CN102398605A - 密封装置、机车和密封连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封装置、机车和密封连接方法。该密封装置包括：第一设备和第二设备，所述第一设备通过螺纹紧固件固定在所述第二设备上；所述螺纹紧固件上套设有螺纹密封垫圈，所述螺纹密封垫圈用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封。该机车可包括上述的密封装置，设置在机车的车顶上。本发明提供的密封装置、机车和密封连接方法，通过对螺纹紧固件的密封，提高了设备安装的便利性，特别适用于机车等车顶设备的密封安装。

Description

密封装置、机车和密封连接方法

技术领域

本发明涉及密封技术，尤其涉及一种密封装置、机车和密封连接方法。

背景技术

电力机车的车顶上，需要安装电器设备，且电器设备一般是通过设置在车顶上的安装座安装到机车上，而在电器设备安装过程中，除了要解决电器设备的安装面与安装座的安装面之间的密封问题外，还必须解决电器设备与安装座之间的紧固件的安装孔的密封问题，以防止雨水或雪水从安装孔渗漏到机车的车内。

机车车顶上的电器设备一般是通过螺纹紧固件，即螺纹连接副固定在安装座上，因此，需要保证螺纹连接副的密封，以防止机车外面的雨水或雪水通过螺纹紧固件上的螺纹进入机车内部。目前，解决电力机车车顶上电器设备安装密封的方法主要有以下两种方式：一种是采用套筒式安装座安装电器设备方式；一种是采用螺纹盲孔安装座安装电器设备方式。

图1A为现有技术中采用套筒式安装座安装电器设备的结构示意图；图1B为图1A中A处的局部放大示意图；图1C为现有技术中采用套筒式安装座安装电器设备的立体结构示意图。如图1A、图1B和图1C所示，现有采用套筒式安装座安装电器设备中，套筒式安装座101上设置有安装座法兰102，其中，套筒式安装座101是一个圆形套筒，通过焊接方式焊接在机车的车顶顶板103上；安装座法兰102设置在套筒式安装座101顶部的外环，并与套筒式安装座101一体成形。安装电器设备104时，电器设备104与安装座法兰102通过螺栓105的螺纹连接副连接固定，且在电器设备104的安装面与安装座法兰102之间设置有橡胶垫圈108，同时，在螺栓105与电器设备104之间也设置有平垫圈106、弹簧垫圈107。可以看出，电器设备104与安装座法兰102之间的螺纹连接副布置在套筒式安装座101外，机车车顶上的水会通过螺纹连接副直接渗漏到套筒式安装座101外，而不会渗漏到机车内。该种电器设备的安装方式结构简单、密封防水效果好，但是，由于作为套筒式安装座101的套筒通常采用金属，而电器设备104通常又带有高的电压，电器设备104的电气连接头1041与套筒式安装座101之间必须要有一定的电气间隙，否则，将会影响电器设备104的正常工作，而现有该种电器设备的安装方式中，套筒式安装座101位于螺纹连接副内侧，会使得电器设备104与套筒式安装座101之间的电气间隙较小，在电器设备要求较大电气间隙的情况下，采用该种方法将无法满足电器设备的工作需要。

图2A为现有技术中采用螺纹盲孔安装座安装电器设备的结构示意图；图2B为图2A中B处的局部放大示意图。如图2A和图2B所示，现有采用螺纹盲孔安装座安装电器设备中，安装座是平板框式安装座201，该平板框式安装座201为平板结构，直接焊接在机车的车顶顶板203上，且平板框式安装座201上设置有多个螺纹盲孔202。安装电器设备204时，电气设备204通过螺栓205和螺纹盲孔202之间的螺纹连接副连接固定在平板框式安装座201上，且在电器设备204的安装面与平板框式安装座201之间设置有橡胶垫圈206，同时，在螺栓205与电器设备204之间也设置有平垫圈207、弹簧垫圈208。可以看出，由于与螺栓205螺纹连接的是螺纹盲孔202，车顶的水经过螺纹连接副后也不会渗漏到车内。该种电器设备的安装方式简单，具有较好的密封防水效果，但是，由于在平板框式安装座201设置的是螺纹盲孔，为保证螺纹盲孔的有效螺纹深度和钻孔深度，平板框式安装座201较厚，使得安装座的加工困难，成本较高。

综上可以看出，现有机车车顶上的电器设备安装时，由于电器设备与安装座之间采用螺纹紧固件连接时，无法对螺纹连接副进行有效地密封，导致雨水或雪水会通过螺纹连接副进入到机车内，因此，必须通过套筒式安装座或者利用螺纹盲孔对电器设备进行安装，使得电器设备的安装座无法满足电器设备对电气间隙的需要，或者安装座过于厚重，造成电器设备安装不便，安装座结构复杂。

发明内容

本发明提供一种密封装置、机车和密封连接方法，可有效解决设备之间通过螺纹连接密封不良的问题，提高螺纹紧固件连接时的密封性能，提高设备安装的便利性。

本发明提供一种密封装置，包括第一设备和第二设备，所述第一设备通过螺纹紧固件固定在所述第二设备上；

所述螺纹紧固件上套设有螺纹密封垫圈，所述螺纹密封垫圈用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封。

上述的密封装置中，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

上述的密封装置中，所述容纳槽可为楔形容纳槽。所述弹性密封圈可为橡胶密封圈。所述弹性密封圈可粘贴在所述容纳槽内。所述弹性密封圈可为O形密封圈。

上述的密封装置中，所述螺纹密封垫圈设置在所述第一设备与所述螺纹紧固件的端部对合处。且所述第一设备和第二设备之间还设置橡胶垫圈和金属套形垫圈，所述橡胶垫圈和金属套形垫圈均套设在所述螺纹紧固件上，且所述橡胶垫圈位于所述螺纹紧固件和金属套形垫圈之间。

本发明提供一种机车，包括车体，以及上述本发明提供的密封装置，所述密封装置设置在所述车体的车顶上，其中，所述密封装置的第一设备为固设在所述车体上的安装座，所述密封装置的第二设备为安装固定在所述安装座上的车顶设备。

上述机车中，所述密封装置上的螺纹紧固件为螺栓或螺钉。

上述机车中，所述安装座为外筒式安装座，所述外筒式安装座的顶部的内环设置有安装座法兰，所述安装座法兰上设置有所述法兰孔；所述车顶设备通过穿设在所述法兰孔上的螺纹紧固件固设在所述安装座上。或者，所述安装座为平板框式安装座，所述平板框式安装座上设置有所述法兰孔，所述法兰孔为螺纹通孔；所述车顶设备通过穿设在所述螺纹通孔的螺纹紧固件固设在所述安装座上。

本发明提供一种密封连接方法，包括：

第一设备和第二设备之间通过螺纹紧固件连接；

所述螺纹紧固件上套设有用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封的螺纹密封垫圈，其中，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

本发明提供的密封装置、机车和密封连接方法，通过在固定连接两个设备的螺纹紧固件上设置螺纹密封垫圈，对螺纹紧固件的螺纹连接副进行密封，可有效避免外界的雨水通过螺纹紧固件上的螺纹渗透，从而可有效提高设备之间的密封性能，可有效提高设备安装的便利性。本发明技术方案应用于机车上车顶设备的安装时，可有效提高车顶设备安装的便利性，且车顶设备安装到车顶上的安装座时，可具有较好的密封性能，避免车顶外的雨水或雪水通过螺纹紧固件的螺纹进入车体内。

附图说明

图1A为现有技术中采用套筒式安装座安装电器设备的结构示意图；

图1B为图1A中A处的局部放大示意图；

图1C为现有技术中采用套筒式安装座安装电器设备的立体结构示意图；

图2A为现有技术中采用螺纹盲孔安装座安装电器设备的结构示意图；

图2B为图2A中B处的局部放大示意图；

图3为本发明机车实施例中螺纹密封垫圈的立体结构示意图；

图4为本发明机车实施例中螺纹密封垫圈的剖面结构示意图；

图5为图4中C向的示意图；

图6A为本发明机车实施例一中车顶设备的安装结构示意图；

图6B为图6A中D处的局部放大示意图；

图7A为本发明机车实施例二中车顶设备的安装结构示意图；

图7B为本图7A中E处的局部放大示意图。

附图标记：

101-套筒式安装座；    102-安装座法兰；     103-顶板；

104-电器设备；        105-螺栓；           106-平垫圈；

107-弹簧垫圈；        1041-电气连接头；    203-顶板；

201-平板框式安装座；  202-螺纹盲孔；       205-螺栓；

206-橡胶垫圈；        207-平垫圈；         208-弹簧垫圈；

1-密封垫圈；          11-垫圈本体；        12-通孔；

13-容纳槽；           14-弹性密封圈；      22-顶板；

21-套筒式安装座；     231-第一法兰孔；     23-安装座法兰；

24-电器设备；         241-第二法兰孔；     25-螺栓；

26-橡胶垫圈；         27-金属套形垫圈；    32-顶板；

31-平板框式安装座；311-第三法兰孔；    33-电器设备；

34-螺栓；          331-第四法兰孔；    35-橡胶垫圈；

36-金属套形垫圈；  108-橡胶垫圈；      204-电器设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

鉴于现有技术在利用螺纹紧固件对车顶的电器设备进行安装，并采用套筒式外法兰安装座或者利用螺纹盲孔安装座对机车车顶的电器设备进行安装，导致电器设备的安装座无法满足电器设备对电气间隙的需要，或者安装座过于厚重，导致电气设备的安装不便利的问题，本发明提供一种密封连接方式，当两个设备通过螺纹紧固件连接固定时，可通过在螺纹紧固件上套设具有对螺纹连接副进行密封的螺纹密封垫圈，以对连接该两个设备之间的螺纹连接副进行密封。

具体地，本实施例提供一种密封装置，包括第一设备和第二设备，所述第一设备通过螺纹紧固件固定在所述第二设备上；所述螺纹紧固件上套设有螺纹密封垫圈，所述螺纹密封垫圈用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封。其中，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

本实施例提供的密封装置中，通过在固定连接两个设备的螺纹紧固件上设置螺纹密封垫圈，对螺纹紧固件的螺纹连接副进行密封，可有效避免外界的雨水通过螺纹紧固件上的螺纹进行渗透，从而可有效提高设备之间的密封性能，可有效简化设备之间的安装结构，提高设备安装的便利性。

下面将以机车车顶上的车顶设备的安装为例对本发明技术方案进行说明，其中，机车上的车顶设备即为上述的第二设备，机车上的安装设备即为上述的第一设备，用于将车顶设备安装固定到安装设备上的螺栓即为上述的螺纹紧固件。

首先对本发明实施例中的螺纹密封垫圈进行说明，以便对本发明技术方案的理解，。

图3为本发明机车实施例中螺纹密封垫圈的立体结构示意图；图4为本发明机车实施例中螺纹密封垫圈的剖面结构示意图；图5为图4中C向的示意图。如图3、图4和图5所示，本实施例中的螺纹密封垫圈1包括垫圈本体11，垫圈本体11上开设有通孔12；垫圈本体11的一端，本实施例中为垫圈本体11的下端，环绕通孔12开设有容纳槽13，该容纳槽13与通孔12连通；容纳槽13内设置有弹性密封圈14，该弹性密封圈14外露出垫圈本体11的端面。本实施例螺纹密封垫圈可用于对螺纹紧固件，例如螺栓、螺钉等连接两个设备时，对螺纹紧固件的螺纹连接副进行密封，以保证两个设备之间的密封效果。

本实施例中，上述的容纳槽13具体可以为楔形容纳槽，以便于设置在容纳槽内的弹性密封圈14在受力后能够具有更好的压缩空间，可有效保证螺纹密封垫圈1对螺纹紧固件的螺纹连接副的密封效果。

本实施例中，上述的弹性密封圈14可粘贴在容纳槽13内，具体地，可采用粘结剂等将弹性密封圈14粘贴在容纳槽13的侧壁上，这样，在螺纹密封垫圈1使用时，可有效避免弹性密封圈14脱离，保证螺纹密封垫圈1对螺纹连接副的密封效果。

本实施例中，上述的弹性密封圈14具体可为O形密封圈，这样，当将螺纹密封垫圈1套设在螺纹紧固件，并对两个待连接设备进行固定时，外露出垫圈本体11的O形密封圈可在容纳槽13内具有更好的轴向方向(通孔12的轴向方向)和径向方向(与通孔12的轴向方向垂直的方向)的压缩量，使得弹性密封圈14可紧紧的抵压在螺纹连接副上，对螺纹连接副进行密封，可有效提高螺纹连接副的密封效果。

图6A为本发明机车实施例一中车顶设备的安装结构示意图；图6B为图6A中D处的局部放大示意图。本实施例机车包括有车体，并且在车体的车顶上设置有安装座和车顶设备，安装座和车顶设备之间连接的螺栓上套设有上述图3所示的密封垫圈，且本实施例车顶设备为电器设备，并采用套筒式安装座安装到机车上，具体地，如图6A和图6B所示，本实施例中安装座为套筒式安装座21，为一圆形筒体，套筒式安装座21焊接在车体的车顶顶板22上；套筒式安装座21顶部的内环还设置有安装座法兰23，安装座法兰23上还设置有多个第一法兰孔231；电器设备24的相应位置也设置有第二法兰孔241，且电器设备24通过穿设在第一法兰孔231和第二法兰孔241上的螺栓25进行连接固定，且螺栓25上套设有上述的螺纹密封垫圈1，以利用该螺纹密封垫圈1对螺栓25的螺纹连接副进行密封。

本实施例中，当螺栓25紧固后，螺纹密封垫圈1上的弹性密封圈14就会被径向和轴向压缩，从而可使得弹性密封圈14紧紧地抵压住螺栓25上的螺纹，对螺栓25的螺纹连接副进行径向和轴向密封，使得位于密封垫圈上下侧的螺纹连接副之间被密封，机车车体外的雨水或雪水不会通过螺栓25的螺纹进入到车体内，可有效提高螺纹连接副的防水效果。

本实施例中，电器设备24和套筒式安装座21之间设置有橡胶垫圈26和金属套形垫圈27，橡胶垫圈26和金属套形垫圈27均套设在螺栓25上，且橡胶垫圈26位于螺栓25和金属套形垫圈27之间，安装前，金属套形垫圈27的高度尺寸小于橡胶垫圈26的厚度尺寸，这样，当橡胶垫圈26和金属套形垫圈27安装，并且螺栓25进行紧固后，橡胶垫圈26就会被压缩，使得金属套形垫圈27两端可分别与电器设备24和套筒式安装座21刚性接触，从而可有效保证电器设备24的刚性固定和防松效果，提高橡胶垫圈26的密封性能。

上可以看出，由于本实施例采用密封垫圈对螺栓的螺纹连接副进行密封，使得螺纹连接副具有较好的密封和防水效果，使得车体外的雨水或雪水不会通过螺栓的螺纹连接副进入到车体，因此，本实施例可将安装座法兰设置在外筒式安装座内侧，从而可使外筒式安装座远离电器设备上的电气连接头，电气设备上的连接头可与外筒式安装座的内侧具有较大的距离，相对于现有采用套筒安装座安装电器设备而言，本实施例不仅可达到较好的防水效果，还可有效提高电器设备与外筒式安装座之间的电气间隙，有效满足了具有较高电气间隙需求的电器设备的安装。

图7A为本发明机车实施例二中车顶设备的安装结构示意图；图7B为本图7A中E处的局部放大示意图。与上述图6A和图6B所示实施例不同的是，本实施例电器设备采用平板框式安装座进行安装，具体地，如图7A和图7B所示，本实施例安装座为平板框式安装座31，具体可为一平板，并直接焊接在机车车顶顶板32上；平板框式安装座31上设置有多个第三法兰孔311，且第三法兰孔311为螺纹通孔；电器设备33相应位置设置有第四法兰孔331，电器设备33可通过螺栓34穿过第三法兰孔311和第四法兰孔331，固设在平板框式安装座31上，且螺栓34上套设有上述的螺纹密封垫圈1，以便利用该螺纹密封垫圈1对螺栓34的螺纹连接副进行密封。

本实施例中，当螺栓34紧固后，螺纹密封垫圈1上的弹性密封圈14会被径向和轴向压缩，从而可使得弹性密封圈14紧紧地抵压住螺栓34上的螺纹，对螺栓34的螺纹连接副进行径向和轴向密封，使得位于密封垫圈上下侧的螺纹连接副之间被密封，机车车体外的雨水或雪水不会通过螺栓34的螺纹连接副进入到车体内，可有效提高螺纹连接副的防水效果。

本实施例中，电器设备33和平板框式安装座31之间设置有橡胶垫圈35和金属套形垫圈36，橡胶垫圈35和金属套形垫圈36均套设在螺栓34上，且橡胶垫圈35位于螺栓34和金属套形垫圈36之间，安装前，金属套形垫圈36的高度尺寸小于橡胶垫圈35的厚度尺寸，这样，当橡胶垫圈35和金属套形垫圈36安装，且螺栓34进行紧固后，橡胶垫圈35就会被压缩，使得金属套形垫圈36两端可分别与电器设备33和平板框式安装座31刚性接触，从而可有效保证橡胶垫圈35以及金属套形垫圈36的安装效果，提高橡胶垫圈35的密封性能。

以上可以看出，由于本实施例采用密封垫圈对螺栓的螺纹连接副进行密封，螺纹连接副具有较好的密封和防水效果，使得车体外的雨水或雪水不会通过螺栓的螺纹连接副进入到车体，因此，本实施例可在平板框式安装座上设置为通孔的法兰孔，相对于现有采用螺纹盲孔设备安装电器设备而言，本实施例通过采用通孔的法兰孔，不仅可达到较好的防水效果，还可有效降低平板框式安装座的厚度，简化平板框式安装座的加工工艺，降低平板框式安装座的成本。

本发明实施例还提供一种密封连接方法，包括：

第一设备和第二设备之间通过螺纹紧固件连接；

所述螺纹紧固件上套设有用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封的螺纹密封垫圈，其中，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

此外，所述螺纹密封垫圈设置在所述第一设备与所述螺纹紧固件的端部对合处；

在所述第一设备和第二设备之间还设置橡胶垫圈和金属套形垫圈，所述橡胶垫圈和金属套形垫圈均套设在所述螺纹紧固件上，且所述橡胶垫圈位于所述螺纹紧固件和金属套形垫圈之间。

本实施例密封连接方法可用于对两个设备之间的螺纹连接副进行有效地密封，提高螺纹连接的密封性能，其具体连接方式可参考上述本发明机车实施例中的说明，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种密封装置，其特征在于，包括第一设备和第二设备，所述第一设备通过螺纹紧固件固定在所述第二设备上；

所述螺纹紧固件上套设有螺纹密封垫圈，所述螺纹密封垫圈用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述容纳槽为楔形容纳槽。

4.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述弹性密封圈为橡胶密封圈。

5.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述弹性密封圈粘贴在所述容纳槽内。

6.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述弹性密封圈为O形密封圈。

7.根据权利要求1～6任一所述的密封装置，其特征在于，所述螺纹密封垫圈设置在所述第一设备与所述螺纹紧固件的端部对合处。

8.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述第一设备和第二设备之间还设置橡胶垫圈和金属套形垫圈，所述橡胶垫圈和金属套形垫圈均套设在所述螺纹紧固件上，且所述橡胶垫圈位于所述螺纹紧固件和金属套形垫圈之间。

9.一种机车，包括车体，其特征在于，所述机车还包括上述权利要求1～8任一所述的密封装置，所述密封装置设置在所述车体的车顶上，其中，所述密封装置的第一设备为固设在所述车体上的安装座，所述密封装置的第二设备为安装固定在所述安装座上的车顶设备。

10.根据权利要求9所述的机车，其特征在于，所述密封装置上的螺纹紧固件为螺栓或螺钉。

11.根据权利要求9或10所述的机车，其特征在于，所述安装座为外筒式安装座，所述外筒式安装座的顶部的内环设置有安装座法兰，所述安装座法兰上设置有所述法兰孔；所述车顶设备通过穿设在所述法兰孔上的螺纹紧固件固设在所述安装座上。

12.根据权利要求9或10所述的机车，其特征在于，所述安装座为平板框式安装座，所述平板框式安装座上设置有法兰孔，所述法兰孔为螺纹通孔；所述车顶设备通过穿设在所述螺纹通孔的螺纹紧固件固设在所述安装座上。

13.一种密封连接方法，其特征在于，包括：

第一设备和第二设备之间通过螺纹紧固件连接；

所述螺纹紧固件上套设有用于对螺纹紧固件上的螺纹连接副进行密封的螺纹密封垫圈，其中，所述螺纹密封垫圈包括垫圈本体，所述垫圈本体上开设有通孔；所述垫圈本体的一端，环绕所述通孔开设有容纳槽，所述容纳槽与所述通孔连通；所述容纳槽内设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈外露出所述垫圈本体的端面。

14.根据权利要求13所述的密封连接方法，其特征在于，所述螺纹密封垫圈设置在所述第一设备与所述螺纹紧固件的端部对合处；

在所述第一设备和第二设备之间还设置橡胶垫圈和金属套形垫圈，所述橡胶垫圈和金属套形垫圈均套设在所述螺纹紧固件上，且所述橡胶垫圈位于所述螺纹紧固件和金属套形垫圈之间。

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