一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，所述超高壓設(shè)備的主機單元至少包括用于實現(xiàn)介質(zhì)對待處理物料進行超高壓滅菌的超高壓艙、用于實現(xiàn)對超高壓艙進行增壓及穩(wěn)壓的堵頭單元以及用于承受擋塊單元傳遞的壓力的主機架；所述堵頭單元中三角墊圈套接與堵頭之上用于堵頭與超高壓艙密封的；濾網(wǎng)經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋固定于介質(zhì)管道口用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙內(nèi)的介質(zhì)，且超高壓艙在軌道伺服電機的帶動下基于光柵尺位移傳感器的位移反饋信息移動至工作位停止，并基于所述位于超高壓艙上的激光測距儀測得的與參考點的距離與定位銷進入定位孔的情況實現(xiàn)超高壓艙的反復(fù)精準(zhǔn)定位。
【專利說明】
一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種超高壓處理設(shè)備，尤其涉及一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)。 【背景技術(shù)】
[0002] 超高壓滅菌技術(shù)(ultra-high pressure processing，UHP)，又稱超高壓技術(shù) (ultra-high pressure，UHP)，高靜壓技術(shù)(high hydrostatic pressure，HHP)，或高壓食品加工技術(shù)(high pressure processing，HPP)。食品超高壓滅菌就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400MPa?600MPa的壓力或用高級液壓油施加以 lOOMPa?lOOOMPa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。
[0003]超高壓滅菌的機理是通過破壞菌體蛋白中的非共價鍵，使蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)破壞， 從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固及酶失活。超高壓還可造成菌體細(xì)胞膜破裂，使菌體內(nèi)化學(xué)組分產(chǎn)生外流等多種細(xì)胞損傷，這些因素綜合作用導(dǎo)致了微生物死日本超高壓食品高等靜壓技術(shù)在食品保藏中的應(yīng)用研究最早是由Bert Hite在1899年提出的，Bert Hite首次發(fā)現(xiàn)450MPa的高壓能延長牛奶的保存期，他和他的同事做了大量研究工作，證實了高壓對多種食品及飲料的滅菌效果。這以后，有關(guān)HHP技術(shù)的研究一直沒有間斷，Bridgman因發(fā)現(xiàn)高靜水壓下蛋白質(zhì)發(fā)生變性、凝固而獲得了 1946年諾貝爾物理獎。但直到1990年有關(guān)HHP裝備、技術(shù)和理論的研究才得到了突破與發(fā)展，20世紀(jì)90年代由日本明治屋食品公司首先實現(xiàn)了 HHP技術(shù)在果醬、果汁、沙拉醬、海鮮、果凍等食品的商業(yè)化應(yīng)用。之后，歐洲和北美的大學(xué)、公司和研究機構(gòu)也相繼加塊了對HHP技術(shù)的研究。它同加熱殺菌一樣，經(jīng)lOOMPa以上超高壓處理后的食品，可以殺死其中大部分或全部的微生物、鈍化酶的活性，從而達(dá)到保藏食品的目的。
[0004]中國專利(公告號為CN2165851Y)公開了一種超高壓殺菌裝置。該裝置由超高壓容器、增壓機構(gòu)及液壓裝置組成。液壓裝置產(chǎn)生的高壓流體通過管道輸入到增壓機構(gòu)的活塞孔段，從增壓機構(gòu)的活塞孔輸出的超高壓流體通過管道進入超高壓容器殺菌腔中，對帶菌物品進行殺菌處理。該超高壓殺菌裝置雖然具有拆卸方便、承受強度高、壓力可調(diào)等優(yōu)勢， 但是，該超高壓殺菌裝置至少還存在如下缺陷:(1)活塞與殺菌腔通過管路連接，增加了對管路耐壓能力的要求；(2)殺菌腔需要額外設(shè)置密封環(huán)進行密封；(3)超高壓滅菌過程中需要的壓力高達(dá)幾百兆帕，如此大的壓力將產(chǎn)生巨大的反向推力，而該超高壓殺菌裝置并不具備承受該反向推力的框架，使得該超高壓殺菌裝置容易形變，存在巨大的安全隱患；(4) 超高壓容器為立式放置，放、取物料均不方便，并且超高壓設(shè)備異常笨重，立式結(jié)構(gòu)限制了其體積和容量，無法應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，而且，立式放置的超高壓容器并不穩(wěn)固，存在巨大的安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，所述超高壓設(shè)備的主機單元至少包括用于實現(xiàn)介質(zhì)對待處理物料進行超高壓滅菌的超高壓艙、用于實現(xiàn)對超高壓艙進行增壓及穩(wěn)壓的堵頭單元以及用于承受擋塊單元傳遞的壓力的主機架；
[0006]所述堵頭單元中三角墊圈套接于堵頭之上，用于實現(xiàn)堵頭對超高壓艙的密封。
[0007]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述三角墊圈為拱形環(huán)狀墊圈，所述墊圈的凹槽部分套結(jié)于堵頭開口環(huán)形凸出端。
[0008]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，三角墊圈內(nèi)側(cè)同時將所述濾網(wǎng)壓蓋固定于所述堵頭之上，濾網(wǎng)經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋固定于介質(zhì)管道口用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙內(nèi)的介質(zhì)。
[0009]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述主機架至少由兩套疊板組構(gòu)成，所述每套疊板組至少由兩片經(jīng)水切加工的合金鋼板構(gòu)成，相鄰兩套疊板之間的間距與每套疊板厚度之比為 1 ?3:1;
[0010]所述構(gòu)成主機架的合金鋼板開設(shè)有足以容納超高壓艙的開孔，所述開孔形狀為中間是矩形開孔結(jié)構(gòu)，兩端為以矩形邊為直徑的半圓形開孔結(jié)構(gòu)。
[0011]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述超高壓設(shè)備還包括有擋塊單元，擋塊單元至少具有兩半圓柱形受力體，用于承受在建立超高壓艙超高壓時產(chǎn)生的反向作用力，并將所述反向作用力傳遞至所述主機架，所述兩半圓柱形受力體的圓弧直徑與所述合金干板開孔兩端的圓弧直徑相同。
[0012]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述擋塊單元的半圓形受力體以浮動方式位于主機架的軸向兩端。
[0013]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述主機架的制備過程至少包括:主機架各疊板組的預(yù)裝、主機架各疊板組開孔圓弧的對齊與調(diào)整以及主機架各疊板組鎖死；
[0014]其中所述主機架各疊板組開孔圓弧的對齊與調(diào)整過程需實現(xiàn)調(diào)整用半圓柱體在受力過程中能夠與主機架各疊板組接觸面積達(dá)80%以上。
[0015]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述堵頭單元包括用于推動堵頭運動的液壓挺桿和液壓缸，所述液壓挺桿與堵頭后連接法蘭相連，用于傳遞超高壓艙作用于堵頭單元上的反作用壓力至主機架的擋塊單元置于堵頭單元與主機架之間。
[0016]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述堵頭單元包括用于實現(xiàn)對超高壓艙進行增壓及穩(wěn)壓的第一堵頭單元和第二堵頭單元。
[0017]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述超高壓艙用于放置待滅菌物料并且所述超高壓艙為臥式放置;所述主機架用于放置所述超高壓艙并承受所述超高壓艙產(chǎn)生的反作用力。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019]超高壓艙在軌道伺服電機的帶動下基于光柵尺位移傳感器的位移反饋信息移動至工作位停止，并基于所述位于超高壓艙上的激光測距儀測得的與參考點的距離與定位銷進入定位孔的情況實現(xiàn)超高壓艙的反復(fù)精準(zhǔn)定位。避免定位銷在長久使用過程中發(fā)生松動從而導(dǎo)致定位不精確，影響堵頭單元與超高壓艙的對準(zhǔn)。
[0020]構(gòu)成主機架所用合金鋼板為水切割加工而成。經(jīng)水切割加工而成的合金鋼板切割質(zhì)量好，切口平滑，不會產(chǎn)生粗糙的，有毛刺的邊緣;且該加工過程為無熱加工，因為它是采用水和磨料切割，在加工過程中不會產(chǎn)生熱或產(chǎn)生極少熱量，消除了加工過程熱量對材料產(chǎn)生的影響。[0021 ]主機架相對于實心結(jié)構(gòu)的優(yōu)點為合金鋼板組裝形成的結(jié)構(gòu)能夠承受更大的壓力，并且在加工制造過程中能節(jié)約殘料、降低成本。
[0022]其中疊板組上的橢圓形開孔的兩端圓弧結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于承受超高壓艙產(chǎn)生的反作用力時具有受力均勻，并能承受較大作用力，且相較于其他形狀的框架更不易變形的優(yōu)點?！靖綀D說明】[〇〇23]圖1是本發(fā)明的主機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的主機結(jié)構(gòu)俯視圖；和 [〇〇25]圖3是本發(fā)明的堵頭單元示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記列表[〇〇27]101:超高壓艙102a:第一堵頭單元102b:第二堵頭單元[〇〇28]103a:第一擋塊單元103b:第二擋塊單元104:主機架[〇〇29]201:第一疊板組202:第二疊板組301:堵頭固定座[〇〇3〇] 302:滑動導(dǎo)軌303:第一內(nèi)六角圓柱頭螺釘304:堵頭滑塊[〇〇31]305:堵頭滑動座306:堵頭聯(lián)架307:堵頭[〇〇32]308:三角墊圈309:介質(zhì)管道口310:濾網(wǎng)壓蓋[〇〇33]311:濾網(wǎng)312:第一圓柱銷[〇〇34] 313:第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘314:堵頭后連接法蘭[〇〇35]315:第二圓柱銷316:液壓挺桿
[0036]317:液壓缸318:彈簧墊圈[〇〇37]319:液壓缸固定板320:液壓缸固定座【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和實施例進行詳細(xì)說明。本發(fā)明專利的超高壓滅菌裝置，包括主機單元、水路單元、超高壓源單元、操作單元和控制單元。
[0039]圖1示出了本發(fā)明超高壓裝置的主機單元圖。所述主機單元包括用于實現(xiàn)介質(zhì)對待處理物料進行超高壓滅菌的超高壓艙101、用于實現(xiàn)對超高壓艙101進行增壓及穩(wěn)壓的第一堵頭單元102a、用于實現(xiàn)對超高壓艙101進行增壓及穩(wěn)壓的第二堵頭單元102b、用于實現(xiàn)超高壓艙101壓力傳遞的第一擋塊單元l〇3a、用于實現(xiàn)超高壓艙101壓力傳遞的第二擋塊單元103b以及用于承受第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b傳遞的壓力的主機架104。
[0040]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明所述超高壓處理設(shè)備還包括由至少兩個彼此獨立的承力體構(gòu)成的分體式主機架104,其中，相互間隔距離大于各自厚度的各個承力體分別通過水切加工而成的多層板材并列構(gòu)成;并且所述主機架104的各個承力體分別具有水切成形的內(nèi)部開口，從而在各個承力體內(nèi)的軸向兩端形成呈弧形的承力座，所述承力體分別通過兩端呈弧形的承力座以浮動方式支撐所述第一擋塊單元(103a)和所述第二擋塊單元 (103b)〇[0041 ]承力體為臥式結(jié)構(gòu)，豎直方向上，其內(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4.5?1，外側(cè)框體的長寬比為3:1，承力座外側(cè)呈內(nèi)角為135°的折線形。
[0042]根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，超高壓艙101用于放置待滅菌物料。超高壓艙101內(nèi)形成超尚壓環(huán)境，將待滅菌物料放入超尚壓艙101中，待滅菌物料在超尚壓環(huán)境下完成滅菌過程。優(yōu)選地，超高壓艙101內(nèi)的工作壓力不超過600MPa。超高壓艙101內(nèi)的工作溫度為5?60°C。超高壓艙101為臥式放置。超高壓艙101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。優(yōu)選地，超高壓艙101是由內(nèi)層不銹鋼筒體和多層鋼體制成的筒體結(jié)構(gòu)。超高壓艙101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101的內(nèi)層直徑為200?400mm。超高壓艙101的內(nèi)層長度為1800?2600mm。
[0043]根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，主機架104用于放置超高壓艙101。主機架104用于承受超高壓艙101產(chǎn)生的反作用力。主機架104是由兩套疊板構(gòu)成，其中每套疊板由3?8片合金鋼板疊加而成。兩組板材之間的間距與每組板材厚度之比為I?3:1，優(yōu)選為1.5?2.5:1，通過橫向的短鋼板和/或定位柱固定連接。
[0044]優(yōu)選地，每套疊板是由6片合金鋼板疊加而成。各疊板組開孔圓弧的對齊與調(diào)整過程為:采用調(diào)整用半圓柱體，使其在受力過程中能夠分別與主機架各個疊板組接觸面積達(dá)80%以上。每片合金鋼板開設(shè)有能夠容納超高壓艙101的開孔。主機架104的開孔與第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b接觸的部位為與第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b的圓弧面相匹配的結(jié)構(gòu)。
[0045]圖2示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖。主機架104至少由兩套疊板組構(gòu)成，所述每套疊板組至少由兩片經(jīng)水切加工的合金鋼板構(gòu)成。所述構(gòu)成主機架104的合金鋼板開設(shè)有足以容納超高壓艙的開孔，所述開孔形狀為中間是矩形開孔結(jié)構(gòu)，兩端為以矩形邊為直徑的半圓形開孔結(jié)構(gòu)。所述合金鋼板的外部形狀結(jié)構(gòu)為中間是矩形結(jié)構(gòu)，兩端為部分正多邊形結(jié)構(gòu)。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明合金鋼板形狀為鋼板兩端為正八邊形的連續(xù)三邊與合金鋼板中端矩形連接構(gòu)成。由所述合金鋼板構(gòu)成的主機架104其框架外側(cè)為多邊形結(jié)構(gòu)，具有形變范圍更大，能承受更大作用力的特點。且所述合金鋼板內(nèi)部開孔圓弧半徑小于超高壓艙1I軸向?qū)?yīng)的主機架104鋼板厚度。
[0046]擋塊單元至少具有兩半圓柱形受力體，用于承受在建立超高壓艙101超高壓時產(chǎn)生的反向作用力，并將所述反向作用力傳遞至所述主機架104，所述兩半圓柱形受力體的圓弧直徑與所述合金干板開孔兩端的圓弧直徑相同。且所述擋塊單元的半圓形受力體以浮動方式位于主機架104的軸向兩端。
[0047]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明所述主機架104包括有第一疊板組201和第二疊板組202構(gòu)成。所述第一疊板組201與第二疊板組202各由6片合金鋼板疊加而成。所述第一疊板組201與第二疊板組202間距大于每組疊板組的鋼板厚度。所述合金鋼板開設(shè)有足以容納超高壓艙101的開孔。所述開孔形狀為中間是矩形開孔結(jié)構(gòu)，兩端為以矩形邊為直徑的半圓形開孔結(jié)構(gòu)。所述主機架104相對于實心結(jié)構(gòu)的優(yōu)點為合金鋼板組裝形成的結(jié)構(gòu)能夠承受更大的壓力，并且在加工制造過程中能節(jié)約殘料、降低成本。其中所述第一疊板組201和所述第二疊板組202的上開孔的兩端圓弧結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于承受超高壓艙101產(chǎn)生的反作用力時具有受力均勻，并能承受較大作用力，且是相較于其他形狀的框架更不易變形的優(yōu)點。
[0048]所述合金鋼板為水切割加工而成。經(jīng)水切割加工而成的合金鋼板切割質(zhì)量好，切口平滑，不會產(chǎn)生粗糙的，有毛刺的邊緣;且該加工過程為無熱加工，因為它是采用水和磨料切割，在加工過程中不會產(chǎn)生熱或產(chǎn)生極少熱量，消除了加工過程熱量對材料產(chǎn)生的影響。
[0049]疊板組的制備過程至少包括:疊板組各合金鋼板的預(yù)裝、疊板組各合金鋼板開孔圓弧的對齊與調(diào)整以及疊板組各合金鋼板的焊牢。所述第一疊板組201或第二疊板組202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，同時需保證每片疊板不能有飛邊、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件疊板兩側(cè)圓弧中，并通過調(diào)節(jié)桿連接兩半圓塊，并逐步加力，觀察疊板受力情況，38件螺栓也隨之預(yù)緊，但不鎖死;直到6件疊板與半圓塊充分接觸，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件疊板圓弧面與半圓塊凸面的接觸情況，并進行人工修整，重復(fù)進行，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Φ 30*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直銷外徑不允許與疊板內(nèi)孔壁有接觸點;松開調(diào)節(jié)桿，并將半圓塊一并取出。
[0050]所述主機架104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，與第一疊板組201預(yù)裝就位，第一疊板組201水平放置;將Φ 80*400mm中間隔套套裝在6根M48*900mm的螺桿上之后，將第二疊板組202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;將兩半圓塊放置在疊板圓弧兩端，通過調(diào)節(jié)桿逐步加力，同時逐步擰緊螺栓，觀察疊板受力變化情況，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，檢查主機架104兩側(cè)圓弧面與半圓凸面接觸情況，并人工修整，重復(fù)進行。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。
[0051]圖3示出了本發(fā)明的堵頭單元結(jié)構(gòu)圖。所述堵頭單元包括用于支撐堵頭單元的堵頭固定座301、用于實現(xiàn)堵頭滑動的滑動導(dǎo)軌302、用于連接滑動導(dǎo)軌302和堵頭固定座301的第一內(nèi)六角圓柱頭螺釘303、用于實現(xiàn)滑動導(dǎo)軌302與堵頭滑動座305滑動連接的堵頭滑塊304、用于實現(xiàn)支撐堵頭307的堵頭滑動座305、用于連接堵頭307與堵頭滑動座305的堵頭聯(lián)架306、用于實現(xiàn)封閉超高壓艙101的堵頭307、用于保證堵頭307與超高壓艙101密封關(guān)系的三角墊圈308、用于實現(xiàn)介質(zhì)注入超高壓艙101內(nèi)的介質(zhì)管道口 309、用于實現(xiàn)濾網(wǎng)311固定于堵頭上的濾網(wǎng)壓蓋310、用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙101內(nèi)的介質(zhì)的濾網(wǎng)311、用于實現(xiàn)堵頭307固定和連接于堵頭聯(lián)架306之上的第一圓柱銷312、用于實現(xiàn)堵頭后連接法蘭314與堵頭307連接的第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘313、用于實現(xiàn)堵頭307和液壓挺桿316相連的堵頭后連接法蘭314、用于實現(xiàn)堵頭后連接法蘭314與液壓挺桿316連接的第二圓柱銷315、用于推動堵頭307運動的液壓挺桿316、用于推動液壓挺桿運動的液壓缸317、用于固定液壓缸317的彈簧墊圈318、用于固定彈簧墊圈318的液壓缸固定板319、用于支撐和固定液壓缸固定板319的液壓缸固定座320。
[0052]堵頭單元中所述堵頭固定座301通過螺釘固定于主機單元的支撐座，用于支撐堵頭單元。所述滑動導(dǎo)軌302通過第一內(nèi)六角圓柱頭螺釘303固定于堵頭固定座301之上，用于實現(xiàn)堵頭沿特定軌道運動。所述堵頭滑塊304與滑動導(dǎo)軌302滑動連接，用于支撐堵頭滑動座305，并實現(xiàn)堵頭滑動座305可沿滑動導(dǎo)軌302滑動。所述堵頭滑動座305通過螺釘固定于堵頭滑塊304之上。所述堵頭聯(lián)架306通過銷釘固定于堵頭滑動座305之上。所述用于實現(xiàn)封閉超高壓艙101的堵頭307通過第一圓柱銷312和螺釘固定于堵頭聯(lián)架206之上。所述用于保證堵頭307與超高壓艙101高壓密封的三角墊圈308套接與堵頭307之上。所述堵頭單元中三角墊圈308套接于堵頭307之上用于堵頭307與超高壓艙101的密封。所述三角墊圈308為拱形環(huán)狀墊圈，所述墊圈的凹槽部分套結(jié)于堵頭307開口環(huán)形凸出端。三角墊圈308內(nèi)側(cè)同時將所述濾網(wǎng)壓蓋310固定于所述堵頭307之上。
[0053]所述用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙101內(nèi)的介質(zhì)的濾網(wǎng)311經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋310固定于介質(zhì)管道口 309。濾網(wǎng)311經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋310固定于介質(zhì)管道口 309用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙101內(nèi)的介質(zhì)。用于實現(xiàn)堵頭307和液壓挺桿316相連的堵頭后連接法蘭314通過第二內(nèi)六角圓柱頭螺釘313與堵頭307相連。所述第二圓柱銷315位于堵頭后連接法蘭314上。所述用于推動堵頭307的液壓挺桿316與堵頭后連接法蘭314相連。用于推動液壓挺桿316的液壓缸317套接于液壓挺桿316，實現(xiàn)液壓挺桿316相對于液壓缸317可進行伸縮。同時，所述液壓缸317經(jīng)由彈簧墊圈318固定于液壓缸固定板319。所述液壓缸固定板319經(jīng)由螺釘固定于液壓缸固定座320。
[0054]本發(fā)明高壓滅菌裝置的滅菌流程主要分為三個階段，包括超高壓艙101增壓階段、超高壓艙101穩(wěn)壓階段、超高壓艙101泄壓階段。
[0055]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101。人工放料完成后，超高壓艙101在軌道伺服電機的帶動下移動至工作位。超高壓艙101移進工位步驟完成后，所述超高壓艙定位銷插入超高壓艙101和主機架104的定位孔，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，同時實現(xiàn)第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b的中軸線與超高壓艙101的中軸線精準(zhǔn)對齊。
[0056]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述定位銷通過彈簧連接在缸體上，缸體移動至預(yù)定位置是銷釘被彈簧推入定位孔中，同時產(chǎn)生電信號控制伺服電機停止運行。
[0057]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述工作位的確定方法還可以是基于安裝與超高壓艙101導(dǎo)軌旁的光柵尺位移傳感器完成所述工作位的定位。并于堵頭系統(tǒng)上設(shè)置一參考點，由超高壓艙101上一激光測距儀完成所述超高壓艙101處于工作位時超高壓艙101與參考點的距離測量，并將所測距離值確定為標(biāo)定距離，用于實現(xiàn)在超高壓艙101在長久使用或往復(fù)多次裝料之后仍能夠?qū)崿F(xiàn)所述工作位的精確復(fù)位。避免定位銷在長久使用過程中發(fā)生松動從而導(dǎo)致定位不精確，影響堵頭單元與超高壓艙101的對準(zhǔn)。
[0058]在人工放料完成后，超高壓艙101在軌道伺服電機的帶動下基于光柵尺位移傳感器的位移反饋信息移動至工作位停止，并基于所述位于超高壓艙101上的激光測距儀測得的與參考點的距離與定位銷進入定位孔的情況實現(xiàn)超高壓艙101的反復(fù)精準(zhǔn)定位。
[0059]所述第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b進入超高壓艙內(nèi)，進行水密封，當(dāng)堵頭單元觸發(fā)液位開關(guān)時，停止推進，準(zhǔn)備進行大流量介質(zhì)注入。水路單元實現(xiàn)將壓力介質(zhì)大流量注入超高壓艙101內(nèi)，當(dāng)超高壓艙101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單元102a和第二堵頭單元102b進一步深入超高壓艙101內(nèi)腔，進行高壓密封。當(dāng)所述超高壓艙101完成高壓密封后，所述第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b進入工位。用于傳遞超高壓艙101作用于堵頭單元上的反作用壓力至主機架104的擋塊單元置于堵頭單元與主機架104之間。經(jīng)高壓水路單元加壓后的高壓介質(zhì)經(jīng)由堵頭單元內(nèi)介質(zhì)管道注入超高壓艙101內(nèi)，完成超高壓艙101增壓。
[0060]當(dāng)所述超高壓艙101內(nèi)壓力達(dá)到超高壓艙101壓力設(shè)定閾值，所述水路單元停止工作。所述第二圓柱銷215關(guān)閉堵頭內(nèi)介質(zhì)管道。進入穩(wěn)壓階段。
[0061]當(dāng)所述超高壓艙101于穩(wěn)壓階段完成物料滅菌處理后，超高壓艙101進入泄壓階段。所述第二圓柱銷315打開堵頭內(nèi)介質(zhì)管道。水路單元完成超高壓艙101內(nèi)高壓介質(zhì)泄壓。所述第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b回至初位，當(dāng)觸發(fā)擋塊初位開關(guān)時，擋塊停止。當(dāng)擋塊單元回初位步驟完成后，所述第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b抽離超高壓艙101至退水位，當(dāng)觸發(fā)水位開關(guān)時，堵頭單元停止運動。經(jīng)堵頭單元觸發(fā)水位開關(guān)后，水路單元抽空超高壓艙101內(nèi)介質(zhì)。完成超高壓艙101排水后，所述第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b退回至初始位置。超高壓艙101定位銷拔出至初位，超高壓艙101解鎖。超高壓艙101解鎖完成后，超高壓艙101通過導(dǎo)軌在伺服電機帶動下移動至初始位置，取出艙內(nèi)滅菌物料。完成高壓滅菌全過程。
[0062]實施例1
[0063]以高壓介質(zhì)注入超高壓艙101，實現(xiàn)超高壓艙增壓為例。
[0064]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101。人工放料完成后，超高壓艙101在軌道伺服電機的帶動下移動至工作位。超高壓艙101移進工位步驟完成后，所述超高壓艙定位銷插入超高壓艙101和主機架104的定位孔，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，同時實現(xiàn)第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b的中軸線與超高壓艙101的中軸線精準(zhǔn)對齊。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述定位銷通過彈簧連接在缸體上，缸體移動至預(yù)定位置是銷釘被彈簧推入定位孔中，同時產(chǎn)生電信號控制伺服電機停止運行。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，所述工作位的確定方法還可以是基于安裝與超高壓艙101導(dǎo)軌旁的光柵尺位移傳感器完成所述工作位的定位。并于堵頭系統(tǒng)上設(shè)置一參考點，由超高壓艙101上一激光測距儀完成所述超高壓艙101處于工作位時超高壓艙101與參考點的距離測量，并將所測距離值確定為標(biāo)定距離，用于實現(xiàn)在超高壓艙101在長久使用或往復(fù)多次裝料之后仍能夠?qū)崿F(xiàn)所述工作位的精確復(fù)位。避免定位銷在長久使用過程中發(fā)生松動從而導(dǎo)致定位不精確，影響堵頭單元與超高壓艙101的對準(zhǔn)。在人工放料完成后，超高壓艙101在軌道伺服電機的帶動下基于光柵尺位移傳感器的位移反饋信息移動至工作位停止，并基于所述位于超高壓艙101上的激光測距儀測得的與參考點的距離與定位銷進入定位孔的情況實現(xiàn)超高壓艙101的反復(fù)精準(zhǔn)定位。
[0065]所述第一堵頭單元102a和第二堵頭單元102b進入超高壓艙內(nèi)，進行水密封，當(dāng)堵頭單元觸發(fā)液位開關(guān)時，停止推進，準(zhǔn)備進行大流量注入介質(zhì)。水路單元實現(xiàn)將壓力介質(zhì)大流量注入超高壓艙101內(nèi)，當(dāng)超高壓艙101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單元102a和第二堵頭單元102b進一步深入超高壓艙101內(nèi)腔，進行高壓密封。當(dāng)所述超高壓艙101完成高壓密封后，所述第一擋塊單元103a和第二擋塊單元103b進入工位。經(jīng)高壓水路單元加壓后的高壓介質(zhì)經(jīng)由堵頭307內(nèi)介質(zhì)管道注入超高壓艙101內(nèi)，完成超高壓艙101增壓。
[0066]以第一堵頭單元102a移動為例，在第一堵頭單元102a向超高壓艙101內(nèi)移動過程中，液壓挺桿316至液壓缸317中伸出，經(jīng)由堵頭后連接法蘭314推動堵頭307沿著滑動導(dǎo)軌302伸入超高壓艙101。當(dāng)堵頭307進入超高壓艙101內(nèi)時，實現(xiàn)超高壓艙101水密閉。當(dāng)堵頭307觸發(fā)超高壓艙101內(nèi)液位開關(guān)時，所述液壓挺桿316停止伸長。介質(zhì)經(jīng)由水路單元、堵頭307內(nèi)介質(zhì)管道和濾網(wǎng)311經(jīng)介質(zhì)管道口 309大流量注入超高壓艙101。當(dāng)超高壓艙101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，液壓挺桿316進一步伸長，經(jīng)由堵頭后連接法蘭314推動堵頭307沿著滑動導(dǎo)軌302伸入超高壓艙101，并完成高壓密封。當(dāng)所述超高壓艙101完成高壓密封后，所述第一擋塊單元103a進入工位。所述擋塊單元置于堵頭單元與主機架104之間，用于傳遞超高壓艙101作用于堵頭307上的反作用壓力至主機架104。經(jīng)高壓水路單元加壓后的高壓介質(zhì)由堵頭307內(nèi)介質(zhì)管道和濾網(wǎng)311經(jīng)介質(zhì)管道口 309注入超高壓艙101。所述液壓缸317套接于液壓挺桿316，實現(xiàn)了液壓挺桿316相對于液壓缸317可進行伸縮運動，同時，用于傳遞超高壓艙101作用于堵頭單元上的反作用壓力至主機架104的擋塊單元置于堵頭單元與主機架104之間，避免了由液壓挺桿316承擔(dān)超高壓艙101的反作用壓力，保護了堵頭單元的液壓傳動機構(gòu)，增加了液壓傳動機構(gòu)使用壽命。當(dāng)所述超高壓艙101內(nèi)壓力達(dá)到超高壓艙101設(shè)定工作壓力閾值，高壓水路單元停止工作。完成超高壓艙101增壓。
[0067]需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，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)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超高壓設(shè)備的主機單元至少 包括用于實現(xiàn)介質(zhì)對待處理物料進行超高壓滅菌的超高壓艙(101)、用于實現(xiàn)對超高壓艙 (101)進行增壓及穩(wěn)壓的堵頭單元以及用于承受擋塊單元傳遞的壓力的主機架(104);所述堵頭單元中三角墊圈(308)套接于堵頭(307)之上，用于實現(xiàn)堵頭(307)對超高壓 艙(101)的密封。2.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述三角墊圈 (308)為拱形環(huán)狀墊圈，所述墊圈的凹槽部分套結(jié)于堵頭(307)開口環(huán)形凸出端。3.如權(quán)利要求2所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，三角墊圈(308)內(nèi) 側(cè)同時將所述濾網(wǎng)壓蓋(310)固定于所述堵頭(307)之上，濾網(wǎng)(311)經(jīng)濾網(wǎng)壓蓋(310)固定 于介質(zhì)管道口(309)用于過濾由介質(zhì)管道流入超高壓艙(101)內(nèi)的介質(zhì)。4.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主機架(104) 至少由兩套疊板組構(gòu)成，所述每套疊板組至少由兩片經(jīng)水切加工的合金鋼板構(gòu)成，相鄰兩 套疊板之間的間距與每套疊板厚度之比為1?3:1;所述構(gòu)成主機架(104)的合金鋼板開設(shè)有足以容納超高壓艙(101)的開孔，所述開孔形 狀為中間是矩形開孔結(jié)構(gòu)，兩端為以矩形邊為直徑的半圓形開孔結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求4所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超高壓設(shè)備還 包括有擋塊單元，擋塊單元至少具有兩半圓柱形受力體，用于承受在建立超高壓艙(101)超 高壓時產(chǎn)生的反向作用力，并將所述反向作用力傳遞至所述主機架(104)，所述兩半圓柱形 受力體的圓弧直徑與所述合金干板開孔兩端的圓弧直徑相同。6.如權(quán)利要求5所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擋塊單元的半 圓形受力體以浮動方式位于主機架(104)的軸向兩端。7.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主機架(104) 的制備過程至少包括:主機架(104)各疊板組的預(yù)裝、主機架(104)各疊板組開孔圓弧的對 齊與調(diào)整以及主機架(104)各疊板組鎖死；其中所述主機架(104)各疊板組開孔圓弧的對齊與調(diào)整過程需實現(xiàn)調(diào)整用半圓柱體在 受力過程中能夠與主機架(104)各疊板組接觸面積達(dá)80 %以上。8.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述堵頭單元包括 用于推動堵頭(307)運動的液壓挺桿(316)和液壓缸(317)，所述液壓挺桿(316)與堵頭后連 接法蘭(314)相連，用于傳遞超高壓艙(101)作用于堵頭單元上的反作用壓力至主機架 (104)的擋塊單元置于堵頭單元與主機架(104)之間。9.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述堵頭單元包括 用于實現(xiàn)對超高壓艙(101)進行增壓及穩(wěn)壓的第一堵頭單元(l〇2a)和第二堵頭單元 (102b)〇10.如權(quán)利要求1所述的超高壓設(shè)備的堵頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超高壓艙 (101)用于放置待滅菌物料并且所述超高壓艙(101)為臥式放置;所述主機架(104)用于放 置所述超高壓艙(101)并承受所述超高壓艙(101)產(chǎn)生的反作用力。
【文檔編號】F16J15/06GK105942132SQ201610299437
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】尹光正, 姚建松, 時慶, 洪美云
【申請人】北京速原中天科技股份公司