專利名稱：一種彈簧鎖緊裝置及包含此裝置的人艙門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈簧鎖緊裝置以及此彈簧鎖緊裝置在人艙門中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人艙(也叫人閘或氣壓過渡艙)是盾構(gòu)機(jī)重要的安全設(shè)備，它主要用于在盾構(gòu)掘進(jìn)途中工作人員帶壓進(jìn)艙的需要。作為載人壓力容器，艙室的氣密性要求較高，如果艙室在進(jìn)氣加壓或空氣保壓期間出現(xiàn)泄漏將危及艙內(nèi)人員的安全，在帶壓進(jìn)艙期間出現(xiàn)大量泄漏還可能引起掌子面壓力平衡破壞從而導(dǎo)致塌方、透水等嚴(yán)重事故，不僅危及進(jìn)艙人員生命安全，嚴(yán)重時還會引起地面沉降甚至坍塌。而艙門密封是氣壓過渡艙密封面積最大的結(jié)構(gòu)之一，密封可靠性要求更高。另外，在地層自穩(wěn)性好、地下水位較低等良好地質(zhì)條件下，往往可以在常壓下進(jìn)艙作業(yè)，此時人艙僅僅作為常壓下人員和物資的進(jìn)出通道，要求人艙門開關(guān)方便并且不易因碰撞、摩擦等損壞人艙門密封。當(dāng)前常用的人艙門鎖緊機(jī)構(gòu)有手輪夾緊式(如圖1所示)和手柄夾緊式(如圖2所示)。這兩種鎖緊機(jī)構(gòu)均能提供良好的艙門初始壓緊力并實(shí)現(xiàn)初始密封，但是手輪夾緊式機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜且笨重，操作也很繁瑣，特別是有一貫穿艙門的螺旋軸增加了一處泄漏通道和密封面積；手柄夾緊式機(jī)構(gòu)較簡單但也有一貫穿艙門的銷軸，同樣增加了一處泄漏通道和密封面積。由于人艙門上的手輪或手柄使用頻繁，即使安裝有軸密封依然存在因密封磨損、老化、損壞等而引起泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、密封性佳的彈簧鎖緊裝置及包含此彈簧鎖緊裝置的人艙門，以解決上述技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種彈簧鎖緊裝置，包括上卡座、下卡座:所述上卡座固定于活動板的邊緣，上卡座遠(yuǎn)離活動板的一側(cè)設(shè)有球面凹槽；所述下卡座為無頂端的圓筒形結(jié)構(gòu)，固定于固定板與上卡座相對應(yīng)的位置，其內(nèi)孔安裝有卡緊彈簧以及與球面凹槽半徑相同的卡緊球。優(yōu)選地,所述上卡座嵌入在活動板邊緣的內(nèi)部或者安裝于活動板邊緣的表面。優(yōu)選地，所述下卡座的內(nèi)孔中遠(yuǎn)離固定板一端的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于限制卡緊球向外凸出高度的限位凸起。另外本發(fā)明還提供了一種包含上述彈簧裝置的人艙門，人艙門包括門板和人艙艙體，彈簧鎖緊裝置安裝于門板邊緣，門板的周邊設(shè)有凸出門板外表面的密封槽，密封槽為凹形，密封槽的底部設(shè)有密封圈；人艙艙體上安裝有與密封槽位置相對應(yīng)的密封環(huán)。優(yōu)選地，所述密封槽的高度比密封圈未受壓時高。優(yōu)選地，門板邊緣成對、對稱安裝所述彈簧鎖緊裝置。優(yōu)選地，安裝于門板邊緣的彈簧鎖緊裝置數(shù)量為一個以上。優(yōu)選地，所述門板的形狀為圓形或長方形。
優(yōu)選地，所述門板的二面都設(shè)有手柄。本發(fā)明具有以下有益效果:(I)彈簧鎖緊裝置沒有使用貫通的孔-軸結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單、鎖緊效果較好；(2)人艙門由于采用了彈簧鎖緊裝置，結(jié)構(gòu)更簡單、重量更輕，開、關(guān)操作更方便；(3)人艙門的門板上沒有貫通的孔-軸結(jié)構(gòu)，減少了泄漏通道和泄漏面積，也降低了人艙門的泄漏風(fēng)險(xiǎn)；(4)人艙門的密封圈設(shè)置在密封槽內(nèi)，有效減少了日常人艙使用過程中因碰撞、刮擦造成的密封圈損壞事故，延長了密封圈使用壽命。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是現(xiàn)有技術(shù)中手輪夾緊式人艙門結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中手柄夾緊式人艙門結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例彈簧鎖緊裝置未鎖緊狀態(tài)下的示意圖。圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例彈簧鎖緊裝置鎖緊狀態(tài)下的示意圖。圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例人艙門的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的A-A剖視圖。附圖標(biāo)記:1、上卡座；2、下卡座；3、活動板；4、固定板；5、卡緊彈簧；6、卡緊球；7、球面凹槽；8、限位凸起；9、密封槽；10、密封圈；11、密封環(huán)；12、門板；13、人艙艙體；14、彈
簧鎖緊裝置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。參見圖3、圖4，一種彈簧鎖緊裝置，包括上卡座I和下卡座2:所述上卡座I固定于活動板3的邊緣，上卡座I遠(yuǎn)離活動板3的一側(cè)設(shè)有球面凹槽7 ;所述下卡座2為無頂端的圓筒形結(jié)構(gòu)，固定于固定板4與上卡座I相對應(yīng)的位置，其內(nèi)孔安裝有卡緊彈簧5以及與球面凹槽7半徑相同的卡緊球6。使用時，推動活動板3，當(dāng)活動板3邊緣開始接觸卡緊球6并繼續(xù)向固定板4靠攏的方向旋轉(zhuǎn)時，卡緊球6被固定板4擠壓縮回至下卡座2內(nèi)；當(dāng)活動板3旋轉(zhuǎn)至球面凹槽7與卡緊球6正對位置時，卡緊球6在卡緊彈簧5推動下重新伸出下卡座2并嵌入到球面凹槽7內(nèi)，這樣活動板3就被緊緊的鎖住。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn),上卡座I可以嵌入在活動板3邊緣的內(nèi)部或者安裝于活動板3邊緣的表面，采用這二種安裝方式，均不需要在活動板3上開設(shè)凹槽，施工方便；另外，還可以在下卡座2的內(nèi)孔中遠(yuǎn)離固定板4 一端的內(nèi)側(cè)設(shè)置限位凸起8，限位凸起8用于限制卡緊球6向外凸出高度的，這樣使用時卡緊球6會更加容易被固定板4壓縮回下卡座2內(nèi)。另外，參見圖5、圖6，本發(fā)明還提供了 一種包含上述彈簧鎖緊裝置14的人艙門，人艙門包括門板12和人艙艙體13，彈簧鎖緊裝置14安裝于門板12邊緣，彈簧鎖緊裝置14的上卡座I安裝在人艙門的門板12邊緣，下卡座2安裝于人艙門的人艙艙體13上與上卡座I相對應(yīng)的位置，此人艙門的門板12的周邊設(shè)有凸出門板12外表面的密封槽9，密封槽9為凹形，密封槽9的底部設(shè)有密封圈10 ;人艙艙體13上安裝有與密封槽9位置相對應(yīng)的密封環(huán)11。使用時推動人艙門的門板12，當(dāng)門板12邊緣開始接觸卡緊球6并繼續(xù)向艙門關(guān)閉的方向旋轉(zhuǎn)時，卡緊球6被門板12擠壓縮回至下卡座2內(nèi)；當(dāng)人艙門旋轉(zhuǎn)至球面凹槽7與卡緊球6正對位置時，卡緊在卡緊彈簧5推動下重新伸出下卡座2并嵌入到球面凹槽7內(nèi)，人艙門被緊緊鎖住，此時的密封圈10受到適量壓縮并貼緊密封環(huán)11的表面形成了人艙門的初始密封。隨后隨著人艙艙內(nèi)充氣壓力的增加中，施加到門板12上的壓力也逐步增大，這樣作用在密封圈10上的壓緊力也越大，人艙門就實(shí)現(xiàn)了氣壓自緊密封。此人艙門結(jié)構(gòu)簡單、重量更輕、開關(guān)操作更方便；并且人艙門的門板12上沒有貫通的孔-軸結(jié)構(gòu)，減少了泄漏通道和泄漏面積，也降低了人艙門的泄漏風(fēng)險(xiǎn)。另外還可以對上述實(shí)施例做進(jìn)一步改進(jìn):密封槽9的高度比密封圈10未受壓時高，這樣可以有效減少了人艙在日常使用過程中因碰撞、刮擦造成的密封圈10損壞事故，延長了密封圈10使用壽命；為了得到更好的效果，門板12邊緣可安裝多個彈簧鎖緊裝置14，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明成對、對稱安裝彈簧鎖緊裝置14的鎖緊效果最好；門板12的形狀也可以多種多樣，如圓形或長方形以及類似的形狀都可以；另外還可以在門板12的二個表面設(shè)置手柄，工作人員操作更方便。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彈簧鎖緊裝置，其特征在于，包括上卡座、下卡座: 所述上卡座固定于活動板的邊緣，上卡座遠(yuǎn)離活動板的一側(cè)設(shè)有球面凹槽； 所述下卡座為無頂端的圓筒形結(jié)構(gòu)，固定于固定板與上卡座相對應(yīng)的位置，其內(nèi)孔安裝有卡緊彈簧以及與球面凹槽半徑相同的卡緊球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧鎖緊裝置，其特征在于，所述上卡座嵌入在活動板邊緣的內(nèi)部或者安裝于活動板邊緣的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈簧鎖緊裝置，其特征在于，所述下卡座的內(nèi)孔中遠(yuǎn)離固定板一端的內(nèi)側(cè)有用于限制卡緊球向外凸出高度的設(shè)有限位凸起。
4.一種包含權(quán)利要求1所述的彈簧鎖緊裝置的人艙門，其特征在于，所述人艙門包括門板和人艙艙體，彈簧鎖緊裝置安裝于門板邊緣，門板的周邊設(shè)有凸出門板外表面的密封槽，密封槽為凹形，密封槽的底部設(shè)有密封圈；人艙艙體上安裝有與密封槽位置相對應(yīng)的密封環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人艙門，其特征在于，所述密封槽的高度比密封圈未受壓時聞。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人艙門，其特征在于，門板邊緣成對、對稱安裝所述彈簧鎖緊裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人艙門，其特征在于，安裝于門板邊緣的彈簧鎖緊裝置數(shù)量為一個以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的人艙門，其特征在于，所述門板的形狀為圓形或長方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的人艙門，其特征在于，所述門板的二面都設(shè)有手柄。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種彈簧鎖緊裝置，包括上卡座、下卡座所述上卡座固定于活動板的邊緣，上卡座遠(yuǎn)離活動板的一側(cè)設(shè)有球面凹槽；所述下卡座為無頂端的圓筒形結(jié)構(gòu)，固定于固定板與上卡座相對應(yīng)的位置，其內(nèi)孔安裝有卡緊彈簧以及與球面凹槽半徑相同的卡緊球。另外還提供了一種包含上述彈簧鎖緊裝置的人艙門，此人艙門的門板的周邊設(shè)有凸出門板外表面的密封槽，密封槽為凹形，密封槽的底部設(shè)有密封圈；人艙艙體上安裝有與密封槽位置相對應(yīng)的密封環(huán)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，開關(guān)操作更方便；人艙門全程沒有使用貫通的孔-軸結(jié)構(gòu)，減少了泄漏通道和泄漏面積。
文檔編號E06B7/22GK103195323SQ20131008753
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者劉飛香, 程永亮, 鄭大橋, 唐崇茂, 梁興生, 楊運(yùn)健 申請人:中國鐵建重工集團(tuán)有限公司