CN109449647B - 一种信号引出装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种信号引出装置，属于压力釜高温超高压试验领域，该装置包括套管(2)，所述套管(2)的第一端通过螺纹连接在设备引出孔处；插座(5)，自所述套管(2)的另一端插入所述套管(2)内，并在先进入套管(2)的一端设置有端面，所述插座(5)套接并固定在所述套管(2)内，所述端面上开设有多个信号口；以及密封塞(3)，所述密封塞(3)的一端连接由所述设备引出孔向外引出的第一信号引线，另一端穿过所述信号口，连接第二信号引线。通过该装置，使得在安装、拆卸过程中，插座不随套管转动，保证了信号线不被扭转损坏；另外，本申请的信号引出装置的结构互换性高、密封可靠，安装简便。

Description

一种信号引出装置
技术领域
本发明涉及压力釜高温超高压试验领域，特别涉及一种信号引出装置。
背景技术
在能源工业、航空航天、化工等领域高温超高压试验中，为实时检测压力釜内部温度、应变等信号，需设计一种信号引出装置，将高温超高压环境的信号线传递到压力釜外。该信号引出装置，需满足以下条件：(1)耐280MPa压力；(2)耐180℃高温；(3)良好的电绝缘性；(4)耐疲劳，反复升降温、升降压后密封、信号线不破坏；(5)抗电磁干扰。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种能够将高温高压环境的信号传递到常温常压环境，同时安装简便，且具有高可靠性的的信号引出装置。
本发明信号引出装置，包括：
套管，所述套管的第一端螺接在设备引出孔处；
插座，自所述套管的另一端插入所述套管内，并在先进入套管的一端设置有端面，所述插座套接并固定在所述套管内，所述端面上开设有多个信号口；
密封塞，所述密封塞的一端连接由所述设备引出孔向外引出的第一信号引线，另一端穿过所述信号口，连接第二信号引线。
根据本申请的至少一个实施方式，还包括压套，所述压套通过螺纹连接在所述套管的另一端，用于限定所述插座自所述套管内脱落。
根据本申请的至少一个实施方式，还包括导管，连接在所述插座的与端面相对的另一端，用于包覆并导出所述第二信号引线。
根据本申请的至少一个实施方式，所述套管在连接所述设备的一端的端面上设置有密封垫。
根据本申请的至少一个实施方式，所述密封塞与所述信号口螺纹连接。
根据本申请的至少一个实施方式，所述密封塞与所述信号口连接处设置有密封圈。
根据本申请的至少一个实施方式，所述套管自第一端向第二端依次包括连接所述设备的连接段、容纳密封塞的第一容纳段以及容纳插座的第二容纳段；其中
所述第一容纳段的内径介于所述连接段的内径与所述第二容纳段的内径之间，所述连接段向所述第一容纳段通过锥面过渡，所述第一容纳段向所述第二容纳段通过台阶面过渡，所述插座的端面抵接在所述套管的台阶面上。
根据本申请的至少一个实施方式，所述插座与所述套管的转动连接处设置有第一O型密封圈。
根据本申请的至少一个实施方式，所述导管的端部转动设置在所述插座内。
根据本申请的至少一个实施方式，所述导管与所述插座的转动连接处设置有第二O型密封圈。
发明效果：
本发明的信号引出装置，通过套管与插座分离、压套与导管分离的结构形式，使得在安装、拆卸过程中，插座体不随套管转动，保证了信号线不被扭转损坏；另外，本发明的信号引出装置的结构互换性高、密封可靠，安装简便。
附图说明
图1是本发明信号引出装置的结构剖视图。
图2是本发明信号引出装置中一部分套管的结构剖视图。
图3是本发明信号引出装置中插座截面布局示意图。
其中，1为密封垫，2为套管，3为密封塞，4为第一O型密封圈，5为插座，6为第二O型密封圈，7为压套，8为导管。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
参考图1，本申请提供了一种信号引出装置，包括：
套管2，所述套管2的第一端螺接在设备引出孔处；
插座5，自所述套管2的另一端插入所述套管2内，并在先进入套管2的一端设置有端面，所述插座5套接并固定在所述套管2内，所述端面上开设有多个信号口；
密封塞3，所述密封塞3的一端连接由所述设备引出孔向外引出的第一信号引线，另一端穿过所述信号口，连接第二信号引线。
在该实施方式中，压力釜的出口处延伸有一带内螺纹的筒状结构，套管2的第一端(左侧)带外螺纹，适配拧紧在压力釜上，第一信号导线自压力釜内引出，进入套管。
为了密封压力釜，第一信号导线引出后，需要经过密封装置，本申请上述实施例的插座5及密封塞3共同构成了密封结构，继续参考附图1，插座5套接在套筒2内，并密封接触，进入套管2的一端设置有端面用于封闭压力釜，防止高温高压泄露，但需要预留通孔(即信号口)以便信号导线引出，本实施例导线分为两段，位于信号口左侧的第一信号导线，以及位于信号口右侧的第二信号导线，位于信号口左侧的第一信号导线通过密封塞(例如可以在第一信号导线外层包覆金属或橡胶结构以整体构成所述密封塞)塞入到信号口中，信号口右侧形成第一信号导线的端点(触点，或其它电连接结构)，以与位于信号口右侧的第二信号导线电连，从而将压力釜内的温度、压力等信号引出。
本实施例中，第一信号引线或第二信号引线可以为一条，也可以为多条，本实施例特别适用于多条引线，例如本领域常用的16芯引线，为此，插座5端面上的信号口一般为多个，如图1或图3所示，其包括超过16个信号口，以便至少穿过上述16芯引线，但应当理解，密封塞3的数量应当与信号口的数量相对应，即便不需要导出信号引线，也应该堵住信号口。图3所示的插座结构的截面布局具有结构受力均匀，高温高压下变性较小等优点。
本实施例中，插座5套接在套管2内，其带来了很好的技术效果，该技术效果体现在安装过程中，在将该信号引出装置安装到压力釜出口端时，先将套管拧入到具有外螺纹的筒状结构上，再将插座5固定到套管2内，避免了将带有引线的插座随套管一体安装过程中对导线的扭转，该实施例提供的装置解决了高压信号引出装置和压力釜在装配和拆卸过程中的相对转动问题，避免高压信号引出装置密封塞上的引线被扭断脱落，提高了整个装置的可靠性，降低了工艺复杂性。
本实施例中，将插座5固定到套管2内包括过盈配合，或通过其它装置进行固定。
本申请尤其适用于通过其它装置对套管2进行固定，例如在一些可选的实施方式中，还包括压套7，所述压套7通过螺纹连接在所述套管2的另一端，用于限定所述插座5自所述套管2内脱落。
需要说明的是，在将插座5固定到套管2内后，在套管2的后端拧入压套7，压套7在转动过程中不会带动插座5的转动，保证了安装时信号线不会受扭损坏。
可以理解的是，压套7与套管2的螺纹连接可以有多种形式，例如图1所示的一实施例中，套管2后端(右侧)具有外螺纹，压套7具有适配该外螺纹的内螺纹，再例如套管2后端具有内螺纹，压套7具有适配的外螺纹，无论上述何种方式，压套7在拧入后都将插座5限制在套管2内，如图1所示。
在一些可选的实施方式中，还包括导管8，连接在所述插座5的与端面相对的另一端，用于包覆并导出所述第二信号引线或第二信号引线束。
该实施例中，参考图1，导管8具有外径较大的第一段，以及外径较少的第二段，其中外径较大的第一段同轴转动连接在插座5的后端盲孔内，可以理解的是，在于上一个实施方式结合的过程中，导管8的外径较小的第二段穿过压套7向外延伸，压套7至少包含一段限定段，用于限定导管7及插座5向外侧(右侧)运动，为此，该限定段的内径介于导管8的第一段外径及第二段外径之间。
本实施例中，压套7的限定段内径略大于导管8第二段外径，以防止在将压套7转动至套管2的过程中，带动导管8转动，进而扭转损坏导线。
在一些可选的实施方式中，参考图1，所述套管2在连接所述设备的一端的端面上设置有密封垫1，在将套管2转动拧入到压力釜的筒状结构内时，依靠挤压力压紧密封垫1，进而密封此处连接。
在一些可选的实施方式中，将密封塞3插入信号口时，所述密封塞3与所述信号口螺纹连接。
在一些可选的实施方式中，所述密封塞3与所述信号口连接处设置有密封圈，用于密封该处螺纹连接，密封原理同套管2与压力釜连接密封一样。
在一些可选的实施方式中，所述套管2自第一端向第二端依次包括连接所述设备的连接段、容纳密封塞3的第一容纳段以及容纳插座5的第二容纳段；其中
所述第一容纳段的内径介于所述连接段的内径与所述第二容纳段的内径之间，所述连接段向所述第一容纳段通过锥面过渡，所述第一容纳段向所述第二容纳段通过台阶面过渡，所述插座5的端面抵接在所述套管2的台阶面上。
该实施例中，所述连接段向所述第一容纳段通过锥面过渡参考图2，套管是高温高压信号引出装置的主要零件，底部容易形成应力集中，故在底部采用适当的内斜角结构，减少应力集中。
在一些可选的实施方式中，所述插座5与所述套管2的转动连接处设置有第一O型密封圈4。
在一些可选的实施方式中，所述导管8的端部转动设置在所述插座5内。所述导管8与所述插座5的转动连接处设置有第二O型密封圈6。
上述两个实施方式中，为满足工作温度180℃，采用橡胶O型圈密封形式，方便拆装，O型密封圈采用特种氟胶，所有密封环节均采用金属与橡胶线密封结合，O型圈密封方式避免了原来的氩弧焊工艺，提高了整个装置的可靠性，降低了工艺复杂性。
上述所有实施方式中，插座、套管等主要受压元件采用30CrMnSiA锻件制造。密封塞的进入信号口的超高压密封针采用特种陶瓷、膨胀合金经过高温真空钎焊制造。
本装置作为超高压试验装置的配套部件，在使用，管理中遵照特种设备安全监察规程。遵照超高压试验装置的安全操作规程及相关的管理规定。
本装置与高压容器(压力釜)通过螺纹联结，在安装使用的过程中容易引起装置与高压釜密封面配合不紧产生泄漏等现象，因此安装使用的过程中要严格按规定步骤进行安装。不进行试验时须对插座体、插座，插针做清洗、涂润滑脂的保养，本实施例信号引出装置安装过程如下：
(1)组装密封塞。在插座的信号口沟槽处涂抹硅基高温润滑脂备用，将小锥面垫放入密封孔中，再将戴好O型圈的插针(密封塞一端)用专用扳手缓慢拧入插座中。
(2)组装插座组件。将插座与导管的连接处，即密封螺纹处沟槽和密封面清洗干净并涂抹硅基高温润滑脂，将大锥面垫放在管口处压紧，用专用工具将导管缓慢旋入插座右侧端部，施加一定的预紧力。
(3)将插座安装至套管。将组装好的16芯总成捆好铜丝的一端缓慢引入管口处的锥面垫的孔中，由一人在釜内轻拉穿入的16芯引线，另一人在座体外用专用手柄缓慢送入插座，直至插座、引线安全装入座体中。
(4)将高温高压信号引出装到压力釜。将16芯釜外引线穿入压套中，注意保护线的外径，给压套涂抹硅基高温润滑脂，缓慢拧入压套，一边保护16芯釜外引线，对釜内、外16芯引线进行通讯编号。仔细检查端子及电缆接头连接。确认各个通道信号畅通可靠。准备开始加温加压进行试验。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种信号引出装置，其特征在于，包括：
套管(2)，所述套管(2)的第一端螺接在设备引出孔处；
插座(5)，自所述套管(2)的另一端插入所述套管(2)内，并在先进入套管(2)的一端设置有端面，所述插座(5)套接并固定在所述套管(2)内，所述端面上开设有多个信号口；
密封塞(3)，所述密封塞(3)的一端连接由所述设备引出孔向外引出的第一信号引线，另一端穿过所述信号口，连接第二信号引线；
所述套管(2)自第一端向第二端依次包括连接所述设备的连接段、容纳密封塞(3)的第一容纳段以及容纳插座(5)的第二容纳段；其中
所述第一容纳段的内径介于所述连接段的内径与所述第二容纳段的内径之间，所述连接段向所述第一容纳段通过锥面过渡，所述第一容纳段向所述第二容纳段通过台阶面过渡，所述插座(5)的端面抵接在所述套管(2)的台阶面上。
2.根据权利要求1所述的信号引出装置，其特征在于，还包括压套(7)，所述压套(7)通过螺纹连接在所述套管(2)的另一端，用于限定所述插座(5)自所述套管(2)内脱落。
3.根据权利要求1所述的信号引出装置，其特征在于，还包括导管(8)，连接在所述插座(5)的与端面相对的另一端，用于包覆并导出所述第二信号引线。
4.根据权利要求1所述的信号引出装置，其特征在于，所述套管(2)在连接所述设备的一端的端面上设置有密封垫(1)。
5.根据权利要求1所述的信号引出装置，其特征在于，所述密封塞(3)与所述信号口螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的信号引出装置，其特征在于，所述密封塞(3)与所述信号口连接处设置有密封圈。
7.根据权利要求1所述的信号引出装置，其特征在于，所述插座(5)与所述套管(2)的转动连接处设置有第一O型密封圈(4)。
8.根据权利要求3所述的信号引出装置，其特征在于，所述导管(8)的端部转动设置在所述插座(5)内。
9.根据权利要求8所述的信号引出装置，其特征在于，所述导管(8)与所述插座(5)的转动连接处设置有第二O型密封圈(6)。
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