CN107036729B - 热电偶引线密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热电偶引线密封装置，包括安装座、装配于安装座上并用于封装热电偶引线的外套管、和用于将外套管与安装座锁合固定的旋转件，安装座设有沿轴向连通的装配孔和容纳孔，外套管具有部分收容于容纳孔内的本体、以及自本体凸伸并收容于装配孔内的限位部，旋转件套设于本体上，限位部的外周轮廓呈非圆形并与装配孔的内壁卡合固定。本发明将限位部的外周轮廓设置成非圆形并与装配孔的内壁卡合固定，可以防止外套管跟随旋转件旋转，从而避免热电偶引线旋转、变形甚至被拧断，可适用于多股热电偶引线的密封，不会引起热电偶引线相互缠绕和变形，保证测试精度，且结构简单，无需另外增设限位元件，便于加工制造。

Description

热电偶引线密封装置

技术领域

本发明涉及热电偶引线密封技术领域，特别地，涉及一种适于高温高压平板气膜冷却试验中使用的热电偶引线密封装置。

背景技术

在壁温试验中，壁面温度一般采用热电偶进行测量。如，高温高压平板气膜冷却试验中，往往需要试验数十块不同结构的平板，每块平板上均有十余根热电偶。气膜冷却试验要求对多股热电偶的引线进行良好密封，并且能够实现平板的快速拆装，由于冷却试验件尺寸较小，热电偶的引线密封装置尺寸应小巧紧凑。

现有的热电偶密封装置大部分包括引线管，引线管内采用填充材料来密封热电偶引线，压紧螺帽与引线管螺纹配合，且压紧螺帽直接或间接压制填充材料。在压紧螺帽压紧的过程中，引线管内的填充材料容易跟随压紧螺帽旋转，从而引起热电偶引线旋转。而在高压环境下，填充材料需要压得较紧，极易拧断热电偶引线。另外，当密封的热电偶引线数量较多时，更会导致热电偶引线相互缠绕，使得热电偶引线受到额外的应力，从而影响测试精度。

发明内容

本发明提供了一种热电偶引线密封装置，以解决热电偶引线旋转和变形甚至相互缠绕而影响测试精度的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

热电偶引线密封装置，包括安装座、装配于安装座上并用于封装热电偶引线的外套管、和用于将外套管与安装座锁合固定的旋转件，安装座设有沿轴向连通的装配孔和容纳孔，外套管具有部分收容于容纳孔内的本体、以及自本体凸伸并收容于装配孔内的限位部，旋转件套设于本体上，限位部的外周轮廓呈非圆形并与装配孔的内壁卡合固定。

进一步地，装配孔的内壁围成非圆形状。

进一步地，限位部的外周具有相互衔接的圆弧面和平面，装配孔内壁具有相互衔接的弧形壁和平面壁，圆弧面和弧形壁相互抵接，平面和平面壁相互抵接。具体地，限位部的外周包括相对设置的一对圆弧面和相对设置的一对平面，圆弧面与平面首尾相连；装配孔的内壁包括相对设置的一对弧形壁和相对设置的一对平面壁，弧形壁与平面壁首尾连接。

进一步地，装配孔的尺寸大于容纳孔的尺寸，且装配孔和容纳孔的连接处形成有挡止部，限位部具有抵接于挡止部的端面。

可选地，限位部与挡止部之间还设有用于密封安装座与外套管之间间隙的第一密封垫，第一密封垫套设于本体外。

进一步地，旋转件为设有内螺纹的螺母，本体的外表面设有外螺纹与内螺纹配合，螺母的端面锁止于安装座的表面。

可选地，安装座与旋转件之间还设有用于密封二者之间间隙的第二密封垫，第二密封垫套设于本体外。

进一步地，外套管内设有耐高温胶，耐高温胶用于密封相邻热电偶引线之间、以及热电偶引线与外套管之间的间隙。

进一步地，安装座具有用于焊接固定至试验件外壳的安装面。

本发明具有以下有益效果：通过将限位部的外周轮廓设置成非圆形并与装配孔的内壁卡合固定，可以防止外套管跟随旋转件旋转，从而避免密封于外套管内的热电偶引线旋转、变形甚至被拧断，可适用于多股热电偶引线的密封，不会引起热电偶引线相互缠绕和变形，能保证测试精度。而且这种非圆形外周轮廓的限位部其结构简单，无需另外增设限位元件，便于加工制造。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的立体图；

图2是本发明优选实施例的剖视图；

图3是本发明优选实施例中安装座的仰视图；

图4是图3中沿A-A线的剖视图；

图5是本发明优选实施例中外套管的俯视图；

图6是图5中沿B-B线的剖视图；

图7是本发明优选实施例中外套管与热电偶引线密封的示意图。

附图标号说明：

1、安装座；10、通孔；11、安装面；101、装配孔；102、容纳孔；103、挡止部；1011、弧形壁；1012、平面壁；2、热电偶引线；3、外套管；31、本体；32、限位部；320、端面；321、圆弧面；322、平面；4、旋转件(螺母)；5、第一密封垫；6、第二密封垫；7、耐高温胶；8、试验件外壳。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种热电偶引线密封装置，可用于密封高温高压平板气膜冷却试验中平板试验件(未图示)上的多股热电偶引线2。这种热电偶引线密封装置包括安装座1、装配于安装座1上并用于封装热电偶引线2的外套管3、和用于将外套管3与安装座1锁合固定的旋转件4。

如图2至图4所示，安装座1的外观大致呈圆柱状，其内部则开设有供外套管3穿过的通孔10，底面为用于焊接固定至试验件外壳8的安装面11。

本优选实施例中，通孔10包括沿轴向连通的装配孔101和容纳孔102，装配孔101和容纳孔102的连接处形成挡止部103。容纳孔102呈圆柱状，而装配孔101的内壁则围成非圆形状，其尺寸大于容纳孔102的尺寸。具体地，如图3中所示，装配孔101的内壁包括相对设置的一对弧形壁1011和相对设置的一对平面壁1012，弧形壁1011与平面壁1012首尾连接。

如图2、图5至图7所示，外套管3具有沿轴向延伸的筒状本体31、以及自本体31一端凸伸的限位部32。限位部32的外周轮廓呈非圆形与装配孔101的内壁卡合固定。

本优选实施例中，本体31部分收容于容纳孔102内，而本体31内则设有耐高温胶7，耐高温胶7用于密封相邻热电偶引线2之间、以及热电偶引线2与外套管3之间的间隙。相较于现有热电偶密封装置中采用石棉绳或者其它的压紧材料作为密封材料的方式，本发明的密封装置根据高温高压平板气膜冷却试验的需要选择合适的耐高温胶7作为密封材料，适用的温度和压力范围广，且高温高压下的气密性比现有的热电偶密封装置要强很多，在保证密封装置整体尺寸较小的同时，可实现对较多数量的热电偶引线2的密封。本体31的外表面还设有外螺纹(未图示)，用于与旋转件4配合锁定。

限位部32自本体31一端沿径向凸伸并收容于装配孔101，限位部32具有抵接于挡止部103的端面320。挡止部103可以挡止限位部32沿轴向的运动。

进一步地，参照图5，限位部32的外周包括相对设置的一对圆弧面321和相对设置的一对平面322，圆弧面321与平面322首尾相连。圆弧面321与装配孔101内的弧形壁1011对应抵接，平面322对应与装配孔101内的平面壁1012抵接。平面322和所述平面壁1012相互配合、圆弧面321和弧形壁1011相互配合共同形成限位，使得安装座1上的装配孔101可以卡住外套管3的限位部32，防止外套管3转动。这种通过对称设置的圆弧面321与平面322相连接实现限位，结构简单、外观简洁美观，不需要另外增加用于限位的元件，便于加工制造。

当然，在其它实施例中，也可以将限位部32的外周设置为大致呈圆形状并在圆柱侧面进一步增设凸起或者凸条，相应地，装配孔101内壁围成大致圆形并在对应位置进一步凹陷形成用于容纳凸起或者凸条的凹槽，如此即可保证装配孔101的内壁与限位部32外周为非圆形配合，实现装配孔101内壁对限位部32的限位，达到防止外套管3转动的目的。

或者，也可以将装配孔101设置成圆形孔，而限位部32的外周轮廓设置成三角形、矩形或者菱形等非圆形结构，即可在一定程度上实现限位功能。

如图1和图2，本优选实施例中，旋转件4为设有内螺纹的螺母，螺母4的内螺纹与本体31外表面的外螺纹配合，螺母4的端面锁止于安装座1的顶面。

可选地，为防止外套管3与安装座1之间的间隙漏气，在限位部32与挡止部103之间还设有第一密封垫5，第一密封垫5套设于本体31外。可选地，为了防止安装座1与旋转件4之间的间隙漏气，在安装座1与旋转件4之间还设有用于密封二者之间间隙的第二密封垫6，第二密封垫6套设于本体31外。如此构成双重密封，整个装置的密封效果好。

试验件外壳8也开设有孔洞(未标号)供外套管3穿过，该孔洞的形状也与限位部32的外周形状一致。

本发明的热电偶引线密封装置具体安装及使用步骤如下：

1)将安装座1的底面即安装面11焊接在试验件外壳8上，使得安装座1的装配孔101与试验件外壳8上的孔洞对齐。

2)将外套管3套装于试验件上的多股热电偶引线2外；根据高温高压平板气膜冷却试验的需要选择合适的耐高温胶7，以满足实际温度和压力的需求，并将耐高温胶7填充于外套管3内使得耐高温胶7密封外套管3与热电偶引线2之间、以及相邻热电偶引线2之间的间隙，如图7所示。每块平板试验件上对应一个外套管3，在正式试验前每块平板试验件上的热电偶引线2与外套管3已经通过耐高温胶7密封好，并且胶水已经凝固。

3)将步骤2)中的外套管3的本体31上套上第一密封垫5，使得第一密封垫5贴合在端面320上；然后将外套管3由下往上从试验件外壳8的孔洞中穿过进入装配孔101以及容纳孔102，使得限位部32部分收容于装配孔101、本体31的一部分收容于容纳孔102、本体31的另一部分显露于安装座1外；再往外套管3的本体31上套装第二密封垫6至安装座1的表面；然后通过螺母4将安装座1与外套管3拧紧。由于安装座1上的装配孔101可以卡住外套管3的限位部32，所以拧紧螺母4的过程中外套管3可以保持不动，从而确保热电偶引线2不会发生缠绕及变形，热电偶引线2不受安装影响，从而减小了安装产生的误差。

4)将多股热电偶引线2与温度测试系统连接，即可进行温度测量与采集。

5)试验结束将螺母4松掉，则可以实现外套管3的拆装。

本发明具有以下有益效果：

1.通过将限位部32的外周轮廓设置成非圆形并与装配孔101的内壁卡合固定，可以防止外套管3跟随旋转件4旋转，从而避免密封于外套管3内的热电偶引线2旋转、变形甚至被拧断，可适用于多股热电偶引线2的密封，这使得气膜冷却试验可以布置更多的测点，使得气膜冷却试验可以测得更多的温度参数，试验效果得到提高。

2.本发明的密封装置可以对十几根数十根热电偶引线2实现较好的密封，不会引起热电偶引线2相互缠绕和变形，能保证测试精度。

3.由于在试验前每块平板试验件都已经通过耐高温胶7将热电偶引线2与外套管3完成了密封，因此不需要现场进行涂胶并等胶水固化。本发明将热电偶引线的密封工作放在了试验之前，这使得试验过程中，更换不同气膜冷却板时可以直接安装，而不需要在现场进行热电偶引线的密封，从而大大的缩短了试验拆装的时间，提高了试验效率。

4.本发明的密封装置由于拆装过程仅需要拧一个螺母4，因此节省了拆卸和安装的时间，进而提高了试验效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热电偶引线密封装置，包括安装座(1)、装配于所述安装座(1)上并用于封装热电偶引线(2)的外套管(3)、和用于将所述外套管(3)与所述安装座(1)锁合固定的旋转件(4)，其特征在于，所述安装座(1)设有沿轴向连通的装配孔(101)和容纳孔(102)，所述外套管(3)具有部分收容于所述容纳孔(102)内的本体(31)、以及自所述本体(31)凸伸并收容于所述装配孔(101)内的限位部(32)，所述旋转件(4)套设于所述本体(31)上，所述限位部(32)的外周轮廓呈非圆形并与所述装配孔(101)的内壁卡合固定；所述装配孔(101)的尺寸大于所述容纳孔(102)的尺寸，且所述装配孔(101)和所述容纳孔(102)的连接处形成挡止部(103)，所述限位部(32)具有抵接于所述挡止部(103)的端面(320)；所述限位部(32)与所述挡止部(103)之间还设有用于密封所述安装座(1)与所述外套管(3)之间间隙的第一密封垫(5)，所述第一密封垫(5)套设于所述本体(31)外；所述安装座(1)与所述旋转件(4)之间还设有用于密封二者之间间隙的第二密封垫(6)，所述第二密封垫(6)套设于所述本体(31)外；所述外套管(3)内设有耐高温胶(7)，所述耐高温胶(7)用于密封相邻热电偶引线(2)之间、以及热电偶引线(2)与外套管(3)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的热电偶引线密封装置，其特征在于，所述装配孔(101)的内壁围成非圆形状。

3.根据权利要求2所述的热电偶引线密封装置，其特征在于，所述限位部(32)的外周具有相互衔接的圆弧面(321)和平面(322)，所述装配孔(101)内壁具有相互衔接的弧形壁(1011)和平面壁(1012)，所述圆弧面(321)和弧形壁(1011)相互抵接，所述平面(322)和所述平面壁(1012)相互抵接。

4.根据权利要求3所述的热电偶引线密封装置，其特征在于，所述限位部(32)的外周包括相对设置的一对圆弧面(321)和相对设置的一对平面(322)，所述圆弧面(321)与所述平面(322)首尾相连；所述装配孔(101)的内壁包括相对设置的一对弧形壁(1011)和相对设置的一对平面壁(1012)，所述弧形壁(1011)与所述平面壁(1012)首尾连接。

5.根据权利要求1所述的热电偶引线密封装置，其特征在于，所述旋转件(4)为设有内螺纹的螺母，所述本体(31)的外表面设有外螺纹与所述内螺纹配合，所述螺母的端面锁止于所述安装座(1)的表面。

6.根据权利要求1所述的热电偶引线密封装置，其特征在于，所述安装座(1)具有用于焊接固定至试验件外壳(8)的安装面(11)。