CN113541032A - 用于间歇和部分旋转和平移轴的密封结构 - Google Patents

用于间歇和部分旋转和平移轴的密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种气体绝缘开关装置，其包括：气密性外壳；至少一个延伸穿过所述气密性外壳中的开口的轴，所述轴可部分旋转和平移；布置在所述开口中的密封部件用于相对于所述气密性外壳密封所述轴；其中所述密封部件包括密封波纹管，所述密封波纹管具有在一个轴向端部上的第一安装轮缘、在另一轴向端部上的第二安装轮缘以及在所述第一安装轮缘与所述第二安装轮缘之间的波纹管主体，其中，安装环同轴地安装在所述轴上，并且所述密封波纹管围绕所述轴布置，所述第一安装轮缘布置到所述外壳，所述第二安装轮缘布置到所述安装环。

Description

用于间歇和部分旋转和平移轴的密封结构
技术领域
本发明涉及气体绝缘开关装置如断路器和隔离开关，其包括：气密性外壳；至少一个延伸穿过所述气密性外壳中的开口的轴，所述轴可部分旋转和/或平移；布置在所述开口中的密封部件用于相对于所述气密性外壳密封所述轴。
背景技术
在气体绝缘开关装置中存在气箱，其中装有例如空气、六氟化硫或另一电绝缘气体的气体，预计所述气箱将被密封，使用寿命通常为30年以上。
通常，开关装置既有静态密封件又有动态密封件。动态密封件允许从外壳延伸的轴的轴向和/或旋转移动，同时维持外壳的气密性。所有这些密封件对于阻止气体泄漏都有严格的要求。
在已知的气体绝缘开关装置中，使用唇形密封件，所述唇形密封件允许轴在维持气密性的同时相对于唇形密封件轴向移动和旋转。然而，由于严格的要求，这种唇形密封件必须满足高标准，因此价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种替代方案，其优选更具成本效益。
根据本发明，所述目的通过根据前序部分所述的气体绝缘开关装置来实现，其特征在于，密封部件包括密封波纹管，所述密封波纹管具有在一个轴向端部上的第一安装轮缘、在另一轴向端部上的第二安装轮缘以及在所述第一安装轮缘与所述第二安装轮缘之间的波纹管主体，
其中，安装环同轴地安装在所述轴上，并且其中，所述密封波纹管围绕所述轴布置，其中所述第一安装轮缘布置到所述外壳，且所述第二安装轮缘布置到所述安装环。
密封波纹管允许轴相对于外壳的轴向/旋转移动，而在各部分(尤其是密封件)之间没有任何滑动移动。所述安装环安装在所述轴上，并且可以相对于所述轴保持固定，而所述密封波纹管通过所述波纹管主体的变形而采取相对移动。另外，通过使所述波纹管主体扭转，可以使波纹管主体适应轴的局部旋转。
对于根据本发明的气体绝缘开关装置，在任何密封界面上都没有相对滑动，例如具有唇形密封件的情况。这允许单组件设计，这具有成本效益。
在根据本发明的气体绝缘开关装置的优选实施例中，波纹管主体是锥形的并且由柔性材料、特别是软聚合物制成，以允许波纹管主体绕轴扭转、压缩和膨胀。
圆锥形的波纹管主体可以轻松采取轴向位移、旋转移动或两者。当轴轴向移位时，波纹管主体的锥形壁将向内弯曲或伸出。
在根据本发明的气体绝缘开关装置的另一优选实施例中，波纹管主体具有波纹形状，所述波纹形状具有起伏以引导波纹管主体的扭转、压缩和膨胀。
使用具有起伏的波纹形状将允许波纹管主体以受控方式变形。
优选地，起伏沿着波纹管主体的表面延伸，并且具有切向和轴向方向分量，特别是螺旋方向。
通过这种起伏，当轴轴向移位或旋转时，波纹管主体可被控制成扭转。另一个优点是，波纹管主体可以被设计成在波纹管主体周围的位置处具有额外强度，所述位置处的应力大于波纹管主体周围的其它位置的应力。
在根据本发明的气体绝缘开关装置的另一实施例中，安装环具备布置在安装环的内边缘中的周向凹槽，并且其中，密封件、特别是O形环布置于所述周向凹槽中并且与所述轴密封接触。
通过将具有O形环的安装环布置在轴上，可以获得安装环相对于轴的良好密封结构，同时可以容易地拆卸密封部件。
在根据本发明的气体绝缘开关装置的另一实施例中，第一夹持环安装到所述气密性外壳且第一安装轮缘布置在气密性外壳与第一夹持环之间。
优选地，在第一安装轮缘与气密性外壳之间以及在第一夹持环的安装结构(例如多个螺栓)的径向内侧，设置有密封结构特别是O形环。
第一夹持环使得有可能容易地组装和拆卸密封部件。此外确保第一夹持环在第一安装轮缘上施加均匀分布的夹持力，这促成可靠的气密性开关装置。
在根据本发明的气体绝缘开关装置的又一实施例中，第二夹持环安装到安装环，并且第二安装轮缘布置在安装环与第二夹持环之间。
再次优选的是，在第二安装轮缘与安装环之间以及在第二夹持环的安装结构(例如多个螺栓)的径向内侧，设置有密封结构特别是O形环。
第二夹持环还有助于更容易地组装和拆卸气体绝缘开关装置的密封部件。
附图说明
将结合附图对本发明的这些特征和其它特征进行说明，其中：
图1示出了根据本发明的气体绝缘开关装置的实施例的立体图，
图2示出了图1的实施例的横截面图，
图3示出了图1的实施例的密封波纹管的更详细视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的气体绝缘开关装置的实施例1。实施例1具有带有轴3的气密性外壳2，所述轴可在轴向方向上移动并且可旋转例如0°至180°的小角度。
安装环4固定地布置在轴3上，并且密封波纹管5安装在外壳2与轴3之间，以允许轴3旋转和轴向移动，同时维持气密性。
图2示出了根据图1的实施例1的横截面。安装环4具有布置在安装环4的内边缘中的周向凹槽，在所述周向凹槽中布置有O形环6。O形环6在安装环4与轴3之间提供密封件，并且确保安装环4相对于轴3保持固定。
在图3中更详细示出的密封波纹管5具有在其一端上的第一安装轮缘7、在另一端上的第二安装轮缘8以及在两个安装轮缘之间的波纹管主体9。
第一安装轮缘7通过数个螺栓11夹持在第一夹持环10与外壳2之间。O形环12设置在第一安装轮缘7与外壳2之间，以确保可靠的气密性。
第二安装轮缘8通过螺栓14夹持在第二夹持环13与安装环4之间。O形环15设置于第二安装轮缘8与安装环4之间，以确保在此端处的气密性。
密封波纹管5具有起伏16，所述起伏具有螺旋形状并且沿着波纹状波纹管主体9的圆周延伸。

Claims (9)

1.一种气体绝缘开关装置(1)如断路器和隔离开关，其包括：
-气密性外壳(2)；
-至少一个延伸穿过所述气密性外壳(2)中的开口的轴(3)，所述轴(3)能部分旋转和/或平移；以及
-布置在所述开口中的密封部件(5)用于相对于所述气密性外壳(2)密封所述轴(3)；
其特征在于，所述密封部件(5)包括密封波纹管，所述密封波纹管具有在一个轴向端部上的第一安装轮缘(7)、在另一轴向端部上的第二安装轮缘(8)以及在所述第一安装轮缘(7)与所述第二安装轮缘(8)之间的波纹管主体(9)，其中，安装环(4)同轴地安装到所述轴(3)，并且所述密封波纹管(5)围绕所述轴(3)布置，所述第一安装轮缘(7)布置到所述外壳(2)，且所述第二安装轮缘(7,8)布置到所述安装环(4)。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，所述波纹管主体(9)是锥形的并由柔性材料、特别是软聚合物制成，以允许所述波纹管主体(9)绕所述轴扭转、压缩和膨胀。
3.根据权利要求2所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，所述波纹管主体(9)具有波纹形状，所述波纹形状具有起伏(16)以引导所述波纹管主体(9)的扭转、压缩和膨胀。
4.根据权利要求3所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，所述起伏(16)沿着所述波纹管主体(9)的表面延伸并具有切向和轴向方向分量、特别是螺旋方向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，所述安装环(4)设有布置在所述安装环的内边缘中的周向凹槽，并且其中密封件(6)、特别是O形环布置在所述周向凹槽中并与所述轴(3)密封接触。
6.根据前述权利要求中任一项所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，第一夹持环(10)安装到所述气密性外壳(2)，并且所述第一安装轮缘(7)布置在所述气密性外壳(2)与所述第一夹持环(10)之间。
7.根据权利要求6所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，密封结构(12)、特别是O形环设置在所述第一安装轮缘(7)与所述气密性外壳(2)之间并且在所述第一夹持环(10)的安装结构如多个螺栓(11)的径向内侧。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，第二夹持环(13)安装到所述安装环(4)，并且所述第二安装轮缘(8)布置在所述安装环(4)与所述第二夹持环(13)之间。
9.根据权利要求8所述的气体绝缘开关装置(1)，其中，密封结构、特别是O形环(15)设置在所述第二安装轮缘(8)与所述安装环(4)之间并且在所述第二夹持环(13)的安装结构如多个螺栓(14)的径向内侧。
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