CN114018657A - 一种取气接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种取气接头，该取气接头设置有接头本体、顶入组件、第一连接件和第二连接件，接头本体设置有通孔，第一连接件连接在接头本体的第二孔端，并在通孔方向上与通孔连通，用于与充气式电力设备的取气接头连接；第二连接件连接在通孔外侧壁上并与通孔连通，用于与测试设备或储气设备的接气口连接；顶入组件设置有顶针和驱动部，顶针穿设在通孔中，且其第一端与驱动部连接；驱动部与接头本体的第一孔端连接，驱动部按需驱使顶针在通孔方向上移动。通过自动控制的方式精准地控制顶针的顶入深度，从而实现对取气速率的精准控制。

Description

一种取气接头

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种取气接头。

背景技术

随着电气技术的发展，出现了许多的充气式电力设备，如充气式变压器、SF6断路器、电流互感器、GIS气室等。充气式电力设备在使用前一般需要进行预试，在使用过程中需要定时监测其内部气体分解组分或水含量以确定设备的工作状态，发生故障后还需要进行故障抢修，这些工作都需要进行充放气，都需要通过取气接头将充气式电力设备的气体交换口与外部气体测试设备或储气设备的管路或气体交换口连通，以达到气体导通的目的。

现有的取气接头一般都是通过螺纹配合的方式与充气式电力设备的气体交换口连接固定之后，通过手动的方式—推动或旋动，驱使接头内的顶针挤压设置在充气式电力设备气体交换口上的顶针，通过顶针内的气体通道实现气体的导通，从而实现取气，其中取气接头顶针的顶入深度决定着取气速率，但不同的设备和不同的工作情况对取气速率的要求不同，而通过手动的方式控制顶针不仅存在操作失误的风险，还无法实现对顶针顶入深度的精准控制，导致无法精准地控制取气速率。

发明内容

本发明提供了一种取气接头，解决了现有的取气接头无法精准地控制取气速率的技术问题。

本发明提供的一种取气接头，包括：

接头本体、顶入组件、第一连接件和第二连接件；

该接头本体设置有通孔；

该顶入组件包括：顶针和驱动部；

该顶针穿设在该通孔中；

该驱动部与该接头本体的第一孔端连接，并与该顶针的第一端连接，驱使该顶针在通孔方向上移动；

该第一连接件用于连接取气接口，与该接头本体的第二孔端连接，并连通该通孔；

该第二连接件与该接头本体连接并连通该通孔。

在第一种可能实现的接头中，该驱动部包括动力构件和连接构件；

该动力构件通过该连接构件与该第一孔端连接；

该动力构件与该第一端连接；

该连接构件与该第一孔端气密连接。

结合第一种可能实现的接头，在第二种可能实现的接头中，该动力构件为旋转电机；

该连接构件包括：转动块、滑块和第一连接端子；

该转动块通过螺纹配合内嵌在该第一连接端子上，并与该旋转电机的转轴连接；

该旋转电机的端盖与该第一端的端面连接；

该旋转电机通过该滑块与该第一连接端子活动连接；

该第一连接端子与该第一孔端气密连接。

结合第二种可能实现的接头，在第三种可能实现的接头中，该第一连接端子设置有第一螺纹槽和第二螺纹槽；

该第二螺纹槽设置在该第一螺纹槽的底部；

该第一螺纹槽与第一外螺纹配合连接；

该第二螺纹槽与第二外螺纹配合连接；

该第一螺纹槽内设置有容纳该滑块的导槽；

该第一外螺纹设置在该第一孔端的外壁，该第二外螺纹设置在该转动块的侧壁。

结合第一种可能实现的接头，在第四种可能实现的接头中，该动力构件为线性电机；

该连接构件为第二连接端子；

该线性电机与第二连接端子固定连接；

该线性电机的推杆与该第一端的端面固定连接；

该第二连接端子与该第一孔端气密连接。

结合第四种可能实现的接头，在第五种可能实现的接头中，该第二连接端子的侧壁设置有第三外螺纹；

该第一孔端的内壁设置有第一内螺纹；

该第三外螺纹与该内螺纹配合连接。

结合第一至第五种可能实现的接头中的任意一种接头，在第六种可能实现的接头中，还包括：气压传感器；

该气压传感器设置在该通孔内，用于检测该通孔内的气压；

该驱动部根据该气压驱使该顶针移动。

结合第一至第五种可能实现的接头中的任意一种接头，在第七种可能实现的接头中，该顶针设置有气体通道；

该气体通道贯穿该顶针的第二端的端面并与该通孔连通。

结合第一至第五种可能实现的接头中的任意一种接头，在第八种可能实现的接头中，该第一连接件设置有第二内螺纹；

该第二孔端的外壁设置有第四外螺纹；

该第二内螺纹与该第四外螺纹配合连接。

结合第一至第五种可能实现的接头中的任意一种接头，在第九种可能实现的接头中，该接头本体为圆柱形结构；

该通孔为圆形通孔，该圆形通孔沿轴心贯穿该接头本体的两个端面；

该顶针为圆柱状结构；

该顶针穿设在该通孔的中心。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明所提供的取气接头设置有接头本体、顶入组件、第一连接件和第二连接件，接头本体设置有通孔，第一连接件连接在接头本体的第二孔端，并在通孔方向上与通孔连通，用于与充气式电力设备的取气接头连接；第二连接件连接在通孔外侧壁上并与通孔连通，用于与测试设备或储气设备的接气口连接；顶入组件设置有顶针和驱动部，顶针穿设在通孔中，且其第一端与驱动部连接；驱动部与接头本体的第一孔端连接，驱动部按需驱使顶针在通孔方向上移动。将第一连接件和第二连接件分别与取气接头和接气接头连接固定后，根据实际情况所需要的换气速率确定顶针的顶入深度，进而根据顶入深度设定驱动部的驱使量，驱动部按驱使量推动顶针挤压取气口中的顶针，形成气体通道，实现气体交换。因采用驱动部自动推动顶针，可精准控制顶针的顶入深度，从而实现对取气速率的精准控制。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所示出的一种取气接头的半剖结构示意图；

图2为本发明实施例所示出的顶入组件的半剖结构示意图；

图3为本发明实施例所示出的一种取气接头的另一半剖结构示意图；

其中：10-接头本体，11-通孔，12-第一孔端，13-第二孔端，20-顶入组件，21-顶针，211-气体通道，212-顶针第二端的端面，213-顶针第一的端面，22-驱动部，221-旋转电机，2211-转轴，222-转动块，223-滑块，224-第一连接端子，2241-第一螺纹槽，2242-第二螺纹槽，225-线性电机，2251-推杆，226-第二连接端子，2261-电机容纳槽，30-第一连接件，40-第二连接件，50-密封圈，51-密封胶圈。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种取气接头，用于解决的技术问题是现有的取气接头无法精准地控制取气速率。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的取气接头一般都是通过螺纹配合的方式与充气式电力设备的气体交换口连接固定之后，通过手动的方式—推动或旋动，驱使接头内的顶针挤压设置在充气式电力设备气体交换口上的顶针，通过顶针内的气体通道实现气体的导通，从而实现取气，其中取气接头顶针的顶入深度决定着取气速率，但不同的设备和不同的工作情况对取气速率的要求不同，而通过手动的方式控制顶针不仅存在操作失误的风险，还无法实现对顶针顶入深度的精准控制，导致无法精准地控制取气速率。

请参阅图1至图3，本发明提供的一种取气接头，包括：

接头本体10、顶入组件20、第一连接件30和第二连接件40；接头本体10设置有通孔11；顶入组件20包括：顶针21和驱动部22；顶针21穿设在通孔11中；驱动部22与接头本体10的第一孔端12连接，并与顶针21的第一端12连接，驱使顶针21在通孔11方向上移动；第一连接件30用于连接取气接口，与接头本体10的第二孔端13连接，并连通通孔11；第二连接件40与接头本体连接10并连通通孔11。

需要说明的是：通孔方向即通孔中心线所在的方向；孔端即接头本体靠近通孔孔口部分；连通通孔即能与通孔形成气体导通；顶针的外径小于通孔内径，顶针和通孔之间形成的空腔应能保证气体在其中顺畅流通；顶针的长度大于通孔的深度，需保证顶针穿设在通孔后能拥有足够的长度作为顶入深度；驱使部为可控动力源—根据输入指令提供动力，可以为液压推杆，也可以为电机，在此不做具体限定，能为顶针提供通孔方向上的驱动力即可，且体积较小；第一连接件和第二连接件的形状分别与取气口和接气口的形状相适配，需保证连接后具有气密性。

本发明所提供的取气接头设置有接头本体、顶入组件、第一连接件和第二连接件，接头本体设置有通孔，第一连接件连接在接头本体的第二孔端，并在通孔方向上与通孔连通，用于与充气式电力设备的取气接头连接；第二连接件连接在通孔外侧壁上并与通孔连通，用于与测试设备或储气设备的接气口连接；顶入组件设置有顶针和驱动部，顶针穿设在通孔中，且其第一端与驱动部连接；驱动部与接头本体的第一孔端连接，驱动部按需驱使顶针在通孔方向上移动。将第一连接件和第二连接件分别与取气接头和接气接头连接固定后，根据实际情况所需要的换气速率确定顶针的顶入深度，进而根据顶入深度设定驱动部的驱使量，驱动部按驱使量推动顶针挤压取气口中的顶针，形成气体通道，实现气体交换。因采用驱动部自动推动顶针，可精准控制顶针的顶入深度，从而实现对取气速率的精准控制。

具体地，因需要顶针21将气体导出，所以需在顶针21的第二端(即顶入取气口的一端)设置一条气体通道211，由于与测试设备或储气设备连接的第二连接件40是与通孔11连通的，所以只要气体通道211也与通孔11连通，就能实现充气式电力设备和测试设备或储气设备之间的气体导通。在本实施例中，顶针21的第二端设置一条L形通道，其中竖道设置在顶针21的中心并贯穿顶针21第二端的端面212，横道贯穿顶针21的侧面以连通通孔11，竖道的长度根据第二连接件40与通孔11的连通处的位置确定，尽量使得横道靠近连通处，以保证气体能更快地流入第二连接件40。

具体地，为了方便加工，在实施例中将接头本体10设置成圆柱形，通孔11设置成圆形通孔，即接头本体10是一个直筒结构；顶针21设置成圆柱状；同时为了更好地定位和连接，将顶针21穿设在圆形通孔11的中心。

具体地，为了增加连接的便捷性，且现有的取气接口一般都是圆形接口，并通过设置外螺纹与取气接头进行连接固定，所以在本实施例中将第一连接30件设置成螺母结构，相适应的，在接头本体10第二孔端13的外壁设置与螺母适配的外螺纹，螺母的一端旋入第二孔端13，另一端用于旋入取气接口上外螺纹。如此，在连接充气式电力设备时，仅需旋动螺母即可，而无需将整个取气接头转动，使得连接更便捷。另外，为了防止气体进入通11后从螺纹的缝隙泄出，在螺母和第二孔端13的连接处设置密封圈50以保证气密性。

具体地，接头本体10的第一孔端12与驱动部22连接之后同样需要防止气体从连接处泄出，而提供动力的构件一般已有具体的形状，其形状与第一孔端12的形状不适配，直接连接不能保证气密性，所以驱动部22还需设置连接构件，连接构件需同时适配动力构件的形状和第一孔端12的形状，以将两者进行气密连接。在本实施中，动力构件采用体积较小的普通旋转电机221，相适配的，连接构件设置有转动块222、滑块223和第一连接端子224；转动块222为短圆柱结构，其侧壁上设置有第二外螺纹；滑块223设置有两块，为形状相同的长方体结构，滑块222与导槽的配合，限制旋转电机221机体的旋转自由度，使得旋转电机221整体只能在通孔方向上移动；第一连接端子224为短圆柱结构，其直径大于转动块的直径和接头本体外径，第一连接端子224设置有第一螺纹槽2241和第二螺纹槽2242，且第二螺纹槽2242设置在第一螺纹槽2241的底部，即在第一连接端子224端面的中心处开设有阶梯圆形槽，圆形槽的内壁均设置有内螺纹，其中：第一螺纹槽2241靠外一端所设置的内螺纹与设置在接头本体10第一孔端12外壁的第一外螺纹相适配，第一螺纹槽2241靠内一端对称设置有两条与滑块223相适配的导槽，导槽垂直于第一螺纹槽2241的底面，第二螺纹槽2242中的内螺纹与第一外螺纹相适配，第二螺纹槽2242的深度大于转动块222的高度。

顶入组件的装配过程为：首先将转动块222通过螺纹配合的方式内嵌在第二螺纹槽2242中；其次将两个滑块223以转轴2211为中心对称固定在旋转电机221的壳体侧壁，并将滑块223放置进第一螺纹槽2241的的导槽中；接着将旋转电机221的转轴2211与转动块222朝外的端面的中心固定连接；再将顶针第一端的端面213与旋转电机221的端盖中心固定连接；最后将第一螺纹槽2241中的内螺纹与第一外螺纹配合连接，以将顶针21穿设在通孔中心处。为了防止气体泄出，在第一连接端子224和第一孔端12的连接处设置密封胶圈51以保证气密性。如此，当旋转电机旋转时，其转轴带动转动块沿着第二螺纹槽中的螺纹旋转，使得转动块在通孔方向上产生位移，从而带动与其固定连接的旋转电机发生位移，进而带动与旋转电机活动连接的顶针发生位移。旋转电机的转动方向决定位移方向，本实施例中，旋转电机顺时针转动，转动块逐渐靠近通孔，顶针逐渐被推动进入取气接口，当达到所需的顶入深度时，旋转电机停止旋转；取气结束，旋转电机逆时针转动，转动块远离通孔，顶针逐渐退出取气接口。将输入的顶入距离转换成控制指令输入到旋转电机，旋转电机根据控制指令运行，如此即可实现对顶针的顶入深度精准控制。同时通过螺纹将第一连接端子和第一孔端连接起来，不仅因螺纹的可拆卸使得维修更方便还提高了取气接头的通用性，当通过转动块推进所能达到的最大顶入深度还无发满足要求时，可以通过增加第一连接端子和第一孔端的螺纹连接深度来将顶入组件作相对于接头本体的整体前置，从而增加了最大顶入深度，使得取气接头的适用范围更广。相应地，可以在接头本体的一端孔端外壁上设置刻度线，以更好地控制第一连接端子和第一孔端的连接深度。

可选地，动力构件采用线性电机225，相适配的，连接构件设置为第二连接端子226。线性电机225可采用普通的小型管状直线电机，第二连接端子226为圆柱体结构，其侧壁设置有第三外螺纹，且其轴心上设置有用于安装线性电机225的电机容纳槽2261，电机容纳槽2261能给线性电机225的推杆2251提供足够的运动空间。相适配的，接头本体的第一孔端12内壁设置有与第三外螺纹相适配的第一内螺纹。顶入组件20的装配过程：将线性电机225固定在电机容纳槽2261中，使其推杆2251在第二连接端子226的轴心线上，然后将线性电机向外一端的推杆2251与顶针21第一端的端面213固定连接，使得推杆2251与顶针21同轴。另外为了防止气体泄出，在第二连接端子和第一孔端的连接处设置密封圈，保证气密性。线性电机的推杆线性运动从而带动顶针在通孔方向上移动，同样的，线性电机根据输入的顶入深度运行，从而达到对顶入深度的精准控制，进而对取气速率进行精准控制，且维修方面，通用性高。

需要说明的是：驱动部上还设置有电源，控制中心，输入面板或指令接收器，控制中心与输入面板或指令接收器连接，将接收到的输入命令转换成动力构件能识别的指令以控制动力构件的运行。输入面板用于直接输入顶入深度和其他输入命令，指令接收器用于实现遥控控制。

优选地，为了能更精准地控制取气速率，在取气接头中设置一个气压传感器，气压传感器设置在通孔内或设置在连接构件上，并与控制中心连接，用于检测通孔内的气压，并将检测到的气压值反馈给用户和控制中心。通过设置气压传感器能实时检测通孔内的气压值，即能获得实时取气速率，所以可直接以所需的取气速率作为输入命令，如此控制中心将以取气速率作为控制标的而不是以顶入深度作为控制标的，虽然顶入深度直接决定着取气速率，但是还存在其它的不可控影响因素，如顶针形变，取气接口复位弹簧形变量等，从而会导致顶入深度和取气速率的关系是变化的，所以以顶入深度作为控制标的，还是会出现误差的，而以取气速率作为控制标的，控制中心会根据预设取气速率(输入的取气速率)和实时取气速率对动力构件进行控制—最终使得实时取气速率等于预设取气速率，实现了对取气速率更精准的控制。同时还能通过气压传感器检测取气结束后通孔内的气压变化情况判断取气口的复位情况，将复位情况反馈给用户，能有效防止充气式电力设备因复位不成功而大量泄露气体。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种取气接头，其特征在于，包括：

接头本体、顶入组件、第一连接件和第二连接件；

所述接头本体设置有通孔；

所述顶入组件包括：顶针和驱动部；

所述顶针穿设在所述通孔中；

所述驱动部与所述接头本体的第一孔端连接，并与所述顶针的第一端连接，驱使所述顶针在通孔方向上移动；

所述第一连接件用于连接取气接口，与所述接头本体的第二孔端连接，并连通所述通孔；

所述第二连接件与所述接头本体连接并连通所述通孔。

2.根据权利要求1所述的一种取气接头，其特征在于：

所述驱动部包括动力构件和连接构件；

所述动力构件通过所述连接构件与所述第一孔端连接；

所述动力构件与所述第一端连接；

所述连接构件与所述第一孔端气密连接。

3.根据权利要求2所述的一种取气接头，其特征在于：

所述动力构件为旋转电机；

所述连接构件包括：转动块、滑块和第一连接端子；

所述转动块通过螺纹配合内嵌在所述第一连接端子上，并与所述旋转电机的转轴连接；

所述旋转电机的端盖与所述第一端的端面连接；

所述旋转电机通过所述滑块与所述第一连接端子活动连接；

所述第一连接端子与所述第一孔端气密连接。

4.根据权利要求3所述一种取气接头，其特征在于：

所述第一连接端子设置有第一螺纹槽和第二螺纹槽；

所述第二螺纹槽设置在所述第一螺纹槽的底部；

所述第一螺纹槽内设置有容纳所述滑块的导槽；

所述第一螺纹槽与第一外螺纹配合连接；

所述第二螺纹槽与第二外螺纹配合连接；

所述第一外螺纹设置在所述第一孔端的外壁，所述第二外螺纹设置在所述转动块的侧壁。

5.根据权利要求2所述的一种取气接头，其特征在于：

所述动力构件为线性电机；

所述连接构件为第二连接端子；

所述线性电机与第二连接端子固定连接；

所述线性电机的推杆与所述第一端的端面固定连接；

所述第二连接端子与所述第一孔端气密连接。

6.根据权利要求5所述的一种取气接头，其特征在于：

所述第二连接端子的侧壁设置有第三外螺纹；

所述第二连接端子上设置有电机容纳槽；

所述第一孔端的内壁设置有第一内螺纹；

所述第三外螺纹与所述第一内螺纹配合连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种取气接头，其特征在于，还包括：气压传感器；

所述气压传感器设置在所述通孔内，用于检测所述通孔内的气压；

所述驱动部根据所述气压驱使所述顶针移动。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种取气接头，其特征在于：

所述顶针设置有气体通道；

所述气体通道贯穿所述顶针的第二端的端面并与所述通孔连通。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种取气接头，其特征在于：

所述第一连接件设置有第二内螺纹；

所述第二孔端的外壁设置有第四外螺纹；

所述第二内螺纹与所述第四外螺纹配合连接。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的一种取气接头，其特征在于：

所述接头本体和所述顶针均为圆柱状结构；

所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔沿轴心贯穿所述接头本体的两个端面；

所述顶针穿设在所述通孔的中心。

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