CN1047165A - 带有安全卸压机构的壳体 - Google Patents

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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
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Abstract

一个紧固体，当超压在本体的空腔中积聚时，可以使带螺栓的顶盖与本体分离，它由一个螺母螺栓装置组成，并且包括一个套在每一螺栓上、位于螺栓头和顶盖之间的管状衬套。在衬套壁的长度方向的中间区域上有钻孔或刻痕。衬套的材料和尺寸，刻痕或孔的大小相对于特定的压力环境进行匹配，以使得当超压积聚时，施加在顶盖上的负荷导致衬套以可控制的形式崩溃而不仅仅是压碎或破裂。

Description

本发明涉及到一种带有安全机构的壳体，所述的安全机构能够释放在壳体内部产生的超压，虽然不是专用，但本发明特别适用于装有高压电力电路自动开关的壳体。
用于高压电力供应系统的自动开关一般包括置于容有各种不同的诸如SF6气体、油及其类似物中任一种流体的密闭壳体中的自动的和/或手动操作的电路安全盒。此外，壳体也可为真空。
在这些壳体中的障碍电流和电压可能很高，一般能达到数千安培和伏特。
如果出现异常状况使设备的工作性能出现故障，就可能在壳体中出现偶然的和不希望出现的电火花。
在壳体中由这种不希望出现的电火花引起的温度和压力的上升，可能高达足以使壳体发生破坏的程度。
因此，我们希望能在壳体上装一个卸压机构，使得壳体内压力一旦超过预定极限值时能够排出。
目前使用的卸压装置一般地由安全圆盘组成。然而，一些这种圆盘因某些缺陷而不尽人意，比如，这些圆盘必须安装在辅助的支架上，而支架又必须固定在要保护的壳体上;这种圆盘需要定期检查以确定其状况;当置于一个潮湿环境中时，这种圆盘易于被腐蚀，这种圆盘还易于泄漏;并且，为了保证使包含高压流体的大容器具有足够的排气能力，它们必须有相当大的面积。
根据本发明，提供了一种壳体，它包括一个主体部分和一个闭合构件，二者通过多个螺栓紧固在一起呈相互密封关系，该壳体的特征是，就每一个螺栓而言，可变形装置作用在螺栓与相邻的本体部分和闭合构件之一之间，如此进行装配是为了在壳体中的压力上升超过预定极限值时，使可变形装置受本体部分和闭合构件之间相对运动的作用发生可控变形而在上述二者之间出现间隙，这样，壳体中的压力就可得以释放。
在本发明的一个实施例中，每一个可变形装置带有一个中空的，大致呈管状的构件，它套在相关联的螺栓杆上并在螺栓头与相邻的本体部分或闭合构件的其中之一之间发生作用。
为方便计，每个管状构件都带有定位装置以使此构件能与相关联的螺栓同轴设置，该定位装置可以由管状构件自身提供，也可以由一个能在螺栓与管状构件之间起作用的独立构件组成。
管状构件可以由诸如不锈钢或铝等任一种适用的材料制成，其上设有一个产生初始变形的薄弱区域，此区域可以是一个或多个孔，例如两个沿直径方向相对的孔，或者可以是刻痕，沟槽或诸如此类结构。
最好使上述薄弱区域大致设在管状构件轴向的中间位置上，由此，管状构件的中间区域受挤向外凸出变形。
在本发明的另一个实施例中，每一个易变形装置由多个沿轴向排列在一起的通常为截锥形状的盘簧构成。
仅仅作为例子，我们将参考附图更详细地描述本发明的一个实施例，附图是本发明的壳体局部垂直剖视图，分别表示了处于未变形和变形两个状态的可变形装置。
参照附图，其中示出了总体上用数字标记2表示的包括一个电力自动重合闸在内的一般处于SF6气体环境中的壳体局部。
壳体2包括一个顶部开口的主体部分或箱体4和一个板状的闭合构件或箱盖6，二者用多个沿圆周间隔分布的螺栓8紧固在一起呈相互密封关系，密封垫圈10装填在箱盖6底面的一个环形凹槽12中以保证壳体2的内部与外界空气隔绝。
具体地说，螺栓8的螺杆14向上延伸穿过一个支撑环16靠在本体部分4的环形凸缘18上，此螺杆14旋入箱盖6中相对应的螺纹凹槽中。
按上述方式把各种装置安装在壳体中，这样，当壳体2中的压力-例如由在SF6气体中不希望出现的电路保险盒电火花导致的压力-超过预定的最大值时，壳体中的压力就能被释放以防止变形和/或爆炸。
更具体地说，对每一个螺栓8，所述的装置都包括一个中空的例如由已知其弹性极限应力的不锈钢或铝制成的管状部件20，此管状构件套在螺栓8的螺杆14上并通过两个止推垫圈24，26在螺栓端部22与支撑环16的底面之间起作用。安装在螺杆14上的一个环状定位圈28保证管状构件与螺栓8同轴设置。
这种结构使得当壳体2中的压力由于壳体中电气设备出现瞬时故障、引起电火花而超过预定值时，上述的壳体2中的压力就有使箱体4和箱盖6分离的趋势，因而，通过与支撑环16在一起的箱体4和与螺栓在一起的箱盖6之间产生的相对运动倾向，使得管状构件承受轴向压力。
当作用于管状构件20的轴向压力超过构件20的材料弹性极限应力时，管状构件就产生如图2所示的变形，因而，在箱体4和箱盖6之间出现间隙，使壳体2中的压力得以释放。
显然，应该这样选择管状构件20的材料和尺寸以及作用于螺栓8上的扭矩，即使得在壳体2中的压力达到预定值时管状构件20才发生变形。最好把薄弱区域设置在管状构件20的中间位置上，例如两个径向相对的孔32，由此，管状构件在此中间区域发生初始变形，并向外凸出（如图2所示），成为中国灯笼的形状。
对一个给定的管状构件20，能够产生变形的压力随着薄弱区域的性质和/或位置的变化而变化，薄弱区域可以是在构件20上的由凹痕、沟槽、孔眼及类似形式形成。
此外，能够产生变形的压力随管状构件20的材料和尺寸的不同而变化。例如，不锈钢的抗拉强度比铝的要大，并且，在压力较高的情况下，不锈钢比铝更适用于这种情况，因为它在破坏或变形时比铝更象一个弹簧，而且，它还可以通过比铝吸收更多的能量来避免有过大的力作用在螺栓8上。
可变形管状构件20的构造使使用者能清楚地知道是否发生故障和需要修理。
可变形装置可以与如图所示的管状构件不同，例如可以由一系列大致为截锥形状的盘簧构成，每一单个弹簧或互相叠套在一起以形成一种相对紧凑的有弹性的排列，或间隔的弹簧与相邻的弹簧相对倒置设置而形成具有更强弹性的排列，这种排列的负载特性与具有相同弹簧个数的叠套排列的相同。
尽管仅仅结合高压电力自动重合闸描述了本发明，但本发明适用于任何在其内部需要承受不希望出现的高气压的壳体。

Claims (9)

1、一个壳体包括一个主体部分和一个闭合构件，二者通过多个螺栓紧固在一起呈密封关系，其特征在于，就每一个螺栓而言，可变形装置在螺栓与相邻的本体部分和闭合构件其中的一个之间发生作用，如此进行装配是为了在壳体中的压力上升超过预定极限值时，使可变形装置受本体部分和闭合构件之间相对运动的作用发生可控变形而在上述二者之间出现间隙，这样，壳体中的压力就可得以释放。
2、如权利要求1所述的壳体，其特征在于，每一个可变形装置带有一个中空的，大致呈管状的构件，它套在相关联的螺栓杆上并在螺栓端部与相邻的本体部分或闭合构件其中之一之间发生作用。
3、如权利要求2所述的壳体，其特征在于，每一个管状构件都有定位装置以使此构件与相关联的螺栓同轴设置。
4、如权利要求3所述的壳体，其特征在于，定位装置安装在管状构件上。
5、如权利要求3所述的壳体，其特征在于，定位装置包括一个在螺栓和管状构件之间起作用的构件。
6、如权利要求2至5中任一权利要求所述的壳体，其特征在于，每一个管状构件上都带有一个可以在其周围发生初始变形的薄弱区域。
7、如权利要求6所述的壳体，其特征在于，薄弱区域由大致位于管状构件轴向中间位置上的一个或多个小孔确定。
8、如权利要求1所述的壳体，其特征在于，每一个可变形构件由多个沿轴向排列在一起的通常为截锥形状的盘簧构成。
9、本质上如参照附图所描述的和由附图说明的壳体。
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