CN114006333B - 一种用于旋转套管的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于旋转套管的密封结构，包括固定法兰、旋转法兰和限位盘，所述固定法兰固定连接在第一母线靠近第二母线的端部，所述旋转法兰固定连接在所述第二母线靠近所述第一母线的端部，所述固定法兰与所述旋转法兰相互靠近的端面触接；所述限位盘套设在所述固定法兰和旋转法兰的外部，用于对触接的所述固定法兰与旋转法兰限位；所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面套设有侧密封圈；所述第一母线与变压器连接，所述第二母线与套管连接。本发明的用于旋转套管的密封结构，缩短了车载移动式变电站的工作前的准备时间，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电。

Description

一种用于旋转套管的密封结构

技术领域

本发明涉及输变电设备密封技术领域，特别涉及一种用于旋转套管的密封结构。

背景技术

车载移动变电站主要由平板拖车及搭载在平板拖车上的变电设备组成。车载移动式变电站可快速运输至运行现场，对负荷紧急供电，在电力行业有较多应用。车载移动式变电站包括高压开关、变压器和中、低压配电及保护等设备。

开关设备与主变压器通过套管连接。车载移动式变电站因套管超宽超高，为满足道路运输要求，需要采用旋转结构的套管，运输时将套管旋转至运输状态，降低车载移动变电站的高度和宽度。运输至现场后套管向上旋转，A相、C相与B相之间成一定夹角，保证了套管带电部分的绝缘距离。采用旋转结构的套管，套管内的SF6气体为微正压，密封不好，会造成SF6气体泄露，不仅会污染环境，而且旋转到位后需要重新密封抽真空，注气和试验，延长了车载移动式变电站的工作前的准备时间，拖延了移动变电站接入系统的时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于旋转套管的密封结构，缩短了车载移动式变电站的工作前的准备时间，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于旋转套管的密封结构，包括固定法兰、旋转法兰和限位盘，所述固定法兰固定连接在第一母线靠近第二母线的端部，所述旋转法兰固定连接在所述第二母线靠近所述第一母线的端部，所述固定法兰与所述旋转法兰相互靠近的端面触接；所述限位盘套设在所述固定法兰和旋转法兰的外部，用于对触接的所述固定法兰与旋转法兰限位；所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面套设有侧密封圈；所述第一母线与变压器连接，所述第二母线与套管连接。

可选地，所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面上均设置有密封圈放置环槽，所述侧密封圈配置在所述密封圈放置环槽内，所述侧密封圈的顶部高于所述密封圈放置环槽的槽口位置，从而实现对法兰的弧形外侧面与所述限位盘的内侧弧面的密封。

可选地，所述密封圈放置环槽包括配设的第一分放置环槽和第二分放置环槽，所述第一分放置环槽设置在所述固定法兰靠近所述旋转法兰的一端，所述第二分放置环槽设置在所述旋转法兰靠近所述固定法兰的一端。

可选地，所述限位盘包括一体配置的弧形侧面、第一限位端面和第二限位端面，所述第一限位端面和第二限位端面分设在所述弧形侧面的两侧；

所述第一限位端面靠近所述固定法兰的一侧设置，所述第二限位端面靠近所述旋转法兰的一侧设置；

所述旋转法兰与所述第二限位端面之间设置有滚动支撑结构。

可选地，所述滚动支撑结构包括支撑板，所述支撑板上设置有限位通孔，所述限位通孔内滚动连接有支撑球，所述支撑球的直径大于所述支撑板的厚度。

可选地，所述固定法兰与所述第一限位端面之间设置有端密封圈，所述端密封圈用于密封所述固定法兰的端面与所述第一限位端面之间的间隙。

可选地，所述固定法兰通过连接螺栓与所述第一限位端面固定连接。

可选地，所述第二母线与动力传动机构传动连接，所述动力传动机构的动力输入端与动力装置传动连接，所述动力装置用于提供转动力。

可选地，所述动力传动机构包括啮合连接的从动齿轮和主动齿轮，所述主动齿轮与传动轴的一端固定连接，所述传动轴的另一端与所述动力装置传动连接；所述从动齿轮固定连接在所述第二母线上。

可选地，所述限位盘的弧形侧面上设置有密封圈限位环槽，所述密封圈限位环槽与所述密封圈放置环槽对应设置，二者形成对所述侧密封圈进行限位的环状空腔结构。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的用于旋转套管的密封结构，固定法兰和旋转法兰的外部套设限位盘，固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面设置侧密封圈，侧密封圈实现固定法兰、旋转法兰与限位盘的内侧面的密封，使得触接的固定法兰与旋转法兰处于密封的环境内，这样如果套管内的SF6气体通过固定法兰与旋转法兰之间的接触端面位置泄漏，当泄漏的气体到达法兰的弧形侧面位置时，由于侧密封圈的密封作用，避免了SF6气体向外泄漏。在套管旋转过程中，采用限位盘限制固定法兰和旋转法兰的位置，限位盘和法兰之间采用密封圈密封，防止套管旋转过程中的气体泄露，省去了套管旋转到位后需要的重新密封抽真空、注气和试验的环节，从而缩短了车载移动式变电站的工作前的准备时间，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电，防止因为缺电造成的生命和财产的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于旋转套管的密封结构与套管的连接结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于旋转套管的密封结构的结构示意图；

图3为图2中的A部放大的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的法兰与限位盘的爆炸结构示意图

图5为本发明实施例提供的固定法兰和旋转法兰的连接结构示意图；

图6为本发明实施例提供的限位盘的一种角度的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的限位盘的另一种角度的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的支撑板的结构示意图；

图9为图8中的B部的放大结构示意图；

图10为图8中的支撑板的另一角度的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的支撑板安装到限位盘上的结构示意图；

图12为套管运行(工作)时的位置示意图；

图13为套管运输时的位置示意图。

其中：

1、第一母线，2、限位盘，201、弧形挡臂，202、密封圈限位环槽，203、第一限位端面，204、第二限位端面，205、弧形侧面，3、从动齿轮，4、第二母线，5、套管，6、主动齿轮，7、传动轴，8、电机，9、支撑板，901、限位通孔，902、支撑球，10、旋转法兰，1001、第二分放置环槽，11、侧密封圈，12、固定法兰，1201、第一分放置环槽，13、端密封圈，14、连接螺栓。

具体实施方式

本发明公开了一种用于旋转套管的密封结构，缩短了车载移动式变电站的工作前的准备时间，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明的用于旋转套管的密封结构，包括固定法兰12、旋转法兰10和限位盘2。固定法兰12固定连接在第一母线1靠近第二母线4的端部，旋转法兰10固定连接在第二母线4靠近第一母线1的端部，固定法兰12与旋转法兰10相互靠近的端面触接。限位盘2套设在固定法兰12和旋转法兰10的外部，用于对触接的固定法兰12与旋转法兰10限位。固定法兰12和/或旋转法兰10的弧形外侧面套设有侧密封圈11。

其中，第一母线1与变压器连接，第二母线4与套管5连接。固定法兰12和旋转法兰10的弧形外侧面与限位盘2的弧形侧面205对应设置，从而便于对固定法兰12和旋转法兰10限位。

本发明的用于旋转套管的密封结构，固定法兰12和旋转法兰10的外部套设限位盘2，固定法兰12和旋转法兰10的弧形外侧面设置侧密封圈11，侧密封圈11实现固定法兰12、旋转法兰10与限位盘2的内侧面的密封，使得触接的固定法兰12与旋转法兰10处于密封的环境内，这样如果套管内的SF6气体通过固定法兰12与旋转法兰10之间的接触端面位置泄漏，当泄漏的气体到达法兰的弧形侧面位置时，由于侧密封圈11的密封作用，避免了SF6气体向外泄漏。在套管5旋转过程中，采用限位盘2限制固定法兰12和旋转法兰10的位置，限位盘2和法兰之间采用密封圈密封，防止套管5旋转过程中的气体泄露。缩短了车载移动式变电站的工作前的准备时间，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电，防止因为缺电造成的生命和财产的损失。

参照图4所示，为了方便装配，限位盘2包括两个，两个限位盘2均为弧面180度的半环壳体，这样，方便在固定法兰12和旋转法兰10安装放置到位后，将限位盘2套设在固定法兰12和旋转法兰10形成的法兰组上。

如图5所示，为了对侧密封圈11的配置位置进行限位，提高密封性能，固定法兰12和旋转法兰10的弧形外侧面上均设置有密封圈放置环槽，侧密封圈11配置在所述密封圈放置环槽内。可以理解的，为了达到密封的目的，侧密封圈11的顶部高于所述密封圈放置环槽的槽口位置，使得侧密封圈11能够从所述密封圈放置环槽露出，从而实现对两个法兰的弧形外侧面与限位盘2的内侧弧面的密封。

进一步的，如图5所示，所述密封圈放置环槽包括配设的第一分放置环槽1201和第二分放置环槽1001。第一分放置环槽1201设置在固定法兰12靠近旋转法兰10的一端，第二分放置环槽1001设置在旋转法兰10靠近固定法兰12的一端。具体的，第一分放置环槽1201和第二分放置环槽1001关于固定法兰12靠近旋转法兰10的端面对称设置。

其中，如图6和图7所示，限位盘2包括一体配置的弧形侧面205、第一限位端面203和第二限位端面204，第一限位端面203和第二限位端面204分设在弧形侧面205的两侧。第一限位端面203靠近固定法兰12的一侧设置，其用于对固定法兰12远离旋转法兰10的端面限位。第二限位端面204靠近旋转法兰10的一侧设置，其用于对旋转法兰10远离固定法兰12的端面限位。弧形侧面205用于对旋转法兰10和固定法兰12的弧形的侧面限位。

为了提高旋转法兰10转动时的顺畅性，降低旋转时的摩擦力，旋转法兰10与第二限位端面204之间设置有滚动支撑结构。如图8至图10所示，所述滚动支撑结构包括支撑板9，支撑板9上设置有限位通孔901，限位通孔901内滚动连接有支撑球902，限位通孔901用于对支撑球902进行限位，使得每个支撑球902位于设定的位置上。支撑球902为球体，其直径大于支撑板9的厚度，从而使得支撑球902的两端均能露于支撑板9的端面外，起到滚动支撑的作用。每个支撑板9上均布有若干限位通孔901，从而提高支撑的能力。由于限位盘2包括两个，相应的，支撑板9也设置两个，支撑板9为弧形板，其弧度大小与单个限位盘2的弧度一致。

为了对支撑板9的内侧弧形面进行限位，第二限位端面204靠近第二母线4的一侧弧形边上设置有弧形挡臂201，如图6所示。为了避免影响限位盘2的安装，弧形挡臂201的高度与支撑球902的直径相同，弧形挡臂201的高度是指弧形挡臂201的靠近旋转法兰10的侧面与第二限位端面204的内侧面的相对距离。如图11所示，支撑板9的两个弧形侧面分别由弧形挡臂201、弧形侧面205限位。

为了提高旋转套管的密封结构的密封性，固定法兰12与第一限位端面203之间设置有端密封圈13，端密封圈13用于密封固定法兰12的端面与第一限位端面203之间的间隙，提高整个结构的密封性。

为了对固定法兰12进行定位，固定法兰12通过连接螺栓14与第一限位端面203固定连接，从而实现固定法兰12的定位。

可以理解的，为了满足道路运输要求，套管5为旋转套管。为了实现对套管5的旋转的自动控制，第二母线4与动力传动机构传动连接，所述动力传动机构的动力输入端与动力装置传动连接，所述动力装置用于提供转动力。具体的，所述动力传动机构包括啮合连接的从动齿轮3和主动齿轮6，主动齿轮6与传动轴7的一端固定连接，传动轴7的另一端与所述动力装置传动连接。所述动力装置为电机8。从动齿轮3和主动齿轮6组成减速齿轮组，降低传动到套管5上的转速，提高套管5转动的稳定性。为了方便带动套管5转动，从动齿轮3固定连接在第二母线4上，从而在从动齿轮3转动时，带动第二母线4转动，进而带动与第二母线4固定连接的套管5转动。套管5采用电机8驱动，运输时套管5向下，如图13所示，可以降低移动变电站的高度和宽度；变电站运行工作时套管5向上，如图12所示，AC相与B相成一定夹角，保证了三相带电部分的绝缘距离。

为了提高密封性，限位盘2的弧形侧面205上设置有密封圈限位环槽202，密封圈限位环槽202与所述密封圈放置环槽对应设置，二者形成对侧密封圈11进行限位的环状空腔结构，同时能够提高侧密封圈11的密封效果。

在其他实施例中，固定法兰12的弧形外侧面上设置有一个或者多个所述密封圈放置环槽；同时，旋转法兰10的弧形外侧面上设置有一个或者多个所述密封圈放置环槽。设置多个所述密封圈放置环槽时，不同的所述密封圈放置环槽平行设置。相应的，限位盘2的弧形侧面205上与所述密封圈放置环槽对应的位置配设有密封圈限位环槽202，一个所述密封圈放置环槽与一个密封圈限位环槽202对应设置，侧密封圈11的个数与所述密封圈放置环槽的个数一致。具体的侧密封圈11的设置数量由本领域技术人员根据需要设定。

本发明的用于旋转套管的密封结构，套管5采用电机8驱动旋转，从而实现套管5的位置变化。本发明的用于旋转套管的密封结构，能够防止移动变电站的套管5运行和旋转过程中套管5内的气体泄露，提高了移动变电站面对电力应急时的投入速度，可及时为急用电负荷供电。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“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设备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方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于旋转套管的密封结构，其特征在于，包括固定法兰、旋转法兰和限位盘，所述固定法兰固定连接在第一母线靠近第二母线的端部，所述旋转法兰固定连接在所述第二母线靠近所述第一母线的端部，所述固定法兰与所述旋转法兰相互靠近的端面触接；所述限位盘套设在所述固定法兰和旋转法兰的外部，用于对触接的所述固定法兰与旋转法兰限位；所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面套设有侧密封圈；所述第一母线与变压器连接，所述第二母线与套管连接；

所述限位盘包括一体配置的弧形侧面、第一限位端面和第二限位端面，所述第一限位端面和第二限位端面分设在所述弧形侧面的两侧；

所述第一限位端面靠近所述固定法兰的一侧设置，所述第二限位端面靠近所述旋转法兰的一侧设置；

所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面上均设置有密封圈放置环槽，所述限位盘的弧形侧面上设置有密封圈限位环槽，所述密封圈限位环槽与所述密封圈放置环槽对应设置，二者形成对所述侧密封圈进行限位的环状空腔结构；

所述旋转法兰与所述第二限位端面之间设置有滚动支撑结构；

所述滚动支撑结构包括支撑板，所述支撑板上设置有限位通孔，所述限位通孔内滚动连接有支撑球；

第二限位端面靠近第二母线的一侧弧形边上设置有弧形挡臂，所述支撑板的两个弧形侧面分别由所述弧形挡臂、所述限位盘的弧形侧面限位。

2.根据权利要求1所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述侧密封圈配置在所述密封圈放置环槽内，所述侧密封圈的顶部高于所述密封圈放置环槽的槽口位置，从而实现对所述固定法兰和旋转法兰的弧形外侧面与所述限位盘的内侧弧面的密封。

3.根据权利要求2所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述密封圈放置环槽包括配设的第一分放置环槽和第二分放置环槽，所述第一分放置环槽设置在所述固定法兰靠近所述旋转法兰的一端，所述第二分放置环槽设置在所述旋转法兰靠近所述固定法兰的一端。

4.根据权利要求1所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述支撑球的直径大于所述支撑板的厚度。

5.根据权利要求1所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述固定法兰与所述第一限位端面之间设置有端密封圈，所述端密封圈用于密封所述固定法兰的端面与所述第一限位端面之间的间隙。

6.根据权利要求1、4-5任一项所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述固定法兰通过连接螺栓与所述第一限位端面固定连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述第二母线与动力传动机构传动连接，所述动力传动机构的动力输入端与动力装置传动连接，所述动力装置用于提供转动力。

8.根据权利要求7所述的用于旋转套管的密封结构，其特征在于，所述动力传动机构包括啮合连接的从动齿轮和主动齿轮，所述主动齿轮与传动轴的一端固定连接，所述传动轴的另一端与所述动力装置传动连接；所述从动齿轮固定连接在所述第二母线上。

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