一種小型框架自動式超高壓設備的製作方法
2023-07-03 12:25:36
專利名稱：一種小型框架自動式超高壓設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種小型框架自動式超高壓設備，尤其涉及一種用於食品用超高 壓殺菌中試規模或研究的超高壓設備。
背景技術：
目前中國的超高壓設備正處於起步階段，國內能完全獨立生產超高壓設備的企業 僅有兩家，所生產的超高壓設備的工作壓力範圍大多為0-700MPa，其穩定性、安全性和實用 性也都有待提高。國際上超高壓設備從整體設計來分主要有分體式和一體直壓式。分體式 設備是指設備開啟、增壓和加壓由3個不同零件部分完成，即堵頭、增壓器、承壓容器；一體 直壓式是指加壓過程由一個部件一次直接完成，一般是通過油泵驅動直接加壓。分體式的 優點在於設備容積較大，適合與工業生產應用，但由於其管路和接頭過多，對設備製作工藝 要求較高；一體式的優點在於設備壓力高、升壓快、穩定性好，缺點在與設備容積小，一般只 能供實驗用。從設備堵頭結構和開啟方式上來分，常見的有螺紋式、螺杆式和直推式。螺 紋式堵頭需要超高壓容器和堵頭通過螺紋直接連接，隨著容器的增大和處理壓力的升高， 堵頭也需要隨之相應加大，這種帶螺紋堵頭的開啟必須藉助機械力或者使用工具開啟，不 僅操作複雜，同時開啟速度也慢。一般來說，使用機器自動開啟一個200L超高壓容器的螺 紋堵頭需要2 3分鐘，而人工開啟就更慢了 ；螺杆式開啟時間則必需人工操作，堵頭太大 則無法使用這種開啟方式，只能適用於小型設備；直推式自動開啟堵頭是指其開啟和關閉 直接通過液壓油缸驅動，其開啟方便，密封效果好，現在逐漸成為超高壓容器密封系統的首 選。從框架結構上分，超高壓設備框架分為固定式和移動式。固定式框架的位置需要和容 器口在同一平面上，正好擋住進料口，使得進出物料極為不方便，而移動式框架在保壓結束 後，可以讓開容器口部，大大方便物料進出，提高了生產效率，適合工業化生產應用。最後， 超高壓設備按照容器體及來分可以分為小型、中型和大型。小型設備一般為單體容積50L 以下，中型設備為50L-200L，而大型設備是指單體容積200L以上的超高壓設備。目前，將溫 控系統接入超高壓容器工藝複雜，對溫度傳感器要求較高，因此大部分的超高壓設備都無 法實現溫度實時監控。
發明內容本實用新型的目的是提供一種操作方便、高效率、高穩定性、可以智能溫控的小型 框架自動式超高壓設備。為了達到上述目的，本實用新型提供了如下技術方案一種小型框架自動式超高壓設備，包括底座1、安裝於底座上的容器支架4、容器 體5、承壓框架3、固定在承壓框架上端的上堵頭7 ；所述容器體上部開口，上堵頭可以通過 容器口插入容器腔6 ；所述容器體內設有增壓器系統；所述上堵頭為直推式，通過油缸9驅動。所述承壓支架通過油缸12驅動，可以在底座上安裝的框架滑軌2上移動。[0007]所述超高壓設備還包括從容器體底部堵頭接入容器的溫控系統13。所述溫控系統為OMEGA K型熱電偶溫度傳感器。當上堵頭插入容器腔到達限位後，插銷11通過油缸10驅動，可以插入承壓框架和 上堵頭之間，並通過所述插銷將堵頭上的壓力傳導到承壓框架上。所述超高壓設備還包括充排水系統。 所述容器體以及充排水系統的水箱內設有自動加溫裝置。所述超高壓設備還包括堵頭密封裝置；所述密封裝置由三角墊、0形圈、調整墊 組合而成。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於(1)採用直推式堵頭和新型密封 套裝，操作方便；(2)採用移動式框架，提高物料進出效率；(3)設備的運行實現了全自動， 通過伸縮油缸分別驅動堵頭、插銷和承壓框架移動，大幅提高了設備的運行效率；(4)採用 智能溫控系統，實現生產實時監控。
圖1-1為本實用新型小型框架自動式超高壓設備的主視圖，圖1-2為其右視圖。附圖標記[0016]1底座2框架滑軌[0017]3承壓框架4容器支架[0018]5容器體6容器腔[0019]7上堵頭8聯動杆[0020]9油缸10油缸[0021]11插銷12油缸[0022]13溫控系統
具體實施方式
以下結合附圖，通過具體實施例進一步詳細描述本實用新型。如圖1-1和圖1-2所示，一種小型框架自動式超高壓設備，包括底座1、框架滑軌 2、承壓框架3、容器支架4、容器體5、容器腔6、上堵頭7、聯動杆8、油缸9、油缸10、插銷11、 油缸12和溫控系統13 ；容器體5為立式結構，設備布局緊湊；採用直推式堵頭和移動式框 架；承壓框架3可以沿框架滑軌2前後移動，當進出物料時讓開容器口部；上堵頭7固定在 承壓框架3上端，當承壓框架3到達限位時，上堵頭7和容器口部精確定位；通過油缸9所 在的液壓系統驅動，藉助聯動杆8，上堵頭7可以自動進入和拉出容器腔6;堵頭密封裝置採 用三角墊、0形圈、調整墊組合的先進密封技術，密封效果好；設備採用快速充排水設計，即 升壓時，通過專門的大排量低壓水泵充水，大幅提高充水速度，而排水時，通過3路管道同 時排水，也大大縮短了洩壓時間。溫控系統13採用美國OMEGA K型熱電偶溫度傳感器，從 底部堵頭接入容器，可以實時精確測量容器中的溫度；此外設備水箱和容器體安裝有自動 加溫裝置。該小型自動框架式超高壓設備的容積為3-50L，設備的運行實現了全自動，通過油 缸9、10、12分別驅動上堵頭、插銷和承壓框架移動，大幅提高了設備的運行效率。通過這種設計，滿足了小型超高壓設備操作方便，設備穩定性好等要求。本實用新型的工作流程為上堵頭7和插銷11都最初處於拉出狀態。承壓框架3 在油缸12的驅動下，沿框架滑軌2移動，先離開容器體5，讓開其口部。這時可以將物料裝 入容器腔6。物料裝好後，油缸12推動承壓框架3回到容器體5，並且通過限位卡定位與容 器口部精確對準。然後，油缸9驅動上堵頭7向下移動，直接插入容器腔6。當上堵頭7到 達限位後，油缸10驅動插銷11插入承壓框架3和上堵頭7之間。自此升壓前機械動作完 成，設備充水後，增壓器系統開始工作。當壓力達到一定大小時，上堵頭7向上擠壓插銷11， 最終通過插銷11將壓力傳導到承壓框架3上，承壓框架承擔容器的全部壓力。保壓結束後， 快速洩壓系統在5s內能將壓力降低至常壓，容器內部加壓介質排出。洩壓後的插銷11不 再受到上堵頭7的擠壓，通過油缸10將其拉出。然後，油缸10將上堵頭7拉出容器體5。 最後，油缸12再次工作，將承壓框架3拉離容器體5，讓開容器口部。此時可以取出已加工 好的物料。自此，設備運行完一個周期，加入新的物料後開始下一個循環。本發明所述小型 框架自動式超高壓設備，可作為食品用超高壓中試設備和實驗設備。最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型技術方案而非限制，儘管 參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對 本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.一種小型框架自動式超高壓設備，包括底座(1)、安裝於底座上的容器支架(4)、容 器體(5)、承壓框架(3)、固定在承壓框架上端的上堵頭(7)；所述容器體上部開口，上堵頭 可以通過容器口插入容器腔(6)；所述容器體內設有增壓器系統，其特徵在於，所述上堵頭 為直推式，通過油缸(9)驅動。
2.根據權利要求1所述的超高壓設備，其特徵在於，所述承壓支架通過油缸(12)驅動， 可以在底座上安裝的框架滑軌(2)上移動。
3.根據權利要求2所述的超高壓設備，其特徵在於，還包括從容器體底部堵頭接入容 器的溫控系統(13)。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的超高壓設備，其特徵在於，當上堵頭插入容器腔 到達限位後，插銷(11)通過油缸(10)驅動，可以插入承壓框架和上堵頭之間，並通過所述 插銷將堵頭上的壓力傳導到承壓框架上。
5.根據權利要求4所述的超高壓設備，其特徵在於，還包括充排水系統。
6.根據權利要求5所述的超高壓設備，其特徵在於，所述容器體以及充排水系統的水 箱內設有自動加溫裝置。
7.根據權利要求6所述的超高壓設備，其特徵在於，還包括堵頭密封裝置；所述密封 裝置由三角墊、0形圈、調整墊組合而成。
專利摘要本實用新型涉及一種小型框架自動式超高壓設備，尤其涉及一種用於食品用超高壓殺菌中試規模或研究的超高壓設備，包括底座(1)、安裝於底座上的容器支架(4)、容器體(5)、承壓框架(3)、固定在承壓框架上端的上堵頭(7)；所述容器體上部開口，上堵頭可以通過容器口插入容器腔(6)；所述容器體內設有增壓器系統，其特徵在於，所述上堵頭為直推式，通過油缸(9)驅動。本實用新型操作方便，採用移動式框架，提高物料進出效率；設備的運行實現了全自動，大幅提高了設備的運行效率；並且採用智能溫控系統，實現生產實時監控。
文檔編號A23L1/015GK201781934SQ20102016050
公開日2011年4月6日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者廖小軍, 張燕, 易建勇, 王換玉, 胡小松 申請人:中國農業大學