[发明专利]准双铰链大门机构

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种准双铰链大门机构，属于大中型卧式容器的大门机构领域。

【背景技术】

铰链式大门机构是直径大于Ф4m的大中型卧式容器大门机构的常见形式，按铰链轴个数分为单铰链式和多铰链式。单铰链式结构简单，但单铰链式在生产和组装过程中由于加工和装配误差，通常会出现大门“关不严”(大门法兰端面与舱体法兰端面不贴合以及两法兰端面的错位)的问题。在长期运行过程中，由于大门自重导致的铰链结构变形又会加剧“关不严”的程度，强行关门时大门法兰会对密封国产生斜剪切力，这种不对称力会把密封圈迅速剪断或使密封圈性能严重降低。多铰链式大门机构能够很好的解决大门“关不严”的问题，但每增加一个铰链轴就增加一个大门机构运行的自由度，为大门机构的运行控制增加难度，需要额外增加控制导轨等附属装置。另外多铰链式大门机构的结构强度比单铰链式结构强度还差，如何加强铰链结构的强度也是铰链式大门结构需要考虑的重要因素。

总的来讲，大中型卧式容器或舱体的铰链式大门机构设计中应考虑以下因素：(1)大门自重的有效承担；(2)克服大门自重导致的结构变形；(3)大门结构变形后，保证舱体法兰端面和大门法兰端面贴合的补偿机构。

【发明内容】

本发明公开了一种准双铰链式大门机构，准双铰链大门机构指大门的开闭靠双铰链机构实现，双铰链机构安装在大门的一侧，其中一铰链轴能360°全转，实现大门的开闭，另一轴转动受限，补偿大门关闭时两法兰端面不贴合的问题。

准双铰链大门机构包括铰链前盖、铰链连杆、铰链后盖、铰链轴和轴承等。铰链前盖与大门及大门法兰用钢架连接，铰链后盖与舱体及舱体法兰用钢架连接，保证整个铰链机构能有效承担大门自重对铰链机构产生的力和力矩。

大门、铰链前盖及连接钢架可绕铰链前轴作受限转动，用于补偿两法兰端面不贴合时的位移或错位；大门、铰链前盖、铰链前轴、铰链连杆可绕铰链后轴作全轴转动，实现大门的开闭。

准双铰链大门机构的积极效果在于：

1.铰链前盖与大门及大门法兰用钢架连接，铰链后盖与舱体及舱体法兰用钢架连接，将大门及准双铰链机构组成一个钢性结构，把大门的重量通过准双铰链机构作用到舱体上，有效承担大门的重力，并将大门自重对准双铰链机构产生的力和力矩分担到连接钢架上。

2.大门、铰链前盖、铰链前轴、铰链连杆可绕铰链后轴作全轴转动，实现大门的开闭；大门、铰链前盖及连接钢架可绕铰链前轴作受限转动，用于补偿两法兰端面不贴合时的位移或错位。

3.由于加工装配误差和大门自重导致的大门关闭后大门法兰与舱体法兰不贴合时，无论何种情况都可以通过铰链前盖和铰链后盖绕不同方向转动进行补偿，最终使两法兰端面完全贴合。

4.铰链后轴的轴线与铰链前轴的轴线所在的平面与舱体的中轴线垂直，保证大门绕铰链后轴转动补偿两法兰端面不贴合时，两法兰端面的错位位移最小。

【附图说明】

图1准双铰链机构简化图

图2准双铰链大门机构转轴分析图

图3准双铰链大门机构原理图

图4准双铰链机构装配图

图5准双铰链机构位移补偿原理图

图6准双铰链机构受限转动角度分析图

图中：1-舱体，2-舱体法兰，3-大门法兰，4-大门，5-大门加强筋，6-舱体加强筋，7-上铰链前盖，8-铰链前轴，9-上铰链连杆，10-铰链后轴，11-上铰链后盖，12-圆锥轴承，13-下铰链前盖，14-下铰链连杆，15-下铰链后盖，16-圆柱轴承，17-轴承支架，18-防污染盖，19-限转连杆，20-限转销钉。

【具体实施方式】

下面结合附图进一步说明本发明。

准双铰链机构可简化为三连杆机构，如图1所示，由于铰链后轴10与铰链后盖11、15相连，且铰链后盖11、15固定到舱体1上，易知铰链后轴10的位置固定，铰链前轴8由于与铰链前盖9、14相连且随大门4一起运动，所以铰链前轴8的位置不定。两铰链轴间用铰链连杆9、14相连，设铰链连杆长都为L。铰链后盖11、15连接到舱体1或舱体法兰2上，长都为L1，另一端连接在铰链后轴10上。铰链前盖7、13一端连接到大门法兰3上，另一端连接到铰链前轴8上，长都为L2。准双铰链大门机构的设计目标是使整个铰链机构的力臂最短，即在保证铰链结构功能实现的前提下，铰链前盖7、13L2、铰链连杆9、14L、铰链后盖11、15L1都应最短。