CN107064451A - 传感器引线密封装置 - Google Patents

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张国亮
罗勇
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罗荣锋
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Abstract

本发明提供一种传感器引线密封装置，包括用于容纳模型的壳体及设置在壳体外侧的密封结构；壳体的壳体壁上预先开设有至少一个第一引线接口，密封结构包括设置在第一引线接口内的第一密封套筒，传感器引线穿过第一密封套筒引至壳体外，第一密封套筒与传感器引线之间设置有第一密封层；第一密封套筒位于壳体内的一端固定套设有第一密封件，位于壳体外的一端固定套设有第二密封件；第一密封件和第二密封件上分别设有通孔，且通孔的横截面尺寸小于第一引线接口。本发明在试验过程中即使壳体壁与第一套筒因受压变形而出现间隙也能够通过第一密封件和第二密封件堵住上述间隙，从而使装置具有良好的密封性，使模拟结果更加精确。

Description

传感器引线密封装置
技术领域
本发明涉及矿业工程技术，尤其涉及一种传感器引线密封装置。
背景技术
煤与瓦斯突出是煤矿井下生产的一种强大的自然灾害，严重威胁着煤矿的安全生产，其影响因素包括地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质，但各因素在煤与瓦斯突出过程中的作用机制目前尚处于研究阶段，需要通过实验室仿真模拟来研究各影响因素的作用机制。
现有技术下，实验室模拟主要采用气-固耦合相似物理模型试验，具体包括模型壳体，模型壳体内设有适当比例的瓦斯气体和煤炭，并在模型壳体内设置传感器以采集模拟过程中模型内部的数据。为了保证模型壳体内的瓦斯气体与外界隔离，还在模型壳体外侧设置一层密封板，并在密封板上的传感器引线接口周围涂抹密封胶来保证引线接口的密封，从而保证整个模型的气密性。
但是，由于密封板本身具有一定弹性，在试验过程中受到压力后会产生一定的形变，因此会导致引线接口的密封胶与密封板之间出现间隙，导致气体从该缝隙中泄露，影响密封性，进而使最终模拟结果不够精确。
发明内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种密封性好的传感器引线密封装置，以使模拟结果更加精确。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种传感器引线密封装置，包括用于容纳模型的壳体及设置在所述壳体外侧的密封结构；所述壳体的壳体壁上预先开设有至少一个第一引线接口，所述传感器的引线通过所述第一引线接口；所述密封结构包括设置在所述第一引线接口内的第一密封套筒，传感器引线穿过所述第一密封套筒引至所述壳体外，所述第一密封套筒与所述传感器引线之间设置有第一密封层；所述第一密封套筒位于所述壳体内的一端固定套设有第一密封件，所述第一密封套筒位于所述壳体外的一端固定套设有第二密封件；所述第一密封件和第二密封件上分别设有通孔，且所述通孔的横截面尺寸小于所述第一引线接口，以使所述第一密封件和第二密封件封堵住所述第一密封套筒与所述第一引线接口之间间隙。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述第一密封套筒与所述第一引线接口之间填充有密封胶。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述第一密封件与所述壳体壁之间以及所述第二密封件与所述壳体壁之间均填充有密封胶。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述壳体壁包括密封板和设置在所述密封板外侧的液压加载板。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述液压加载板与液压杆相连，所述液压杆设置于反力架上，所述液压加载板、液压杆和反力架共同围成一个密封空间。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述反力架上开设有至少一个第二引线接口，所述第二引线接口内设有第二密封套筒，所述传感器引线穿过所述第二密封套筒引至所述密封空间的外侧，所述第二密封套筒与所述传感器引线之间设有第二密封层；所述第二密封套筒位于所述密封空间内的一端固定套设有第三密封件。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述第二密封套筒与所述第二引线接口之间填充有密封胶。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述第三密封件为法兰盘，所述法兰盘上开设有若干螺栓孔，所述反力架上开设有对应的通孔，通过紧固螺栓将所述法兰盘与所述反力架固定相连。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述密封空间内设有连接所述第一密封套筒与所述第二密封套筒的钢丝软管，所述传感器引线位于所述钢丝软管内。
如上所述的传感器引线密封装置，优选的，所述传感器引线为不带保护皮的漆包线。
本发明提供的传感器引线密封装置，通过在壳体壁的第一引线接口内设置第一密封套筒，使传感器引线穿过第一密封套筒引至壳体外。在第一密封套筒和传感器引线之间设置第一密封层，且在第一密封套筒位于壳体内的一端固定套设第一密封件，位于壳体外的一侧固定套设第二密封件，并使第一密封件和第二密封件上的通孔横截面尺寸小于第一引线接口横截面尺寸，使所述第一密封件和第二密封件封堵住第一密封套筒与第一引线接口之间间隙。本发明在试验过程中即使壳体壁与第一套筒因受压变形而出现间隙也能够通过第一密封件和第二密封件堵住上述间隙，从而使传感器引线密封装置具有良好的密封性，使模拟结果更加精确。
附图说明
图1为本发明一实施例的传感器引线密封装置的结构简图。
附图标记：
1-第一引线接口； 2-第一密封套筒；
3-第一密封件； 4-第二密封件；
5-密封板； 6-液压加载板；
7-液压杆； 8-反力架；
9-第二引线接口； 10-第二密封套筒；
11-第三密封件； 12-紧固螺栓；
13-钢丝软管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本实施例的传感器引线密封装置的结构简图；请参照图1，本实施例提供一种传感器引线密封装置，包括用于容纳模型的壳体及设置在壳体外侧的密封结构；壳体的壳体壁上预先开设有至少一个第一引线接口1，传感器的引线通过第一引线接口1；密封结构包括设置在第一引线接口1内的第一密封套筒2，传感器引线穿过第一密封套筒2引至壳体外，第一密封套筒2与传感器引线之间设置有第一密封层；第一密封套筒2位于壳体内的一端固定套设有第一密封件3，第一密封套筒2位于壳体外的一端固定套设有第二密封件4；第一密封件3和第二密封件上4分别设有通孔，且通孔的横截面尺寸小于第一引线接口1，以使第一密封件3和第二密封件4封堵住第一密封套筒2与第一引线接口1之间间隙。
具体的，上述壳体内设有适当比例的煤炭和瓦斯气体，用于煤与瓦斯突出的模拟试验，壳体内还设有若干用于采集模拟过程中数据的传感器，在壳体的壳体壁上开设有至少一个第一引线接口1，用于将传感器引线引至外部以便与后续的分析仪器相连接。在第一引线接口1内套设有第一密封套筒2，第一引线接口1优选采用圆柱形接口，相应的第一密封套筒2为圆柱套筒，第一密封套筒2的长度大于第一引线接口1的深度，使装配后第一密封套筒2的两端穿出第一引线接口1一定的距离，传感器引线通过第一密封套筒2内引至壳体外侧。第一密封套筒2与传感器引线之间填充有第一密封层，用于将两者之间的间隙密封，第一密封层可以采用现有技术下任意适宜的材料，在本实施例中第一密封层的材料为水晶胶，在进行实际操作时需要在填充水晶胶后将设备整体静置6小时以上，以使水晶胶完全凝固。因胶体凝固会向外散发热量，因此可在等待胶体凝固的同时对装置物理降温(如采用风扇对装置吹风)，以加快胶体的凝固过程。在第一密封套筒2位于壳体内的一端还设有第一密封件3，相应的在壳体外的一端设有第二密封件4，在本实施例中将第一密封件3和第二密封件4固定套设在第一套筒2的外侧，第一密封件3和第二密封件4可以相同也可不同，例如第一密封件3为与第一密封套筒2相适配的法兰盘，在第一密封套筒2位于壳体外侧的一端的外表面设置外螺纹结构，第二密封件4采用锁紧螺母，装配后法兰盘和锁紧螺母紧靠着壳体壁，保证与壳体壁之间不存在间隙。在设计时还应保证第一密封件3与第二密封件4上的通孔横截面尺寸小于第一引线接口1的横截面尺寸，这样第一密封件3和第二密封件4可以将第一密封套筒2与第一引线接口1之间的装配间隙堵住，防止瓦斯气体从此缝隙中泄露。
本实施例的传感器引线密封装置通过在壳体壁上的第一引线接口1内设置第一密封套筒2，使传感器引线穿过第一密封套筒2引至壳体外。在第一密封套筒2和传感器引线之间设置第一密封层，且在第一密封套筒2位于壳体内的一端固定套设第一密封件3，位于壳体外的一侧固定套设第二密封件4，并使第一密封件3和第二密封件4上的通孔横截面尺寸小于第一引线接口1横截面尺寸，使第一密封件3和第二密封件4封堵住第一密封套筒2与第一引线接口1之间间隙。本发明在试验过程中即使壳体壁与第一密封套筒2因受压变形而出现间隙也能够通过第一密封件3和第二密封件4堵住上述间隙，从而使传感器引线密封装置具有良好的密封性，保证模拟结果更加精确。
优选的，可以在上述第一密封套筒2与第一引线接口1之间填充密封胶，以便堵住两者之间的微小间隙，保证装置的气密性；同时由于密封胶的作用使二者紧密相连，这样在试验过程中受到压力后二者之间将不容易分离，减小了因受压而产生间隙的概率。在进行实际操作时可以在第一密封套筒2的外侧面上先涂抹上密封胶，然后再将第一密封套筒2放入第一引线接口1中，放入第一密封套筒2后应静置一定时间待密封胶充分凝固。
进一步优选的，可以在第一密封件3与壳体壁之间以及第二密封件4与壳体壁之间均填充上述密封胶，使得第一密封件3和第二密封件4与壳体壁粘结，这样就使得密封件和壳体壁之间不存在间隙，进一步保证了装置的气密性。在进行实际操作时可以在装配前在第一密封件3和第二密封件4上与壳体壁的待接触面上预先涂抹密封胶，再将第一密封件3和第二密封件4装配至第一密封套筒2上，同样的，将第一密封件3和第二密封件4安装完毕后应静置一定时间使密封胶充分凝固。
具体的，上述壳体壁包括密封板5和设置在密封板5外侧的液压加载板6，液压加载板6与液压杆7相连，以通过液压杆7向模型施加压力。液压杆7设置于反力架8上，为进一步保证装置的气密性，可以使液压加载板6、液压杆7和反力架8共同围成一个密封空间，并在此密封空间上再设置一层密封结构。
具体的，上述密封空间的密封结构包括开设在反力架8上的至少一个第二引线接口9，第二引线接口9的数量与第一引线接口1相对应，第二引线接口9内设有第二密封套筒10，传感器引线穿过第二密封套筒10引至密封空间的外侧，第二密封套筒10与传感器引线之间设有第二密封层；第二密封套筒10位于密封空间内的一端固定套设有第三密封件11。
与第一引线接口1类似，本实施例中第二引线接口9也可采用圆柱形接口，即开设在反力架上的圆柱形通孔，第二密封套筒10同样为圆柱形套筒。第二密封套筒10的长度大于第二引线接口9的长度，使装配后第二密封套筒10的两端伸出第二密封接口9一定的距离。由于反力架8本身为金属材质，此处第二密封套筒10也采用金属材质制成。由于金属的变形量很小，因此可以只在密封空间内一侧的第二密封套筒10上设置第三密封件11，将第二密封套筒10与第二引线接口9之间的装配间隙密封。同样的第二密封套筒10与传感器引线之间填充有第二密封层，第二密封层可采用与第一密封层相同的材料，本实施例中第二密封层同样采用水晶胶，在进行实际操作时需要在填充水晶胶后将设备静置6小时以上，以使水晶胶完全凝固。第三密封件11的通孔横截面尺寸应小于第二引线接口9的横截面尺寸，以使第三密封件11将第二密封套筒10与第二引线接口9之间的间隙堵住，防止气体从此缝隙中泄露。通过上述手段使模型壳体的外侧具有两层密封结构，进一步保证了模型整体的气密性。
优选的，第二密封套筒10与第二引线接口9之间填充有密封胶，以使第二密封套筒10与第二引线接口9紧密相连。其具体实施方式与第一密封套筒2和第一引线接口1之间填充密封胶相似，在此不再赘述。第三密封件11与反力架8之间也填充有密封胶，其具体实施方式与第一密封件3和壳体壁之间填充密封胶相似，在此不再赘述。
优选的，第三密封件11为套设在第二密封套筒10上的金属法兰盘，法兰盘上开设有若干螺栓孔，反力架8上开设有对应的通孔，通过紧固螺栓12将法兰盘与反力架8固定相连。为保证气密性可以在装配前在紧固螺栓12的外表面上涂抹密封胶，然后再将紧固螺栓穿过螺栓孔。
密封空间内设有连接第一密封套筒2与第二密封套筒10的钢丝软管13，传感器引线位于钢丝软管13内。其具体实施方式可以为，选取横截面直径大于第一密封套筒2和第二密封套筒10的钢丝软管13，钢丝软管13的长度应大于第一密封套筒2和第二密封套筒10之间的距离，将钢丝软管13的两端分别套设在第一密封套筒2位于壳体壁外侧的一端以及第二密封套筒10位于密封结构内的一端，连接完成后使用固定件将连接处紧固，以防止气体泄漏。钢丝软管13包覆传感器引线同样起到密封作用，可以有效防止传感器引线在密封空间内的气体泄漏。
以上各实施例中的传感器引线优选为不带保护皮的漆包线，由于导线与其外层的保护皮之间也存在一定的间隙，因此将保护皮去除可以防止气体从此间隙中泄露。
以上各实施例中的密封胶可以采用现有技术下任意适宜的密封胶，例如可以实现大多数材料之间粘合的中性酮硅密封胶。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种传感器引线密封装置，其特征在于，包括用于容纳模型的壳体及设置在所述壳体外侧的密封结构；所述壳体的壳体壁上预先开设有至少一个第一引线接口，所述传感器的引线通过所述第一引线接口；所述密封结构包括设置在所述第一引线接口内的第一密封套筒，传感器引线穿过所述第一密封套筒引至所述壳体外，所述第一密封套筒与所述传感器引线之间设置有第一密封层；所述第一密封套筒位于所述壳体内的一端固定套设有第一密封件，所述第一密封套筒位于所述壳体外的一端固定套设有第二密封件；所述第一密封件和第二密封件上分别设有通孔，且所述通孔的横截面尺寸小于所述第一引线接口，以使所述第一密封件和第二密封件封堵住所述第一密封套筒与所述第一引线接口之间间隙。
2.根据权利要求1所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述第一密封套筒与所述第一引线接口之间填充有密封胶。
3.根据权利要求2所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述第一密封件与所述壳体壁之间以及所述第二密封件与所述壳体壁之间均填充有密封胶。
4.根据权利要求1-3任一所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述壳体壁包括密封板和设置在所述密封板外侧的液压加载板。
5.根据权利要求4所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述液压加载板与液压杆相连，所述液压杆设置于反力架上，所述液压加载板、液压杆和反力架共同围成一个密封空间。
6.根据权利要求5所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述反力架上开设有至少一个第二引线接口，所述第二引线接口内设有第二密封套筒，所述传感器引线穿过所述第二密封套筒引至所述密封空间的外侧，所述第二密封套筒与所述传感器引线之间设有第二密封层；所述第二密封套筒位于所述密封空间内的一端固定套设有第三密封件。
7.根据权利要求6所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述第二密封套筒与所述第二引线接口之间填充有密封胶。
8.根据权利要求6所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述第三密封件为法兰盘，所述法兰盘上开设有若干螺栓孔，所述反力架上开设有对应的通孔，通过紧固螺栓将所述法兰盘与所述反力架固定相连。
9.根据权利要求6所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述密封空间内设有连接所述第一密封套筒与所述第二密封套筒的钢丝软管，所述传感器引线位于所述钢丝软管内。
10.根据权利要求1所述的传感器引线密封装置，其特征在于，所述传感器引线为不带保护皮的漆包线。
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