CN107207129A - 用于外壳的孔密封件 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种用于位于可能存在可燃气体或者蒸汽的危险位置中的外壳的孔密封件，以及用于安装孔密封件的方法。在一个实施例中，孔密封件包括第一固定板、垫圈和第二固定板。孔密封件还包括紧固件，以将第一固定板和垫圈紧固在第二固定板上。

Description

用于外壳的孔密封件

背景技术

在多种应用中，需要将外壳放置于存在可燃气体或者蒸汽的位置中。例如，工作人员可能处在易于发生危险的环境条件中。富含氧气的环境可能尤为利于杂散火花引发急骤燃烧。类似的条件能够存在于充满尘埃的环境中或者包括可燃气体或者蒸汽的环境中。在这样的位置中，需要提供防护以使可燃气体或者蒸汽免于点燃，从而防止发生爆炸。

电气外壳能够用于容纳各式电气和数据通讯装备。外壳将电气装备与环境隔离开来并且有助于防止未经许可接近装备。孔密封件用于覆盖外壳中的孔。孔用于将电线或者其它装备引入引出外壳。在未使用时，需要密封孔，以防止可燃气体或者蒸汽通过孔进入到外壳中。

在过去，孔密封件由外体构成，所述外体具有在外壳的表面上伸出一段距离的外部分。然而，这些孔密封件不适于应用在危险位置中。因此，需要一种具有危险位置等级的孔密封件。

发明内容

本公开涉及电气外壳领域并且更加具体地涉及用于外壳的孔密封件，所述孔密封件位于可能存在可燃气体或者蒸汽的危险位置中。特别地，本公开涉及一种孔密封件，所述孔密封件能够防止这些可燃气体或者蒸汽通过孔开口并且用位于外壳内的任何电火花部件点燃。

本公开的实施例提供了一种应用在危险环境中的外壳的密封件，所述密封件包括：第一固定板，所述第一固定板具有至少一根螺柱；第二固定板，所述第二固定板具有至少一个第一开口；可压缩垫圈组件，所述可压缩垫圈组件定位在第一固定板和第二固定板之间，所述可压缩垫圈组件包括至少一个第二开口、外边缘部分和沿着外边缘形成的凹陷部；至少一个紧固件，所述至少一个紧固件具有至少一个第三开口，其中，所述至少一个紧固件能够将第一固定板和垫圈紧固在第二固定板上；和至少一条通路，所述至少一条通路对准延伸通过第二固定板、压缩垫圈和所述至少一个紧固件。

本公开的实施例还提供了应用在危险环境的外壳的孔密封件，所述孔密封件包括：圆形的第一固定板，所述第一固定板具有第一表面和第二表面，至少一根圆柱形螺柱从第二表面延伸；圆形的第二固定板，所述第二固定板具有第一表面、第二表面和环形的第一开口，所述第一开口构成接收所述至少一根圆柱形螺柱；圆形的垫圈，所述垫圈具有环形的第二开口；和紧固件，所述紧固件具有环形的第三开口，所述第三开口构造成接收圆形的第一固定板的至少一根圆螺柱形螺柱。

本公开的实施例还提供了将密封件安装到危险环境中的外壳的方法，所述外壳包括壁，所述方法包括以下步骤：将第一固定板的至少一根螺柱放置通过垫圈的至少一个开口；将凹陷部定位在垫圈的外边缘上并且将第一固定板的外凸缘插入到垫圈的凹陷部中；将第一固定板和垫圈放置在壁的第一侧部上；将第二固定板放置成围绕第一固定板的所述至少一根螺柱；将第二固定板放在壁的第二侧部上；使至少一个紧固件与所述至少一根螺柱接合，以便抵靠壁将压缩力施加在第一和第二固定板上。

在考虑以下详细描述、附图和附属权利要求时，将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优势。

附图说明

图1是孔密封件的一个实施例的透视图；

图2是第一固定板的一个实施例的透视图；

图3是垫圈的一个实施例的透视图；

图4是示出了安装在图2的第一固定板内的图3的垫圈的俯视图；

图5是沿着剖面线A-A获得的图4的垫圈和第一固定板的侧截面图；

图6是第二固定板的一个实施例的透视图；

图7是紧固件的透视图；和

图8是安装在第一和第二固定板之间并且由紧固件保持就位的垫圈的侧透视图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是本发明的应用并不局限于在以下描述中陈述或者在附图中示出的构造细节和部件的布置方案。本发明能够以各种方式实践或者实施其它实施例。而且，应当理解的是本文使用的词组和术语仅仅为了描述，而不应当视为限制。本文使用“包括”、“包含”或者“具有”和其变体表示涵盖后文例举的项目和其等效物以及其它项目。除非明确说明或者限制，否则广泛使用术语“连接的”和“联接的”以及其变体并且涵盖直接或者间接安装、连接、支撑和联接。此外“连接的”和“联接的”并不局限为物理或者机械连接或者联接。

以下讨论使本领域中的技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对于本领域中的技术人员而言示出的实施例的各种修改方案显而易见，并且本文的基本原理能够在不背离本发明的实施例的前提下用于其它实施例和应用。因此，本发明的实施例并不局限于示出的实施例而是利用本文公开的原理和特征赋予最宽泛的范围一致性。参照附图阅读以下详细描述，其中，不同视图中的相同元件具有相同的附图标记。不必按照比例绘制的视图示出了选择的实施例并且并不旨在限制本发明的实施例的范围。技术人员将认识到的是本文提供的示例具有多种有用的替代方案并且处于本发明的实施例的范围内。

图1示出了应用在危险环境中的孔密封件10的一个实施例。在一个实施例中，孔密封件10能够在增加安全性的危险位置中实现IP66等级。IP66等级是由国际电工技术委员会颁布的密封保护等级的一个级别，国际电工技术委员会给机械壳体和电气外壳针对灰尘、意外接触和/或水的侵扰所提供的防护程度进行归类并且评级。IP66等级提供了防止从强力喷射流(例如，12.5mm喷嘴)射出的灰尘或者水从任何方向进入到外壳中的完全防护。

在一个实施例中，孔密封件10能够由第一固定板20、垫圈30、第二固定板40和紧固件50制成。孔密封件10能够用于密封一个结构(例如壳体或者电气外壳)的壁70上的开口60。一个或者多个开口60能够位于壳体的任何壁70上。这些开口60能够用于使线缆、导管或者任何其它所需物体通过壳体的壁70。壁70能够由金属片、塑料或本领域中已知的其它材料形成。

在这个实施例中，开口60是圆形的，并且固定板20、40和垫圈30形状为圆形，以匹配开口60的几何尺寸。然而，固定板20、40和垫圈30能够形成适于密封开口60的任何尺寸和形状。固定板20、40能够由不锈钢或者其它适当材料制成，以满足根据ATEX或者IECex认证标准的危险位置等级。

图2示出了第一固定板20的一个实施例。第一固定板20的外径大于开口60的直径。这确保第一固定板20将能够完全覆盖开口60，以防止危险气体或者蒸汽通过开口60。第一固定板20能够包括螺柱22。在一个实施例中，螺柱22是圆柱形状的并且位于第一固定板20中心。然而，螺柱22能够位于第一保持板20上的任何位置中。螺柱22能够包括位于螺柱22的外表面上的螺纹，以允许螺柱22与具有螺纹的紧固件50接合。第一固定板20能够在其外周边缘上具有外倾斜凸缘24。在一个实施例中，外凸缘24相对于壁70成大约30度倾斜。

图3示出了垫圈30的一个实施例。垫圈30能够是分离的部件，或者垫圈30能够与第一固定板20形成一体。垫圈30优选地由弹性体材料(例如硅橡胶材料)、或者适于维持孔密封件10的危险位置等级的其它材料制成。在一个实施例中，垫圈30成环状并且包括至少一个开口32。开口32的尺寸被设计成至少接收第一固定板20的螺柱22。开口32位于垫圈30中的如下位置，所述位置允许垫圈30与第一固定板20相联、同时还允许开口32与第一固定板20的螺柱22对准。

垫圈30还能够包括凹陷部34，所述凹陷部34位于垫圈30的外边缘部分附近。凹陷部34构造成接收第一固定板20的外凸缘24。外凸缘24能够与凹陷部34相联，以当垫圈30和第一固定板20匹配在一起时使第一固定板20相对于垫圈30自动居中。凹陷部34具有唇状部，所述唇状部允许其围绕外凸缘24包裹并且覆盖外凸缘24。

图4示出了根据一个实施例的联接到垫圈30的第一固定板20的俯视图。在一个实施例中，螺柱22能够居中位于第一固定板20上。然而，螺柱22还能够在单根螺柱构造中或者多根螺柱构造中偏离中心。

图5示出了联接在一起并且沿着图4的剖面线A-A获得的第一固定板20和垫圈30的截面图。截面图示出了第一固定板20的倾斜凸缘24如何能够联接到第一固定板20中的凹陷部34。该视图还示出了凹陷部的唇状部如何能够围绕第一固定板20的外凸缘24部分包裹的实施例。

图6示出了第二固定板40的一个实施例。第二固定板40能够具有尺寸设计成接收螺柱22的开口42。开口42的直径可与第一固定板20的螺柱22的直径大致相同。在一个实施例中，第二固定板40具有倾斜的外周边缘44，所述倾斜的外周边缘44构造成与垫圈20相交界。在另一个实施例中，第二固定板40能够包括构造成与第一固定板20的螺柱22配合的螺纹开口。具有螺纹开口的第二固定板40能够构造成允许用户将第二固定板40紧固在壁70和第一固定板20上。

图7示出了构造成与第一固定板20的螺柱22相联的紧固件50的一个实施例。紧固件50具有开口，所述开口具有位于紧固件50的内表面上的螺纹。紧固件50的内螺纹构造成与位于螺柱22的外表面上的螺纹相联。紧固件50和螺柱22的螺纹配合，以允许用户拉动紧固件50更靠近螺柱22，以分别产生第一固定板20和第二固定板40以及壁70之间的紧密密封。在一个实施例中，紧固件50能够是六角螺母，但是本领域技术人员应当理解的是其它紧固件能够是适当的。例如，紧固件50能够是例如翼形螺帽或者凸缘螺母的螺母。

为了将孔密封件10安装在开口60内，用户首先将垫圈30附接到第一固定板20。在一个实施例中，这个步骤要求用户将第一固定板20的倾斜凸缘24插入垫圈30中的凹陷部34中。垫圈30沿着径向方向覆盖倾斜凸缘24。当将垫圈30附接到第一固定板20时，第一固定板20的螺柱22还应当插入通过垫圈30的开口32。一旦将垫圈30安装在第一固定板20中，则用户便能够将第一固定板20和垫圈30放在壁70的第一侧壁72的开口60上。第一固定板20和垫圈30应当完全覆盖开口60。

为了继续将孔密封件10安装在开口60内，用户将螺柱22放入到开口60中。在一个实施例中，螺柱22具有公螺纹部分，所述公螺纹部分能够至少部分延伸通过开口60。为了从壁70的相对侧部完全密封开口60，能够提供第二固定板40并且所述第二固定板40位于壁70的第二侧部上。第二固定板40具有尺寸被设计成接收螺柱22的开口42。用户能够通过定位螺柱22并且将螺柱22插入通过第二固定板40的开口42而将第二固定板40放在壁70的第二侧部上。

接下来，用户能够定位紧固件50，以与螺柱22相接合。因此，能够存在通路对准延伸通过第二固定板40、可压缩垫圈30和紧固件50。在一个实施例中，当用户将螺柱22放入到开口60中时，螺柱22在其端部上具有公螺纹部分。当第一固定板20放置成与壁70齐平时，螺柱22的螺纹部分能够至少部分延伸通过开口60。在第二固定板40已经放在壁70的第二侧部上之后，螺柱22的螺纹部分还能够延伸通过第二固定板40的第二开口42。

紧固件50能够是母螺纹螺母，所述母螺纹螺母能够啮合螺柱22的螺纹部分。用户能够施加轴向力、旋转力或者轴向力和旋转力的组合，以使得紧固件50更加靠近第一固定板20和第二固定板40。螺柱22和紧固件50螺纹啮合，使得在紧固紧固件50时，紧固件50将轴向力施加到第一固定板20和第二固定板40上，从而拉动第一固定板20和第二固定板40更加靠近壁70。随着用户紧固紧固件50，垫圈30响应第一固定板20和第二固定板40更加压缩，从而拉动更接近壁70。只要紧固件50在其锁止位置中紧密约束到螺柱22，则垫圈30将保持压缩状态。垫圈30通过压缩在壁以及第一固定板20和第二固定板40上而有助于保持针对外壳壁70中的开口60的气密密封。

尽管上述描述设想了孔密封件10具有插入通过第一固定板20、垫圈30和第二固定板40中的单个孔的单根螺柱22，但是孔密封件10能够替代地包括具有多根螺柱22的第一固定板20，多根螺柱22均接合分离的紧固件50。为了容纳多根螺柱，垫圈30和第二固定板40能够分别具有多个开口32、42。

应当理解的是上述描述旨在为解释性而非限制。在回顾上述描述时多个其它实施例将对于本领域中的技术人员显而易见。因此参照附属权利要求以及附属权利要求的等效物的全范围确定本发明的范围。

Claims (19)

1.一种应用在危险环境中的外壳的密封件，所述密封件包括：

第一固定板，所述第一固定板具有螺柱；

第二固定板，所述第二固定板具有第一开口，所述螺柱通过所述第一开口；

可压缩垫圈，所述可压缩垫圈定位在所述第一固定板和所述第二固定板之间并且具有第二开口，所述螺柱通过所述第二开口；和

紧固件，所述紧固件具有第三开口，所述第三开口接收所述螺柱，所述紧固件与所述螺柱相互配合以将所述第一固定板和所述垫圈紧固在所述第二固定板上，从而压缩所述垫圈，由此所述密封件防止从强力喷射流射出的水或者灰尘从任何方向进入到所述外壳中。

2.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述螺柱位于所述第一固定板的中心。

3.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述螺柱具有带螺纹的外表面，并且所述紧固件具有带螺纹的内表面，所述带螺纹的内表面与所述螺柱的外表面相匹配。

4.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述垫圈与所述第一固定板形成一体。

5.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述第一固定板还包括倾斜凸缘，所述倾斜凸缘位于所述第一固定板的外周边缘的周围。

6.根据权利要求5所述的密封件，其中，所述垫圈还包括凹陷部，所述凹陷部沿着所述垫圈的外边缘形成，所述凹陷部构造成与所述第一固定板的倾斜凸缘相联。

7.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述紧固件是螺母。

8.根据权利要求1所述的密封件，其中，所述第二固定板的所述至少一个第一开口具有第一直径，所述第一固定板的所述至少一根螺柱具有第二直径，而且其中，所述第一直径和所述第二直径是大致相同的直径。

9.一种应用在危险环境中的外壳的孔密封件，所述孔密封件包括：

圆形的第一固定板，所述第一固定板具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面、和至少一根圆柱形螺柱，所述至少一根圆柱形螺柱从所述第二表面延伸；

圆形的第二固定板，所述第二固定板具有第一表面、与所述第二固定板的第一表面相对的第二表面、和圆形的第一开口，所述第一开口构造成接收所述至少一根圆柱形螺柱；

圆形的垫圈，所述垫圈具有圆形的第二开口；和

紧固件，所述紧固件具有圆形的第三开口，所述第三开口构造成接收所述第一固定板的所述至少一根圆柱形螺柱。

10.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述至少一根圆柱形螺柱位于所述第一固定板的中心。

11.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述至少一根圆柱形螺柱具有带螺纹的外表面，并且所述紧固件具有带螺纹的内表面，所述带螺纹的内表面与所述至少一根圆柱形螺柱的外表面相匹配。

12.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述垫圈与所述第一固定板形成一体。

13.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述第一固定板还包括倾斜凸缘，所述倾斜凸缘位于所述第一固定板的外周边缘的周围。

14.根据权利要求13所述的密封件，其中，所述垫圈包括凹陷部，所述凹陷部的尺寸被设计成与所述第一固定板的倾斜凸缘相接合。

15.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述紧固件是螺母。

16.根据权利要求9所述的密封件，其中，所述第二固定板的第一开口具有第一直径，所述第一固定板的所述至少一根圆柱形螺柱具有第二直径，而且其中，所述第一直径和所述第二直径是大致相同的直径。

17.一种将密封件安装到危险环境中的外壳的方法，所述外壳包括壁，所述方法包括以下步骤：

将第一固定板的至少一根螺柱放置成通过垫圈的至少一个开口；

将凹陷部定位在所述垫圈的外边缘上并且将所述第一固定板的外凸缘插入到所述垫圈的凹陷部中；

将所述第一固定板和所述垫圈放置在所述壁的第一侧部上；

将第二固定板放置在所述第一固定板的所述至少一根螺柱周围；

将所述第二固定板放置在所述壁的第二侧部上；和

使所述至少一个紧固件与所述至少一根螺柱接合，以便抵靠所述壁将所述垫圈压缩在所述第一和第二固定板之间，从而形成密封件并且防止从强力喷射流射出的水或者灰尘从任何方向通过所述密封件进入到所述外壳中。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二固定板包括开口，并且将第二固定板放置在所述第一固定板的所述至少一根螺柱周围包括使所述至少一根螺柱通过所述开口。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一固定板和第二固定板是圆形的并且由不锈钢制成，并且其中，将所述第一固定板和所述垫圈放置在所述壁的第一侧部上包括确定所述壁中孔的位置并且将所述第一固定板安置在所述孔上，使得所述至少一根螺柱通过所述孔。