本發(fā)明涉及超高壓技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于超高壓滅菌裝置的泄壓裝置。

背景技術(shù)：

食品超高壓滅菌技術(shù)是在密閉的超高壓容器內(nèi)，用水作為介質(zhì)對軟包裝食品等物料施以400～600MPa的壓力或用高級液壓油施加以100～1000map的壓力。從而殺死其中幾乎所有的細(xì)菌、霉菌和酵母菌，而且不會像高溫殺菌那樣造成營養(yǎng)成分破壞和風(fēng)味變化。超高壓滅菌技術(shù)(ultra—high pressure processing)簡稱UHP，又稱超高壓技術(shù)，高靜壓技術(shù)，或高壓食品加工技術(shù)。

中國專利CN201621464U公開了一種超高壓容器快速泄壓系統(tǒng)，其特征在于：超高壓容器的排水口處設(shè)置3條并聯(lián)的泄壓管路，每條管路上分別設(shè)置一個泄壓閥，3條泄壓管路與單向閥(4)串聯(lián)，再依次與控制閥(5)、充水泵(6)串聯(lián)，最后接入水箱(7)中。該專利雖然加快了低壓管路的排水速度，解決了大容量超高壓容器泄壓排水速度慢的問題，但是，該專利不能夠使處于高壓狀態(tài)的高壓管路迅速泄壓，不能夠使超高壓容器內(nèi)的高壓向外緩解從而保證超高壓容器的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供一種用于超高壓滅菌裝置的泄壓裝置，包括超高壓艙、至少一個超高壓源、至少一個壓力傳感器、至少一個泄壓閥和控制模塊，其特征在于，

所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力在所述超高壓源的增壓作用下達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，所述控制模塊基于所述壓力傳感器監(jiān)測的所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力的所述預(yù)設(shè)閾值指示所述泄壓閥進(jìn)行至少一次快速泄壓，從而使所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力驟然減小；其中，

所述泄壓閥設(shè)置在用于密封所述超高壓艙兩側(cè)的堵頭內(nèi)，所述泄壓閥包括至少兩個同軸排列且緊密貼合的泄壓盤，至少兩個所述泄壓盤以獨(dú)立轉(zhuǎn)動的方式使泄壓盤上的泄壓區(qū)域重合或分離從而進(jìn)行泄壓或封壓。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述泄壓盤包括至少一個泄壓區(qū)域和至少一個不小于所述泄壓區(qū)域的封壓區(qū)域，所述泄壓區(qū)域和所述封壓區(qū)域彼此相鄰且個數(shù)相等。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少兩個所述泄壓盤以相向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動的方式使彼此泄壓區(qū)域重合從而進(jìn)行泄壓，或者使彼此泄壓區(qū)域與封壓區(qū)域重合進(jìn)行封壓。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述泄壓區(qū)域設(shè)置有至少一個泄壓孔，所述泄壓孔包括圓形孔、扇形孔、矩形孔或正多邊形孔。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述控制模塊指示所述超高壓源在所述超高壓力泄壓至預(yù)設(shè)低壓值時啟動進(jìn)行快速增壓，從而使所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力進(jìn)行驟然升壓和驟然降壓的反復(fù)變化。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述超高壓源與所述堵頭之間的超高壓管路上設(shè)置有增壓線性閥和比例泄壓閥，所述控制模塊基于所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力調(diào)整增壓線性閥的增壓線性斜率和泄壓線性斜率，使所述超高壓艙內(nèi)超高壓力按照正弦波形曲線逐漸變化。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述超高壓管路與介質(zhì)箱通過至少一個泄壓管路連接，所述泄壓管路與所述超高壓管路之間通過比例泄壓閥連接從而進(jìn)行線性泄壓。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述超高壓源包括超高壓介質(zhì)泵、主油泵、至少一個增壓器和增壓換向閥，所述增壓換向閥在所述控制模塊的電信號的指示下控制介質(zhì)的增壓方向和泄壓方向。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述堵頭通過至少一個擋塊與設(shè)置在所述超高壓艙外部的承力框連接，從而使所述承力框承受并分散所述超高壓艙在增壓過程中承受的作用力；

至少兩個承力框通過至少一個連接桿連接為具有一定間隔且并列排列的承力框架，所述承力框由至少一個水切工藝切割成型的合金承力框片疊加形成，所述合金承力框片的中心包括容納臥式超高壓艙的承力孔，所述承力孔包括兩條平行的直線長邊和兩個對稱的弧度向內(nèi)的弧形承力邊，所述承力邊設(shè)置在超高壓艙的兩端。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，與所述承力邊接觸的所述擋塊的側(cè)面弧度與所述承力邊的弧度一致，所述堵頭與所述擋塊之間設(shè)置有對稱的第一傳力擋塊和第二傳力擋塊，所述擋塊在所述承力框限定范圍內(nèi)以浮動支撐的方式承受所述第一傳力擋塊和第二傳力擋塊產(chǎn)生的作用力；

所述第一傳力擋塊和所述第二傳力擋塊對稱接觸的位置分別設(shè)置有允許與所述堵頭連接的液壓機(jī)的液壓桿貫穿的凹槽；

所述第一傳力擋塊和所述第二傳力擋塊在所述堵頭密封所述超高壓艙的相應(yīng)端口后對稱移動至所述堵頭與所述擋塊之間并合并在一起。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明通過至少一個承力框片分解超高壓艙因?yàn)槌邏毫Τ惺艿淖饔昧?，從而防止超高壓艙變形，有效保障超高壓艙的安全?/p>

(2)本發(fā)明通過按照正弦波形曲線增壓和泄壓，使超高壓艙內(nèi)的超高壓變化穩(wěn)定，有效縮短增壓時間和泄壓時間。

(3)本發(fā)明的泄壓裝置包括至少一個泄壓管路為高壓艙連接的高壓管路增壓和泄壓，使超高壓容器快速增壓和泄壓，超高壓容器能夠達(dá)到1OOOMPa的超高壓并在不變形的情況下穩(wěn)定泄壓。

附圖說明

圖1是本發(fā)明超高壓裝置的整體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明超高壓裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是超高壓艙的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是水路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是正弦波形的斜率k——壓力P變化圖；

圖7是正弦波形的壓力變化示意圖；

圖8是優(yōu)選的一種泄壓盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是優(yōu)選的另一種泄壓盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是優(yōu)選的另一種泄壓盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是其中一種優(yōu)選的壓力變化曲線示意圖；

圖12是其中一種優(yōu)選的壓力變化曲線示意圖；和

圖13是其中一種優(yōu)選的壓力變化曲線示意圖。

附圖標(biāo)記列表

1：介質(zhì)箱 2：手動球閥 3：氣動截止閥

4：液位計(jì) 5：溫度計(jì) 6：流量計(jì)

9：過濾器 10：水槽 11：泵

12：超高壓力表 13：增壓線性閥 14：手動超高壓截止閥

15：超高壓源 10：承力框架 20：高壓艙

30：內(nèi)六角圓柱頭螺釘 40：堵頭

21：外筒 22：內(nèi)筒 23：進(jìn)出水帽

24：密封圈 25：端板 41：濾網(wǎng)壓蓋

42：濾網(wǎng) 43：密封壓蓋 44：堵頭聯(lián)架

45：法蘭 47：液壓缸 48：滑動導(dǎo)軌

49：堵頭固定座 50：擋塊 60：傳力擋塊

70：比例泄壓閥 101：第一承力框 102：第二承力框

200：泄壓盤 201：泄壓區(qū)域 202：封壓區(qū)域

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明的超高壓滅菌裝置包括主機(jī)系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、超高壓源系統(tǒng)、操作執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供的超高壓滅菌裝置包括五大系統(tǒng)，通過五大系統(tǒng)的配合，可實(shí)現(xiàn)密封超高壓兩端的堵頭的自動開合，超高壓艙的自動移動、自定增壓、自動保壓、自動補(bǔ)壓和自動泄壓等功能。

主機(jī)系統(tǒng)包括至少一個用于承受作用力的承力框、用于超高壓滅菌的至少超高壓艙20、用于實(shí)現(xiàn)對超高壓艙20進(jìn)行增壓及穩(wěn)壓的至少一個堵頭40和用于實(shí)現(xiàn)超高壓艙20壓力傳遞的至少一個擋塊50。

圖1是本發(fā)明超高壓滅菌裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，超高壓艙20臥式放置于承力框架10內(nèi)。堵頭40包括設(shè)置在超高壓艙20兩端的第一堵頭和第二堵頭。擋塊50包括第一擋塊和第二擋塊。第一擋塊和第二擋塊設(shè)置于超高壓艙體20的兩端。第一擋塊和第二擋塊用于直接或間接連接承力框架10與超高壓艙。在擋塊與超高壓艙的堵頭之間設(shè)置有傳力擋塊60。傳力擋塊60包括設(shè)置在超高壓艙兩端的第一傳力擋塊、第二傳力擋塊和第三傳力擋塊、第四傳力擋塊。具體地，第一傳力擋塊和第二傳力擋塊設(shè)置在第一堵頭和第一擋塊之間。第三傳力擋塊和第四傳力擋塊設(shè)置在第二堵頭和第二擋塊之間。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，超高壓艙20用于放置待滅菌物料。超高壓艙20內(nèi)形成超高壓環(huán)境，將待滅菌物料放入超高壓艙20中，待滅菌物料在超高壓環(huán)境下完成滅菌過程。超高壓艙20為臥式放置。超高壓艙20采用臥式放置，相比于立式放置，具有放、取物料方便和安全性更高的優(yōu)勢。

如圖3所示，超高壓艙20包括多層筒體。超高壓艙20至少包括外筒21和內(nèi)筒22。優(yōu)選地，超高壓艙20是由內(nèi)層不銹鋼內(nèi)筒體和多層外筒鋼體制成的筒體結(jié)構(gòu)。超高壓艙20的筒體結(jié)構(gòu)可承受單元工作的超高壓周向力。超高壓艙20的內(nèi)筒直徑為200～400mm。超高壓艙20的內(nèi)筒長度為1800～2600mm。超高壓艙20的筒體結(jié)構(gòu)可承受系統(tǒng)工作的超高壓周向力。超高壓艙20內(nèi)的工作壓力為0～1500MPa。更優(yōu)選地，超高壓艙20內(nèi)的工作壓力為100～1000MPa。超高壓艙20內(nèi)的工作溫度為5～60℃。優(yōu)選地，超高壓艙20至少包括第一超高壓艙和第二超高壓艙。第一超高壓艙和第二超高壓艙通過導(dǎo)軌交替移入和/或移出承力框架10，以使第一超高壓艙和第二超高壓艙交替進(jìn)行超高壓處理準(zhǔn)備過程和超高壓處理過程。

由于超高壓艙需要承受超高壓力，而超高壓力取決于超高壓艙接觸壓力的表面積。超高壓艙單位面積承受的壓力越低，超高壓艙體越不容易變形，因此超高壓艙普遍為細(xì)長的筒狀結(jié)構(gòu)，而不是加粗為更大半徑的艙體。受限于壓力的因素，臥式的超高壓艙相比于立式的超高壓艙承受的壓力更均勻。而且臥式超高壓艙的重心更低，在超高壓移動時重心更穩(wěn)，需要的移動輔助裝置更簡單。臥式超高壓艙體的設(shè)置，既便于超高壓艙體增長從而增加單次超高壓滅菌的產(chǎn)量，又降低了超高壓艙體變形的概率。而且，低重心的臥式超高壓艙體比立式超高壓艙體便于移動，其移動的成本更低。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力框架10有至少兩組承力框組成，如圖2所示。兩組承力框彼此間隔開，采用連接機(jī)構(gòu)相對定位。從而在兩組承力框之間形成縱向貫通的縫隙。承力框由3～8片合金鋼板疊加而成。優(yōu)選地，每個承力框由6片合金鋼板疊加而成。每片合金鋼板通過水切加工工藝形成有容納臥式超高壓艙20的承力孔。承力孔的邊沿用于承受超高壓艙與擋塊相互之間的作用力。承力孔的上下邊為相對平行的水平邊。承力孔的上下邊與弧形曲線連接，使得承力孔的左右兩邊為弧形曲線的承力邊?；⌒吻€的弧線向內(nèi)彎曲。因此由3～8片合金鋼板疊加而成的承力框具有容納臥式超高壓艙20的承力孔。承力孔的上下邊距離遠(yuǎn)大于承力框的合金鋼板疊加的厚度。臥式超高壓艙20設(shè)置在兩個承力框的承力孔以及間隔形成的立體空間中。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的承力框架10由3～8片合金鋼板疊加而成的至少兩組承力框組成，相比于整體實(shí)心結(jié)構(gòu)，由單個鋼板組裝形成的結(jié)構(gòu)能夠承受更大的壓力。承力框架10是通過水切加工工藝形成的，相較于激光切割工藝或其他機(jī)械加工工藝，承力框架的承力性能不易被破壞。通過水切加工工藝形成的承力邊光滑無毛邊，有助于第一擋塊和第二擋塊與承力框架的承力邊彼此貼合。

根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，承力框架10是由兩組鋼板構(gòu)成，每組鋼板由6片鋼板通過水切加工工藝形成有足以容納超高壓缸體的空間。由單片鋼板組裝形成的結(jié)構(gòu)能夠承受更大的壓力，并且相比整體實(shí)心結(jié)構(gòu)的承力框架，節(jié)約殘料、降低成本。水切加工可以對鋼板進(jìn)行任意曲線的一次性切割加工，切割時不會產(chǎn)生熱量和有害物質(zhì)，材料無熱效應(yīng)，水切割后不需要或易于二次加工，安全、環(huán)保、成本低、速度快、效率高。

根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的承力框的外側(cè)呈內(nèi)角為120°至140°的折線形結(jié)構(gòu)的承力框架。所述折線形結(jié)構(gòu)是由長方形的各層板材沿一致的切線切去四角后形成的，且所述切線的延長線彼此相交后圍成平行四邊形，優(yōu)選的，延長線相交構(gòu)成正方形。各層鋼板之間的相互接觸面積大于其相對面積的80％，并且兩組板材之間縫隙的寬度與每組板材厚度之比是1～3∶1，優(yōu)選2.5∶1。另外，所述承力框架內(nèi)側(cè)框體的寬度與框體的厚度之比為2～1∶1，優(yōu)選為1.5∶1；另外其內(nèi)側(cè)框體的長寬比為5～6∶1，優(yōu)選6∶1，外側(cè)框體的長寬比為2～4∶1，優(yōu)選3∶1。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述承力框架形成具有橢圓形空間的結(jié)構(gòu)，其中空空間圓弧的半徑與該圓弧圓心至承力框架外側(cè)最近點(diǎn)的長度之比為1∶1.5～2.5。

承力框架框型內(nèi)側(cè)的長寬比越大，可容納圓柱狀高壓艙的長寬比越大，那么堵頭的表面積越小，內(nèi)部液體壓力朝各個方向是相等的，大部分壓力被高壓缸體承受，堵頭承受的壓力就會越小，傳遞給承力框架的壓力也就越小，對承力框架的利用率就不高，同時相同外表面積的高壓缸體的容量也就越小，因此超高壓滅菌裝置的利用率就不高。但是反之，承力框架框型內(nèi)側(cè)的長寬比越小，相同外表面積的高壓缸體的容量也就越大，承力框架受到的力也越大，對承力框架的性能要求也就越高。因此需要根據(jù)實(shí)際情況，比如框架的厚度和材質(zhì)，對承力框架內(nèi)側(cè)邊的長寬比作出合適的選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力框架內(nèi)側(cè)邊的長寬比為5～6∶1，更優(yōu)選的，承力框架內(nèi)側(cè)邊的長寬比為6∶1，既能夠使高壓缸體具有較大的容量，也能在安全范圍內(nèi)更大程度地發(fā)揮承力框架的性能。

在承力框架內(nèi)側(cè)的長寬比一定的情況下，承力框架的厚度將是影響其承受超高壓能力的主要因素，特別是半圓柱形擋塊承受的超高壓力會通過弧形或者拱形的承力座分散并傳遞給承力框架水平方向的長側(cè)邊，承力座處受到的力將會最大。因此承力座處的框體厚度也對承力框架的整體性能起著重要的影響。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力座的內(nèi)側(cè)圓弧半徑與該圓弧圓心至承力座外側(cè)最近點(diǎn)(即承力座處的框體厚度最小處)的長度之比為1∶1.5～2.5，跟優(yōu)選的該比例為1∶2。此時即能在安全范圍內(nèi)更大程度地發(fā)揮承力框架的性能，又能容納更大容量的高壓艙，充分提高超高壓滅菌裝置的利用率。

根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施方式，所述承力框架由至少兩組板材構(gòu)成，每組板材由至少六層鋼板并列構(gòu)成，其中各層鋼板之間的相互接觸面積大于其相對面面積的80％。相比于整體實(shí)心結(jié)構(gòu)的承力框架，片狀鋼板組裝形成的多層結(jié)構(gòu)，能夠更好地分散受力，形變范圍更大，穩(wěn)定性和安全性更好，而且能夠節(jié)約材料、降低成本。板材的組數(shù)量越多，越不容易調(diào)整其位置，由于承力框架要用于超高壓力，稍有偏差就會使不同板材組受到的力產(chǎn)生很大的區(qū)別，使得設(shè)備安全性和穩(wěn)定性降低。板材的層數(shù)越多，安裝要求越高，設(shè)備的制造成本也越高，而板材的層數(shù)越少，則對承力框架承受力的分散性越差，安全性越低。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式，采用兩組分別為6層結(jié)構(gòu)的板材，構(gòu)造簡單，成本低，安裝維護(hù)方便，設(shè)備的穩(wěn)定性也更好。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力框上設(shè)置有按照承力邊的輪廓形狀分布的至少一圈銷釘。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力框架的外角頂點(diǎn)與擋塊半圓形橫截面的圓心連接形成的受力線將承力框架分割為多個受力區(qū)域。至少一個銷釘分布在受力線上。受力線之間的承力框架部分能夠分解超高壓艙與承力框架之間的作用力從而防止承力框架變形。分布在受力線上的銷釘分布在受力變形最小的位置將疊板更緊固的固定在一起，使得疊板之間不會由于變形而松動解體。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，每一圈環(huán)繞承力邊的銷釘之間的距離是等距的。至少三圈銷釘形成的銷釘環(huán)線圍繞承力邊的輪廓設(shè)置，并且銷釘環(huán)線之間等距離分布。因此，最外圈的銷釘環(huán)線設(shè)置的銷釘最多，最內(nèi)圈的銷釘環(huán)線設(shè)置的銷釘最少。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，在三圈銷釘環(huán)線中，位于中間的銷釘環(huán)線的直線部分不設(shè)置銷釘，弧形線部分與受力線交叉的位置設(shè)置有銷釘。由于承力框架的承力邊的弧形部位是承受作用力的主要部位，而上下平行的框架部分承受的作用力較小，變形也較小，因此在承力框架的上下平行部位可以適當(dāng)?shù)臏p少銷釘?shù)臄?shù)量。所以位于中間的銷釘環(huán)線的直線部分不設(shè)置銷釘，而在承受作用力較大的兩端弧形部分設(shè)置有銷釘。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，第一擋塊和第二擋塊設(shè)置于承力框架10的軸向兩端。第一擋塊和第二擋塊為具有弧形結(jié)構(gòu)的立方體。第一擋塊和第二擋塊具有弧形結(jié)構(gòu)的面為與承力邊的弧形部分相匹配的結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，第一擋塊和第二擋塊為半圓柱體，承力框架10的承力邊與第一擋塊和第二擋塊的弧度一致。第一擋塊和第二擋塊的弧形結(jié)構(gòu)與承力邊的弧形部分相匹配以使第一擋塊和第二擋塊與承力框架10實(shí)現(xiàn)面面接觸，使得擋塊與承力邊緊密貼合。另一方面，本發(fā)明將承力框架10放置第一擋塊和第二擋塊的部位設(shè)置為弧形結(jié)構(gòu)，可使承力框架10受力均勻，并且在承受較大作用力時不易變形，使得承力框架10能夠承受更大的壓力。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述擋塊50以至少接觸80％面積的方式與所述承力框架10緊密接觸從而將所述堵頭40上的反作用壓力傳遞至所述承力框。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，至少兩個承力框之間設(shè)置有使堵頭40移動進(jìn)出的通道。堵頭40在液壓桿的推動下進(jìn)行移動并在指定位置與超高壓艙20密封接觸。在堵頭40與擋塊50之間設(shè)置有傳力擋塊60。傳力擋塊60為矩形的立方體。兩個傳力擋塊60設(shè)置在液壓桿的兩側(cè)并組合在一起。傳力擋塊60與液壓桿接觸的位置設(shè)置有容納液壓桿體積的凹槽。兩個傳力擋塊60以對稱的方式合并在一起從而使液壓桿通過由兩個凹槽組成的通孔。優(yōu)選的，第一傳力擋塊和第二傳力擋塊設(shè)置在第一堵頭和第一擋塊之間。第一傳力擋塊和第二傳力擋塊設(shè)置有對稱的容納液壓桿體積的弧形缺口，且第一傳力擋塊和第二傳力擋塊的弧形缺口合并在一起形成的孔洞的直徑與液壓桿的直徑相同。第三傳力擋塊和第四傳力擋塊設(shè)置在第二堵頭和第二擋塊之間。第三傳力擋塊和第四傳力擋塊設(shè)置有對稱的容納液壓桿體積的弧形缺口，且第三傳力擋塊和第四傳力擋塊的弧形缺口合并在一起形成的孔洞的直徑與液壓桿的直徑相同。液壓桿推動堵頭40到預(yù)定位置時，第一傳力擋塊和第二傳力擋塊從兩側(cè)向第一堵頭和第一擋塊之間移動閉合。第三傳力擋塊和第四傳力擋塊從兩側(cè)向第二堵頭和第二擋塊之間移動閉合。反之，第一傳力擋塊和第二傳力擋塊、第三傳力擋塊和第四傳力擋塊先分開，液壓桿在拉動堵頭40與超高壓艙20分離。

在超高壓艙20增壓的過程中，由于超高壓的作用使堵頭40產(chǎn)生朝向擋塊的反作用力。堵頭40將反作用力通過傳力擋塊60傳遞至擋塊50。由于兩個傳力擋塊設(shè)置在堵頭40和擋塊50之間承受堵頭40和擋塊50的雙重?cái)D壓，傳力擋塊容易在力的作用下產(chǎn)生形變。當(dāng)傳力擋塊發(fā)生形變，可對傳力擋塊進(jìn)行更換從而防止堵頭40和擋塊50由于承受更多的力而進(jìn)一步發(fā)生形變。

與只有擋塊的設(shè)計(jì)相比，擋塊50和堵頭可以將自身承受的作用力向傳力擋塊60傳遞從而減少自身承受的力，防止堵頭40和擋塊50由于承受的力太大而產(chǎn)生形變。傳力擋塊60體積較小，便于更換且價(jià)格低廉。因此，本發(fā)明設(shè)置的傳力擋塊60分擔(dān)了堵頭40和擋塊50的承受的壓力，并降低了超高壓設(shè)備由于形變產(chǎn)生的成本。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，承力框架10下方設(shè)置有至少兩個底座。兩個底座設(shè)置在承力框架10的下方兩端。在承力框架10與擋塊50發(fā)生相互作用力而產(chǎn)生形變的情況下，第一底座和第二底座用于支撐和分擔(dān)承力框架受到的作用力，從而防止承力框架10發(fā)生更大的形變。

圖4是堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，堵頭40結(jié)構(gòu)包括用于支撐堵頭的堵頭固定座、用于實(shí)現(xiàn)堵頭滑動的滑動導(dǎo)軌、用于連接滑動導(dǎo)軌和堵頭固定座的內(nèi)六角圓柱頭螺釘30、用于實(shí)現(xiàn)滑動導(dǎo)軌48與堵頭滑動座滑動連接的堵頭滑塊、用于實(shí)現(xiàn)支撐堵頭的堵頭滑動座、用于連接堵頭40與堵頭滑動座的堵頭聯(lián)架44、用于實(shí)現(xiàn)封閉超高壓艙20的堵頭40、用于保證堵頭40與超高壓艙20密封關(guān)系的三角墊圈、用于實(shí)現(xiàn)介質(zhì)注入超高壓艙20內(nèi)的介質(zhì)管道口、用于實(shí)現(xiàn)濾網(wǎng)42固定于堵頭40上的濾網(wǎng)壓蓋41、用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙20內(nèi)的介質(zhì)的濾網(wǎng)42、用于實(shí)現(xiàn)堵頭固定和連接于堵頭聯(lián)架44之上的第一圓柱銷用于實(shí)現(xiàn)堵頭后連接法蘭45與堵頭40連接的第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘、用于實(shí)現(xiàn)堵頭和液壓桿相連的堵頭后連接法蘭45、用于實(shí)現(xiàn)堵頭后連接法蘭45與液壓桿連接的第二圓柱銷、用于推動堵頭動的液壓桿、用于推動液壓挺桿運(yùn)動的液壓缸47、用于固定液壓缸47的彈簧墊圈、用于固定彈簧墊圈的液壓缸47固定板、用于支撐和固定液壓缸固定板的液壓缸固定座。堵頭40上還設(shè)置有供液體介質(zhì)進(jìn)出的進(jìn)出水帽23。

堵頭固定座49通過螺釘固定于主機(jī)單元的支撐座，用于支撐堵頭40。所述滑動導(dǎo)軌48通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘30固定于堵頭固定座之上，用于實(shí)現(xiàn)堵頭40沿特定軌道運(yùn)動。所述堵頭滑塊與滑動導(dǎo)軌48滑動連接，用于支撐堵頭滑動座，并實(shí)現(xiàn)堵頭滑動座可沿滑動導(dǎo)軌滑動。所述堵頭滑動座通過螺釘固定于堵頭滑塊之上。所述堵頭聯(lián)架44通過銷釘固定于堵頭滑動座之上。所述用于實(shí)現(xiàn)封閉超高壓艙20的堵頭通過第一圓柱銷和螺釘固定于堵頭聯(lián)架44之上。所述用于保證堵頭40與超高壓艙20高壓密封的三角墊圈套接與堵頭40之上。所述用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙20內(nèi)的介質(zhì)的濾網(wǎng)42經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋41固定于介質(zhì)管道口。用于實(shí)現(xiàn)堵頭40和液壓桿相連的堵頭后連接法蘭45通過第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘與堵頭40相連。所述第二圓柱銷位于堵頭后連接法蘭45上。所述用于推動堵頭40的液壓挺桿與堵頭后連接法蘭45相連。用于推動液壓挺桿的液壓缸47套接于液壓桿，實(shí)現(xiàn)液壓桿相對于液壓缸47可進(jìn)行伸縮。同時，所述液壓缸47經(jīng)由彈簧墊圈固定于液壓缸固定板。所述液壓缸固定板經(jīng)由螺釘固定于液壓缸固定座。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述堵頭40設(shè)置在與移動導(dǎo)軌移動連接的堵頭聯(lián)架44上并在與所述超高壓艙20的兩端艙口以過盈配合的方式密封接觸。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，所述堵頭40通過傳力擋塊60的液壓桿與包含液壓缸47的超高壓管路連接。

圖5是用于超高壓滅菌裝置的泄壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。泄壓裝置包括超高壓艙、至少一個超高壓源、增壓線性閥、至少一個壓力傳感器、至少一個比例泄壓閥和控制模塊，控制模塊基于壓力傳感器監(jiān)測的超高壓艙內(nèi)的超高壓力指示與超高壓源連接的增壓線性閥按照半正弦波形上升曲線快速增壓。在超高壓艙的超高壓穩(wěn)定后，控制模塊基于壓力傳感器監(jiān)測的超高壓艙內(nèi)的超高壓力指示與超高壓管路連接的至少一個比例泄壓閥按照半正弦波形下降曲線快速泄壓，從而使得超高壓艙內(nèi)的壓力在限定時間內(nèi)按照半正弦波形曲線反復(fù)變化。

優(yōu)選地，超高壓艙設(shè)置為兩個或三個，以便在其中一個超高壓艙進(jìn)行超高壓滅菌的過程中裝卸待滅菌物品，從而節(jié)省滅菌的時間，提高滅菌效率。優(yōu)選地，超高壓源設(shè)置為四個，三個使用的超高壓源和一個備用的高壓源。這樣在其中一個超高壓源出現(xiàn)故障的情況下，啟用備用的超高壓源不會降低對超高壓艙施加的壓力，保持超高壓艙的壓力穩(wěn)定。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，堵頭40的外端通過法蘭45與液壓缸連接從而增加超高壓艙20的液壓。堵頭40內(nèi)部設(shè)置有用于向超高壓艙20輸入液體的管線。管線與液壓缸47連接。液壓缸47與超高壓源通過超高壓管路連接。

超高壓源15包括由超高壓管路連接的超高壓介質(zhì)泵、主油泵、至少一個增壓器和增壓換向閥。超高壓介質(zhì)泵、主油泵與增壓器分別連接。控制模塊與增壓換向閥連接以電信號控制液體的增壓方向。主油泵為柱塞變量泵。

在主油泵運(yùn)行后，將油箱里的液壓油分別注入增壓器的兩個油口，推動增壓器低壓缸中的活塞左右移動。優(yōu)選地，增壓器為柱塞式增壓器。增壓器低壓缸兩側(cè)各裝有一套超高壓缸。超高壓缸的柱塞桿和低壓缸里的活塞連為一體。活塞左右移動推動柱塞桿移動。在主油泵向增壓器低壓缸里注油的同時，超高壓介質(zhì)泵也向增壓器超高壓缸里注水。由于電控?fù)Q向閥的作用，進(jìn)入增壓器低壓缸中的液壓油只能是從一個油口進(jìn)油，從另一個油口出油流回油箱。當(dāng)增壓器右側(cè)的換向閥被打開，左側(cè)的換向閥被關(guān)閉，主油泵向增壓器低壓缸右側(cè)的油口注油，而左側(cè)的油口回流油箱。這樣促使低壓缸里的活塞右側(cè)的壓力大于左側(cè)，驅(qū)使活塞向左側(cè)移動。隨著壓力的不斷增高，活塞不斷推動柱塞桿向左移動。由于活塞的受壓面積遠(yuǎn)大于柱塞桿端面的受壓面積，超高壓艙里的水壓倍增。由于管路設(shè)置有單向閥，超高壓缸里的水流向超高壓艙20。當(dāng)?shù)蛪焊桌锏挠蛪哼_(dá)到設(shè)定壓力時電控?fù)Q向閥換向，增壓器左側(cè)的換向閥被打開，右側(cè)的換向閥被關(guān)閉，這時主油泵向增壓器低壓缸左側(cè)的油口注油，右側(cè)的油口回流油箱。增壓器周而復(fù)始地?fù)Q向增壓，不停地將水壓入超高壓艙20，從而使超高壓艙20內(nèi)達(dá)到預(yù)定的工作壓力。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，設(shè)置有超高壓傳感器的所述超高壓管路與至少一個超高壓源連接從而通過控制模塊在超高壓達(dá)到預(yù)定值的情況下增壓和/或指示比例泄壓閥進(jìn)行泄壓。

實(shí)施例1

承力框的制備過程至少包括：承力框各合金鋼板的預(yù)裝、承力框各合金鋼板開孔圓弧的對齊與調(diào)整以及承力框各合金鋼板的焊牢。所述第一承力框或第二承力框組裝過程具體包括：用38件M27*200mm的外六角工藝螺栓在平板上預(yù)裝疊板6件，同時需保證每片承力框片不能有飛邊、毛刺、磕碰、油污，工件放置要與水切加工放置保持一致，上下兩件要選R435水切質(zhì)量最好的；把兩件半圓塊分別放置在6件承力框片兩側(cè)圓弧中，并通過調(diào)節(jié)桿連接兩半圓塊，并逐步加力，觀察承力框片受力情況，38件螺栓也隨之預(yù)緊，但不鎖死；直到6件承力框片與半圓塊充分接觸，調(diào)節(jié)桿不在變化時，將38件螺栓按米字型順序逐一堅(jiān)固，直到鎖死為止；松開調(diào)節(jié)桿，并在半圓塊凸面均勻涂抹紅膽粉后，再次給調(diào)節(jié)桿加力，到不再變化為止，松開調(diào)節(jié)桿，檢查6件承力框片圓弧面與半圓塊凸面的接觸情況，并進(jìn)行人工修整，重復(fù)進(jìn)行，要求6件同時均勻接觸，接觸面需達(dá)到80％以上；在檢查合格之后，再次將調(diào)節(jié)桿加力到不再變化為止時，用38件Φ30*140mm的直銷將38件工藝螺栓逐一替換，并在兩端焊牢，替換時，只有在第一只直銷完全焊接牢固后，才能允許按米字型順序松開第二只螺栓進(jìn)行替換，直至全部更換結(jié)束，替換時要使用工裝外加緊鎖力，Φ30直銷外徑不允許與承力框片內(nèi)孔壁有接觸點(diǎn)；松開調(diào)節(jié)桿，并將半圓塊一并取出。

所述承力框架組裝過程包括：預(yù)先將M48*900mm的六根螺旋桿，就一側(cè)等距調(diào)到一致之后，與第一承力框預(yù)裝就位，第一承力框水平放置；將Φ80*400mm中間隔套套裝在6根M48*900mm的螺桿上之后，將第二承力框水平吊起，通過6根M48*900mm的螺桿與第一疊板組201疊裝一起，預(yù)緊螺栓，但不鎖死；將兩半圓塊放置在承力框片圓弧兩端，通過調(diào)節(jié)桿逐步加力，同時逐步擰緊螺栓，觀察承力框片受力變化情況，直至調(diào)節(jié)不在變化時，將螺栓擰緊；松開調(diào)節(jié)桿，給半圓塊凸面均勻涂抹紅膽粉后，再次給調(diào)節(jié)桿加力，直至無變化，松開調(diào)節(jié)桿，檢查承力框架兩側(cè)圓弧面與半圓凸面接觸情況，并人工修整，重復(fù)進(jìn)行。要求兩組同時均勻接觸，接觸面達(dá)80％以上；在接觸面檢查合格后，再次將調(diào)節(jié)桿加力，直到無變化為止時，將框架側(cè)立放置，對M48*900mm螺栓，按米字型順序逐一在兩側(cè)同時禁錮，直至鎖死為止；松下調(diào)節(jié)桿，將兩半圓塊一并取出。

優(yōu)選地，第一堵頭和第二堵頭對稱設(shè)置于超高壓艙20的兩端。第一堵頭和第二堵頭具有相同的結(jié)構(gòu)。第一堵頭和第二堵頭通過液壓桿推動堵頭移動并使第一堵頭和第二堵頭插入超高壓艙20的兩端以實(shí)現(xiàn)對超高壓缸體的密封。液壓桿嵌套于液壓缸中。液壓桿相對于液壓缸能夠進(jìn)行伸縮移動。第一堵頭和第二堵頭還具有用于密封堵頭與超高壓艙的三角墊圈、U圈和密封圈隔板。三角墊圈、U圈和密封圈隔板套接于堵頭上并與堵頭外表面相貼合，可提高堵頭與超高壓艙之間連接的穩(wěn)定性和密封的可靠性。

優(yōu)選地，第一堵頭與第一擋塊之間設(shè)置有第一傳力擋塊和第二傳力擋塊。第二堵頭與第二擋塊之間設(shè)置有第三傳力擋塊和第四傳力擋塊。第一傳力擋塊和第二傳力擋塊分別用于在第一堵頭和第一擋塊之間建立傳力連接。第三傳力擋塊和第四傳力擋塊分別用于在第二堵頭和第二擋塊之間建立傳力連接。第一傳力擋塊、第二傳力擋塊與第一堵頭相互接觸的面為形狀相匹配的平面結(jié)構(gòu)。第一傳力擋塊、第二傳力擋塊與第一擋塊相互接觸的面也為形狀相匹配的平面結(jié)構(gòu)。同樣地，第三傳力擋塊、第四傳力擋塊與第二堵頭相互接觸的面為形狀相匹配的平面結(jié)構(gòu)。第三傳力擋塊、第四傳力擋塊與第二擋塊相互接觸的面也為形狀相匹配的平面結(jié)構(gòu)。第一擋塊和第二擋塊在相接觸面上各設(shè)置有半圓形凹槽以使其相接觸時形成可容納液壓桿的圓柱形通孔。第三擋塊和第四擋塊在相接觸面上各設(shè)置有半圓形凹槽以使其相接觸時形成可容納液壓桿的圓柱形通孔。

超高壓艙20內(nèi)產(chǎn)生的反作用力是通過如下方式傳遞給承力框架10的：超高壓艙20內(nèi)產(chǎn)生的反作用力通過第一堵頭和第二堵頭傳遞至第一傳力擋塊和第二傳力擋塊、第三擋塊和第四擋塊。第一傳力擋塊和第二傳力擋塊1將反作用力傳遞至第一擋塊，第三傳力擋塊和第四傳力擋塊將反作用力傳遞至第二擋塊。由第一擋塊和第二擋塊將反作用力傳遞至承力框架10。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，對泄壓裝置進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的用于超高壓滅菌裝置的泄壓裝置，包括超高壓艙、至少一個超高壓源、增壓線性閥、至少一個壓力傳感器、至少一個比例泄壓閥和控制模塊。所述控制模塊基于所述壓力傳感器監(jiān)測的所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力指示與超高壓源連接的增壓線性閥調(diào)整各個壓力階段的增壓斜率，使超高壓力以趨近正弦波形上升曲線的變化曲線快速增壓。在超高壓艙的超高壓穩(wěn)定后，所述控制模塊基于所述壓力傳感器監(jiān)測的所述超高壓艙內(nèi)的超高壓力指示與超高壓管路連接的至少一個比例泄壓閥調(diào)整各個壓力階段的泄壓斜率，使超高壓力以趨近正弦波形下降曲線的變化曲線快速泄壓，從而使得所述超高壓艙內(nèi)的壓力在限定時間內(nèi)按照正弦波形曲線進(jìn)行增壓和泄壓。

壓力傳感器用于采集超高壓艙20內(nèi)的超高壓數(shù)據(jù)?？刂颇K用于根據(jù)壓力傳感器發(fā)送的超高壓力數(shù)據(jù)輸出不同的線性控制指令。增壓線性閥用于根據(jù)控制模塊的線性控制指令對超高壓艙內(nèi)的超高壓力進(jìn)行線性增壓。比例泄壓閥用于根據(jù)控制模塊的線性控制指令對超高壓艙內(nèi)的超高壓力進(jìn)行線性泄壓。其中，增壓線性閥增壓的線性斜率呈動態(tài)變化且呈減小趨勢；比例泄壓閥的線性泄壓的線性斜率呈動態(tài)變化且呈增大趨勢。

如圖5所示，泄壓裝置包括四個超高壓源15，其中包括一個備用超高壓源。超高壓艙兩端的堵頭40分別通過超高壓管路與四個超高壓源連接。高壓管路上設(shè)置有增壓線性閥13和超高壓力表12。超高壓管路與介質(zhì)箱1通過至少一個泄壓管路連接。超高壓管路與泄壓管路通過比例泄壓閥連接。優(yōu)選的，本發(fā)明設(shè)置兩條泄壓管路并列泄壓。第一條泄壓管路與超高壓管路通過第一比例泄壓閥70a連接。第二條泄壓管路與超高壓管路通過第二比例泄壓閥70b連接?？刂颇K指示第一比例泄壓閥70a根據(jù)線性控制指令執(zhí)行基于時間的線性流量控制命令?？刂颇K指示第二比例泄壓閥70b根據(jù)線性控制命令對分段壓力范圍的流量大小進(jìn)行詳細(xì)調(diào)節(jié)。第一比例泄壓閥70a和第二比例泄壓閥70b在控制模塊統(tǒng)一控制下配合泄壓，從而使超高壓艙的線性泄壓更平穩(wěn)，提高了超高壓艙泄壓的穩(wěn)定性。優(yōu)選的，本發(fā)明的泄壓管路還包括一個手動泄壓管路。手動泄壓管路與泄壓管路并列，一端與超高壓管路通過手動超高壓截止閥14連接，另一端與介質(zhì)箱1連接。當(dāng)泄壓管路故障時，通過手動泄壓管路進(jìn)行手動泄壓。其中，手動泄壓管路不能進(jìn)行線性泄壓。

優(yōu)選的，與并列的第一泄壓管路、第二泄壓管路、手動泄壓管路共同連接的低壓管路階段設(shè)置有過濾器9，用于對返回介質(zhì)箱1的介質(zhì)進(jìn)行過濾。四個超高壓源15的另一端分別通過設(shè)置有手動球閥2的管路連接介質(zhì)箱1。

超高壓艙20兩端堵頭設(shè)置有注液孔，用于在低壓環(huán)境下注入介質(zhì)。注液孔與介質(zhì)箱1之間通過低壓管路連接。超高壓艙20與介質(zhì)箱1之間的低壓管路設(shè)置有流量計(jì)6。介質(zhì)箱1設(shè)置有液位計(jì)4和溫度計(jì)5。超高壓艙20的外側(cè)設(shè)置有至少一個水槽10。優(yōu)選的，超高壓艙20的外側(cè)設(shè)置有兩個水槽10。水槽10與介質(zhì)箱1連接的低壓管路以并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式設(shè)置有至少一個氣動截止閥3、至少一個泵11和至少一個過濾器9。介質(zhì)箱1的進(jìn)水管路以串聯(lián)的方式設(shè)置有手動球閥2和至少一個過濾器9。

本發(fā)明中，超高壓艙20的艙體臥式放置。堵頭前端裝配有組合式密封件。待超高壓滅菌的食品放入超高壓艙20后，堵頭40推進(jìn)至工作位置和超高壓艙20形成密閉的容腔。增壓時，電控模塊首先啟動主油泵，并且關(guān)閉比例泄壓閥。由低壓注水泵抽取介質(zhì)箱1內(nèi)的水并且通過設(shè)置流量計(jì)6的低壓管路向超高壓艙20內(nèi)大流量充水。當(dāng)超高壓艙20內(nèi)充滿水后，封閉注液孔?？刂颇K啟動超高壓源進(jìn)行增壓，同時控制模塊向增壓線性閥13發(fā)送指令，指示增壓線性閥13基于線性控制指令控制液壓按照正弦波形曲線上升曲線變化。當(dāng)超高壓艙20的壓力傳感器檢測到超高壓艙內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值后，超高壓源停止增壓。超高壓艙20進(jìn)入保壓階段。保壓計(jì)時器開始計(jì)時，達(dá)到預(yù)設(shè)時間后，保壓計(jì)時器停止計(jì)時。在保壓階段若超高壓艙20的壓力出現(xiàn)泄漏，超高壓艙20的壓力下降到補(bǔ)壓值設(shè)定值。此時，超高壓源會自動啟動進(jìn)行補(bǔ)壓，直至壓力到達(dá)設(shè)定值為止。保壓階段結(jié)束后，控制模塊向第一比例泄壓閥70a和第二比例泄壓閥70b發(fā)送線性控制命令，指示第一比例泄壓閥70a基于時間對線性流量進(jìn)行粗調(diào)，指示第二比例泄壓閥70b對分段壓力階段的流量大小進(jìn)行細(xì)調(diào)。直至超高壓艙內(nèi)的壓力降為零。控制模塊指示至少一個氣動截止閥3開啟，超高壓艙內(nèi)的注液孔打開。泵11將超高壓艙內(nèi)的水抽出，并且在經(jīng)過過濾器9過濾后返送至介質(zhì)箱1。優(yōu)選的，在超高壓艙內(nèi)的水排出的過程中，通過一個堵頭向超高壓艙內(nèi)注入氣體，促使超高壓艙內(nèi)的水單向加速通過另一個堵頭的注液孔流出。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，在超高壓艙20增壓的過程中，即在堵頭40向超高壓艙內(nèi)沖入介質(zhì)的同時從另一個堵頭抽出超高壓艙內(nèi)的氣體，能夠使介質(zhì)快速充滿超高壓艙，縮短建立超高壓力的時間。在超高壓艙20排出液體介質(zhì)的同時充入氣體，加快液體介質(zhì)的排出速度，縮短了泄壓時間，加快了泄壓速度。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，控制模塊發(fā)送線性控制指令指示增壓線性閥調(diào)整增壓斜率和比例泄壓閥調(diào)整泄壓斜率，使所述超高壓艙內(nèi)的壓力在限定時間按照正弦波形曲線變化。

控制模塊向增壓線性模塊發(fā)送線性指令，在不同的壓力階段調(diào)整線性斜率從而使超高壓艙內(nèi)的壓力按照趨于上升正弦波形曲線平穩(wěn)變化。優(yōu)選的，壓力范圍被劃分為若干微小階段范圍。劃分的壓力階段越多，超高壓艙內(nèi)的壓力變化越平穩(wěn)，即越能進(jìn)行平穩(wěn)增壓。

如圖6所示，增壓過程中，增壓線性斜率越來越小。在超高壓艙內(nèi)的壓力在指定時間平穩(wěn)增壓至指定值后，控制模塊指示第一比例泄壓閥70a和第二比例泄壓閥70b進(jìn)行平穩(wěn)地線性泄壓。第一比例泄壓閥70a基于指定時間調(diào)節(jié)各個階段的線性流量進(jìn)行粗調(diào)。第二比例泄壓閥70b在第一比例泄壓閥70a控制線性流量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對各個壓力階段的流量進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，降低各個階段的線性流量的變化斜率的誤差，從而使超高壓艙內(nèi)的壓力以趨于正弦波形下降曲線平穩(wěn)變化。在泄壓過程中，泄壓線性斜率越來越小。

如圖7所示，超高壓艙內(nèi)的壓力在增壓線性閥的控制下，各個增壓階段的線性斜率逐漸變小，壓力逐漸變大，在時間t1達(dá)到預(yù)定值。超高壓艙內(nèi)的壓力變化曲線趨近正弦波形上升曲線。在超高壓艙內(nèi)壓力到達(dá)預(yù)定值后，控制模塊關(guān)閉超高壓源，指示泄壓管路開始泄壓?？刂颇K指示第一比例泄壓閥70a和第二比例泄壓閥70b配合調(diào)整泄壓斜率從而使超高壓艙內(nèi)的壓力變化曲線趨近于正弦波形下降曲線。優(yōu)選地，壓力劃分若干微型階段，超高壓艙內(nèi)的增壓壓力變化越趨近于正弦波形上升曲線，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增壓，并且超高壓艙內(nèi)的泄壓壓力變化越趨近于正弦波形下降曲線，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定泄壓。超高壓艙內(nèi)的壓力變化趨近于正弦波形變化，可以使超高壓艙承受微小形變，從而避免超高壓艙由于劇烈形變而縮短使用壽命。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，在使用超高壓艙滅菌的過程中，控制模塊可以指示增壓線性閥和比例泄壓閥按照正弦波形曲線控制壓力重復(fù)增壓和泄壓過程2-3次。反復(fù)的壓力變化能夠使細(xì)菌的細(xì)胞壁反復(fù)破裂從而避免少部分堅(jiān)強(qiáng)細(xì)菌的存活，提高滅菌效率。

實(shí)施例3

本實(shí)施例是對實(shí)施例1的進(jìn)一步改進(jìn)，對泄壓裝置做進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明的泄壓裝置包括控制模塊、超高壓源、增壓線性閥、泄壓閥、和至少一個設(shè)置在超高壓艙內(nèi)的壓力傳感器。

泄壓閥由至少兩個泄壓盤形成。泄壓閥設(shè)置在超高壓管道和低壓管道之間用于快速泄壓。至少兩個泄壓閥并列設(shè)置在超高壓管道和低壓管道之間用于快速泄壓，縮短泄壓的時間。

泄壓閥由兩個圓形的泄壓盤同軸并列連接，并且可以相向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動。泄壓盤上設(shè)置有至少一個泄壓孔?？刂颇K控制兩個泄壓盤相向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，使泄壓盤上的泄壓孔重合從而進(jìn)行快速泄壓。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，泄壓閥設(shè)置在超高壓艙兩端的堵頭40的結(jié)構(gòu)中，用于使超高壓艙快速泄壓。

優(yōu)選的，泄壓閥包括至少兩個具有泄壓孔的泄壓盤。泄壓盤包括交錯分布的至少一個泄壓區(qū)域和至少一個封壓區(qū)域。優(yōu)選的，泄壓區(qū)域與封壓區(qū)域彼此相鄰分布。泄壓區(qū)域均勻分布至少一個泄壓孔。兩個泄壓盤的直徑與堵頭40的內(nèi)直徑相同且與堵頭內(nèi)側(cè)密封。兩個泄壓盤以獨(dú)立轉(zhuǎn)動的方式同軸并列排列。當(dāng)兩個泄壓盤的泄壓區(qū)域轉(zhuǎn)動重合，超高壓艙20開始泄壓，大面積的泄壓區(qū)域使超高壓在短時間內(nèi)迅速泄掉。當(dāng)其中的一個泄壓盤的泄壓區(qū)域與另一個泄壓盤的封壓區(qū)域重合，兩個泄壓盤形成嚴(yán)密的雙層封壓結(jié)構(gòu)。在超高壓力的作用下，兩個泄壓盤緊密地緊貼在一起從而防止超高壓泄露。

泄壓區(qū)域和封壓區(qū)域以泄壓盤為中心相鄰分布。泄壓區(qū)域和封壓區(qū)域的形狀可以是扇形，也可以為矩形或圓形區(qū)域。優(yōu)選地，泄壓區(qū)域設(shè)置有至少一個泄壓孔。泄壓孔可以是圓形、矩形或正多邊形孔。如圖8所示，堵頭40內(nèi)部包括兩個泄壓盤200：第一泄壓盤和第二泄壓盤。泄壓盤200的泄壓區(qū)域202和封壓區(qū)域201為形狀匹配的扇形區(qū)域。扇形區(qū)域的中心角為45度。優(yōu)選地，扇形中心角不限于45度，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為其他角度。泄壓區(qū)域202和封壓區(qū)域201以泄壓盤圓心為中心彼此相鄰分布。泄壓區(qū)域202設(shè)置有多個均勻分布的圓形泄壓孔203，用于泄出超高壓液體。第一泄壓盤固定，第二泄壓盤逆時針或順時針轉(zhuǎn)動45度，使得第二泄壓盤的泄壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合，從而泄壓孔完全重合，增大了泄壓面積和介質(zhì)流量?？s短泄壓時間。當(dāng)?shù)诙箟罕P順時針或逆時針轉(zhuǎn)動45度，使得第二泄壓盤的封壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合，形成承受超高壓的加厚密封閥。超高壓的作用力能夠增加第一泄壓盤和第二泄壓盤彼此之間的作用力，增大彼此之間的緊密程度從而不會出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，泄壓盤200的泄壓區(qū)域202僅設(shè)置一個大的圓形泄壓孔。如圖10所示，泄壓盤200的四個泄壓區(qū)域202分別設(shè)置一個泄壓孔203。四個泄壓孔以泄壓盤的圓心為中心呈圓形分布，并且各個泄壓孔之間的距離不小于泄壓孔的直徑。泄壓孔之外的區(qū)域?yàn)榉鈮簠^(qū)域201。當(dāng)?shù)诙箟罕P轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度時，第二泄壓盤的泄壓孔與第一泄壓盤的泄壓孔重合，形成快速泄壓的孔洞。大的泄壓孔形成的泄壓區(qū)域與若干小泄壓孔形成的泄壓區(qū)域相比，泄壓阻力更小，泄壓時間更短。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，泄壓盤200的扇形泄壓區(qū)域202設(shè)置有至少一個扇形泄壓孔。如圖9所示，泄壓盤200的泄壓區(qū)域202和封壓區(qū)域201呈扇形，并且相鄰分布。每個泄壓區(qū)域202鏤空為四個呈扇形的泄壓孔。扇形封壓區(qū)域與扇形泄壓區(qū)域的中心角相同。第一泄壓盤和第二泄壓盤同軸排列在堵頭內(nèi)部。第一泄壓盤固定，第二泄壓盤轉(zhuǎn)動。在第一泄壓盤的泄壓區(qū)域202和第二泄壓盤的封壓區(qū)域201重合后，泄壓孔封閉。超高壓艙內(nèi)的超高壓力迫使第一泄壓盤和第二泄壓盤之間的作用力增大，泄壓區(qū)域與封壓區(qū)域之間的縫隙完全閉合，防止漏壓。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，泄壓盤由能夠承受超高壓力的圓形加厚剛體構(gòu)成。泄壓區(qū)域內(nèi)的泄壓孔由水切工藝根據(jù)鏤空形成。兩個泄壓盤同軸排列在一起形成的泄壓裝置，既增大了泄壓時的介質(zhì)流量，縮短了泄壓時間，又使泄壓盤組合形成的密封閥密封超高壓艙內(nèi)的超高壓力，防漏壓效果更好。

第二泄壓盤由控制模塊控制轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動方向?？刂颇K控制泄壓裝置的密封時間和泄壓時間，從而控制超高壓艙內(nèi)的超高壓力變化。

優(yōu)選的，第一泄壓盤和第二泄壓盤可以相對獨(dú)立轉(zhuǎn)動?？刂颇K控制第一泄壓盤和第二泄壓盤相向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，使第一泄壓盤和第二泄壓盤的泄壓區(qū)域重合或分離，從而進(jìn)行泄壓或封壓。相向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動縮短了泄壓閥開啟或關(guān)閉的時間，從而進(jìn)一步縮短了產(chǎn)品的滅菌時間，提高了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的泄壓閥中的泄壓盤的數(shù)量不限于兩個，還可以三個甚至更多。

實(shí)施例4

當(dāng)超高壓滅菌裝置在初始狀態(tài)時，由人工將超高壓處理物料裝填至超高壓艙20。人工放料完成后，超高壓艙20在軌道伺服電機(jī)的帶動下移動至工作位。超高壓艙20移進(jìn)工位步驟完成后，所述超高壓艙20定位銷插入超高壓艙20和承力框架的定位孔，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，同時實(shí)現(xiàn)第一堵頭和第二堵頭的中軸線與超高壓艙20的中軸線精準(zhǔn)對齊。所述第一堵頭和第二堵頭進(jìn)入超高壓艙20內(nèi)，進(jìn)行水密封。此時第一泄壓盤的泄壓區(qū)域和第二泄壓盤的封壓區(qū)域重合，即第一泄壓盤和第二泄壓盤呈彼此密封狀態(tài)。當(dāng)堵頭40觸發(fā)液位開關(guān)時，停止推進(jìn)，準(zhǔn)備進(jìn)行大流量注入介質(zhì)。與介質(zhì)箱1連接的低壓管路將壓力介質(zhì)大流量注入超高壓艙20內(nèi)。當(dāng)超高壓艙20上面安裝的溢水水流開關(guān)動作時，停止介質(zhì)注入。介質(zhì)注入完成后第一堵頭和第二堵頭進(jìn)一步深入超高壓艙20內(nèi)腔，進(jìn)行高壓密封。當(dāng)所述超高壓艙20完成高壓密封后，所述第一傳力擋塊、第二傳力擋塊和第三傳力擋塊、第四傳力擋塊分別進(jìn)入對應(yīng)的工位。經(jīng)超高壓源加壓后的高壓介質(zhì)經(jīng)由堵頭內(nèi)介質(zhì)管道注入超高壓艙20內(nèi)，完成超高壓增壓。優(yōu)選的，介質(zhì)管道經(jīng)由泄壓盤的圓心位置通過并向超高壓艙20內(nèi)注入高壓介質(zhì)。

以第一堵頭移動為例，在第一堵頭向超高壓艙20內(nèi)移動過程中，液壓桿至液壓缸47中伸出，經(jīng)由堵頭后連接法蘭45推動堵頭沿著滑動導(dǎo)軌伸入超高壓艙20。當(dāng)堵頭進(jìn)入超高壓艙20內(nèi)時，實(shí)現(xiàn)超高壓艙20水密閉。此時第一泄壓盤的泄壓區(qū)域和第二泄壓盤的封壓區(qū)域重合，即第一泄壓盤和第二泄壓盤呈彼此密封狀態(tài)。當(dāng)堵頭觸發(fā)超高壓艙20內(nèi)液位開關(guān)時，液壓桿停止伸長。介質(zhì)經(jīng)由低壓管道、堵頭內(nèi)介質(zhì)管道和濾網(wǎng)42經(jīng)介質(zhì)管道口大流量注入超高壓艙20。當(dāng)超高壓艙20內(nèi)介質(zhì)觸發(fā)溢水水流開關(guān)時，停止介質(zhì)注入。介質(zhì)注入完成后，液壓桿進(jìn)一步伸長，經(jīng)由堵頭后連接法蘭45推動堵頭沿著滑動導(dǎo)軌伸入超高壓艙20，并完成高壓密封。當(dāng)超高壓艙20完成高壓密封后，所述第一傳力擋塊和第二傳力擋塊進(jìn)入工位。所述擋塊50置于堵頭單元與承力框架之間，用于傳遞超高壓艙20作用于堵頭上的反作用壓力至承力框架。

控制模塊啟動超高壓源。超高壓源將介質(zhì)箱內(nèi)的介質(zhì)加壓后通過超高壓管道、堵頭內(nèi)介質(zhì)管道和濾網(wǎng)經(jīng)介質(zhì)管道口注入超高壓艙20。超高壓管道上設(shè)置有超高壓力表和增壓線性閥。控制模塊向增壓線性閥發(fā)送線性增壓指令。增壓線性閥基于超高壓艙內(nèi)的壓力傳感器和線性增壓指令控制超高壓艙內(nèi)的超高壓呈線性增大。超高壓增壓線性斜率越大，增壓時間越短。當(dāng)超高壓艙20內(nèi)壓力達(dá)到超高壓艙20設(shè)定工作壓力閾值，超高壓源停止工作，完成超高壓艙20增壓。液壓缸套接于液壓桿，實(shí)現(xiàn)了液壓桿相對于液壓缸47可進(jìn)行伸縮運(yùn)動。同時，用于傳遞超高壓艙20作用于堵頭上的反作用壓力至承力框架的傳力擋塊50置于堵頭與承力框架之間，避免了由液壓桿承擔(dān)超高壓艙20的反作用壓力，保護(hù)了堵頭的液壓傳動機(jī)構(gòu)，增加了液壓傳動機(jī)構(gòu)使用壽命。

如圖11所示，超高壓艙2內(nèi)的超高壓力呈線性增大。在時間t1增大至指定閾值。在超高壓力增大的過程中，第一堵頭內(nèi)的第一泄壓盤和第二泄壓盤由于超高壓力的作用貼合更近，形成有效的密封閥從而防止漏壓。當(dāng)超高壓艙20的超高壓維持至指定時間，控制模塊通過電信號指示第二泄壓盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，使第二泄壓盤的泄壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合，泄壓孔完全重合。超高壓艙20內(nèi)的液體介質(zhì)在第二泄壓盤轉(zhuǎn)動時刻t2開始泄壓流出，介質(zhì)流量在兩個泄壓盤的泄壓區(qū)域完全重合時達(dá)到最大。超高壓艙內(nèi)的超高壓力快速降低。介質(zhì)通過超高壓管路和低壓管路排出。優(yōu)選的，在液體介質(zhì)排出的同時通過第二堵頭向超高壓艙20內(nèi)充入氣體以加快液體介質(zhì)通過第一堵頭的排出速度。在時刻t3，壓力傳感器監(jiān)測到超高壓艙20內(nèi)的壓力下降至0MPa后，控制模塊開啟堵頭，移出泄壓后的超高壓艙20，移入待增壓的超高壓艙20，開始下一個增壓處理過程。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，在監(jiān)測到超高壓艙20內(nèi)壓力減低為零后，控制模塊再次啟動超高壓源，對超高壓艙20進(jìn)行線性增壓。如圖12所示，超高壓艙20內(nèi)的超高壓在經(jīng)歷線性增壓和保壓后開始快速泄壓，并且在t3時刻降低為零?？刂颇K控制第二泄壓盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，使第二泄壓盤的封壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合，從而封閉超高壓艙?？刂颇K控制超高壓源重新啟動，進(jìn)行線性增壓。超高壓艙20內(nèi)的超高壓在t4時刻再次達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，超高壓源停止增壓。超高壓艙20再次在預(yù)設(shè)時間進(jìn)行保壓。在時刻t5，控制模塊控制第二泄壓盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，使第二泄壓盤的封壓區(qū)域移動，泄壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合。超高壓力從泄壓區(qū)域快速泄出，并且在t6時刻恢復(fù)為零。連續(xù)兩次進(jìn)行增壓和泄壓有利于食物的滅菌。以密封食品滅菌為例進(jìn)行說明。食品中的細(xì)菌在第一次超高壓力的作用下細(xì)菌細(xì)胞壁遭到破壞，迅速降壓加速了細(xì)胞壁的破裂時間和破裂程度。在降壓后迅速增壓至超高壓，強(qiáng)烈的超高壓力變化致使細(xì)胞壁在短時間無法適應(yīng)壓力變化從而更徹底的破裂，有利于消滅細(xì)菌中比較頑強(qiáng)的菌種，例如耐熱細(xì)菌芽孢。微生物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁損傷、改變細(xì)胞形態(tài)、影響細(xì)胞內(nèi)酶活力及細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)和廢棄物的運(yùn)輸，從而殺死食品中的腐敗菌和致病菌。同時，驟然降低超高壓力和驟然升高超高壓力可以使食物中的不同部位由于超高壓力的變化產(chǎn)生不一致的肉質(zhì)變化，有利于食物不同部位的分離。

根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，超高壓艙內(nèi)的超高壓力在增壓之設(shè)定閾值后，直接進(jìn)行降壓，并且在超高壓降低至設(shè)定低壓值后進(jìn)行迅速增壓。在超高壓力再次增壓之設(shè)定閾值后再次降壓，直至超高壓力降為零。如圖13所示，控制模塊控制超高壓源啟動進(jìn)行增壓，線性增壓閥使超高壓力在最短的時間內(nèi)增壓，即在時刻t1增壓至設(shè)定閾值。在時刻t1，控制模塊基于壓力傳感器監(jiān)測的設(shè)定閾值關(guān)閉超高壓源，控制第二泄壓盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度進(jìn)行泄壓。在時刻t2，超高壓力降低至設(shè)定低壓值。壓力傳感器監(jiān)測超高壓艙內(nèi)的壓力值到達(dá)設(shè)定低壓值并發(fā)送至控制模塊?？刂颇K在時刻t2控制第二泄壓盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度，使封壓區(qū)域與第一泄壓盤的泄壓區(qū)域重合從而封閉超高壓艙20，停止泄壓。同時，控制模塊在封閉超高壓艙20后，再次啟動超高壓源進(jìn)行快速增壓，在時刻t3將超高壓力增大至設(shè)定閾值。控制模塊基于壓力傳感器監(jiān)測的超高壓力設(shè)定閾值，在時刻t3關(guān)閉超高壓源，停止增壓，并且控制第二泄壓盤轉(zhuǎn)動進(jìn)行快速泄壓。在時刻t4，超高壓艙內(nèi)的壓力降低為零，滅菌過程結(jié)束。本發(fā)明取消保壓過程，使超高壓力驟然增壓和降壓的方法既能夠進(jìn)行滅菌，又有利于細(xì)胞壁和細(xì)胞壁內(nèi)的酶產(chǎn)生變化從而改變食物的口感，使食物的口感更佳。例如，對蝦類進(jìn)行超高壓力驟然變化的滅菌過程。蝦類的蝦殼和蝦肉的細(xì)胞對超高壓力的承受程度是不相同的，超高壓力的驟然變化對蝦殼和蝦肉的影響也不同。超高壓力對蝦殼的細(xì)胞物質(zhì)影響較小，對蝦肉的細(xì)胞物質(zhì)影響較大，改變蝦肉的口感和松軟程度。因此，經(jīng)過超高壓力驟然變化的蝦類，其蝦殼和蝦肉之間的緊密度變小，更容易分離和脫落。經(jīng)過超高壓驟然變化的蝦類，更容易去殼且肉質(zhì)更加鮮美，營養(yǎng)損失少。本發(fā)明的超高壓驟然變化節(jié)省了保壓的時間，提高了產(chǎn)品滅菌的效率。本發(fā)明的超高壓艙內(nèi)的超高壓變化，不限于所述的兩個驟然增壓和驟然降壓的變化過程，還可以是一個驟然增壓和驟然降壓的變化過程，或者三個甚至更多的超高壓力變化過程。

需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。