以方便 开 关盖 。
作者简介 ： 李书容（ １ ９ ８ ２ ． ） ， 工程师 ， 从事项 目管理 、 压力容器 常规设计 与分析设计工作 ， ７ ６ ３ ６ ５ ７ ６ １ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｌ ｎ 。
分成 两 瓣 ， 并 用 紧 固螺 栓 连 接 ， 在 后 期 使 用 过 程
中， 该 紧 固螺 栓无 需拆 开 。开 盖 时 ， 首 先将 卡 箍旋
开， 卡箍 在旋 转装 置 的带 动下 旋转 ， 当卡 箍上 的挡 块碰 到简 体 法兰 上 的挡 块 时 ， 行 程 开关 给 出 盖旋 开 到位信 号 ， 盖旋 转 动作 停止 ， 此 时带 齿 法兰 齿 与 卡箍 齿 分 开 ； 确认卡箍旋 开到位后 ， 开 启 开 盖 装 置， 将 封 头盖 打开 。旋 转装 置 和 开 盖装 置 一 般 由
成初 始 密封 力 。操 作 时 ， 介 质 压 力所 产 生 的轴 向 力通 过封 头与 卡 箍 的接 触 锥 面传 递 给 卡 箍 ， 卡 箍 沿接 触锥 面 向外 扩 张 的趋 向 力 由横 向螺 栓 承 受 。 为 了使 卡箍与 封 头 、 筒 体 端 部 的 接触 锥 面 间达 到
第４ ４卷
第 ５期
化
工
机
械
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几 种快 开 门结 构 在 压 力容 器 中的 应 用 分 析
李 书容
（ 中船 重 工 特 种 设 备 有 限 责 任 公 司 ）
摘 要
根 据 对 卡 箍 连接 结 构 、 齿啮 式 卡 箍 连 接 结 构 、 整 体 齿啮 式 卡 箍 连接 结 构 和 平 盖 剪 切 环 结 构 在 压
１ 快 开 门 式 压 力 容 器 结 构
快开 门式 压力 容 器 结 构 （ 以下 简 称 快 开 门结 构） 一般 可分 为 ３种 形 式 ： 卡箍连接结构、 齿 啮式
卡箍 连接 结 构 和平 盖剪 切 环 结 构 。其 中 ， 齿 啮式
卡箍 连接 结构 又可 分 为普 通齿 啮式 卡箍 连接 结构
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化
工
机
械
平盖 卡 箍
２ ０ ｌ ７年
卡箍 连接 结构 比普 通 螺 栓 结 构 方 便 ， 且 应 用 范 围
广， 适 用 于大 直径 、 高 压力 的场合 。 １ ． ２ 齿 啮式 卡箍 连接 结构 齿 啮式 卡箍 连 接结 构 （ 图 ２） 主要 由封 头 、 卡 箍、 带 齿 法兰 、 筒 体法 兰 和密 封圈 组成 。卡箍 一般
体端 部 和密 封 圈 组成 。根 据 直 径 的 大小 ， 卡箍 一 般均分 为 两瓣 、 ３瓣或 ４瓣 ， 每 两瓣 卡 箍 之 间 由横 向螺 栓 连 接 。 每 瓣 卡 箍 下 方 可 以设 置 滚 轮 和 导 轨， 在 卡箍 开 合 时 可 以 在 导 轨上 运 动 。根据 自动
化程 度 的需要 ， 卡 箍可 以采 用人 工拉 开 或液压 缸 、
图 １ 卡 箍 连 接 结 构
（ 简称 齿 啮 式 卡 箍 连 接 结 构 ） 和 整 体 相 连 的齿 啮 式卡 箍 连 接 结 构 （ 简 称 整 体 齿 啮 式 卡 箍 连 接 结
构） 。 １ ． １ 卡箍 连接 结构
卡箍 连接 结构 （ 图 １ ） 主要 由平 封 头 、 卡箍 、 筒
之 间 的 ０形 密 封 圈 ， 达 到 初 始 密 封 力 。 同样 ， 为
了方便 卡箍 和 封 头 旋 紧 ， 通 常 在 卡 箍 齿 和 封 头 齿 端 面Baidu Nhomakorabea 人一 侧 开 倒 角 ， 方 便 带 齿 法 兰 与 卡 箍 齿 旋