一种火车顶部气动压紧自锁式油罐气回收密封装置，橡胶密封垫置于罐口上方，底部扣压机构处于罐口内部，内置垂管升降气缸，垂管升降气缸带动垂管与扣压机构连接，扣压机构中的锁舌与底托及外筒上的导向滑槽通过滑动机构连接，当垂管带动扣压机构向上运动时，锁舌水平展开向上压紧罐壁，为上部的橡胶密封垫提供稳定可靠的压紧力。此压紧力仅作用于密封盖与罐口之间，鹤管的刚度与罐车的沉降对之影响很小，且提供的压紧力大大超过油气产生的压力，所以密封效果非常可靠。密封装置压紧、松开都由气动组件完成，本发明能适应多种火车罐车罐口的密封，其操作简单，可用于炼油厂、储运场或化工单位易挥发油品或化工介质火车罐车顶部装车的密闭回收。