CN208331463U - 一种一孔多线的高压容器引线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一孔多线的高压容器引线装置，所述引线装置包括壳体、导线、压板和拉杆，所述壳体的顶端活动设置有压板，壳体内设置有拉杆和导线，所述拉杆通过压板与壳体相连，导线通过拉杆固定在壳体内；所述壳体沿轴线方向设置有通孔；本实用新型设计结构简单合理，引线孔采用锥形结构，大面积端面承压，工作状态下，压力的作用导致密封材料变形产生密封。压力越大，引线装置越紧密，同时锥形的受力结构，不会产生引线部件使用过程中高速飞出安全隐患；本实用新型引线装置引线组更换方便，仅更换大小聚四氟乙烯锥形环和环氧树脂，即可新换引线组。

Description

一种一孔多线的高压容器引线装置

技术领域

本实用新型涉及机械工程的压力容器密封技术领域，具体涉及一种一孔多线的高压容器引线装置。

背景技术

与高压相关的科研或生产活动中，常需要进行高压环境下的材料对象的物理或化学参数的原位测量。传感器直接置于高压环境，需要通过测量引线，把测量信号传输到高压容器外的测量仪器上。把测量信号从高压容器内引导到高压容器外，需要一个专门的引线装置实现。如何实现安全简单有效引出多根测量线，是涉及到引线装置结构的技术问题。

目前市场主要存在两种不同的技术方案：

1)通常采用一线一孔方案，使用锥形体或圆柱体金属体，外包绝缘材料(环氧胶+砂混合体、或胶木等)，其特点是金属体就是导线，一孔只连接一根引线。需要在容器上开多个孔才能实现多引线。商业材料实验机一般采用这样模式。采用一线一孔方案可能存在的问题是：当需要引出较多的引线时，需要在容器上打出相应数量的孔。对于常用的高压容器来说，能提供布置引线孔的位置是有限的，引出较多的引线需求就会导致空间需求的问题。同时，如果在容器上打出较多的孔，如果位置不合理，就会产生容器强度降低问题。

2)另外一种是一孔多线方案，具体材料有以下几种：

实用新型专利“高压条件下容器的一孔多线引出技术”(申请号86103609)公开了一种一孔多线引出方案，1000MPa高压下不漏油，其中多根导线布置于圆锥面预留的导槽中，并采用密封绝缘的内外锥套密封，该锥套采用有机玻璃制成，装配时采用加温措施。该方案适用于直径较细的导线，且圆锥面预留的导槽个数精确匹配引出的导线数目，不可临时增加或减少。此外，该装置的核心密封元件—有机玻璃材质的内外锥套—装时需要加温处理，导致该导线引出装置温度适应性不强，实际密封效果离散性大。

实用新型专利“耐高压力壳体与引线密封装置”(申请号200820089786)公开了一种高压下引线密封装置，将压力传感器的导线通过引线柱穿越金属壳体，其中引线柱与金属壳体的锥形孔采用玻璃粉烧结固定。该引线密封装置结构简单，最大问题在于采用玻璃粉烧结的连接方式不易将引线装置从高压容器上拆卸下来，频繁更换影响高压容器穿孔处的金属壳体，甚至导致整个高压容器的失效。

实用新型专利“一种引线密封装置”(申请号201220238652.5)公开了一种引线密封装置，引线体穿过金属壳体上的阶梯孔，引线体内部的圆柱形空腔与多根导线通过浇筑真空密封树脂实现密封。但问题在于引线体与金属壳体外部通过两个螺栓固定，该结构设计承压能力有限，且仍然存在螺栓元件高速弹出的安全隐患。

实用新型专利“一种高压容器多线引出装置”(申请号201410244699.6)公开了一种高压容器多线引出装置，T型引线螺栓中间的孔插入第一导线、第二导线和第三导线，并分层浇筑柔性密封树脂和硬性密封胶来填充第一导线、第二导线和第三导线与孔之间的间隙，将T型引线螺栓插入高压容器的金属壳体中，在T型引线螺栓的底部采用螺帽连接，在T型引线螺栓与高压容器的金属壳体中间设置第一O型圈和第二O型圈，将其间的间隙的密封。T型引线螺栓中间的孔插入导线，采用柔性密封树脂和硬性密封胶密封。实现了高压条件下一孔3线引出频繁拆卸更换、异性组件等情况，特点是引线数相对有限，但满足不了大量引线需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一孔多线的高压容器引线装置，用以解决现有引线装置引线孔位置有限、温度适应性不强、实际密封效果离散性大、不易将引线装置从高压容器上拆卸下来、承压能力有限和导线更换麻烦等问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种一孔多线的高压容器引线装置，所述引线装置包括壳体、导线、压板和拉杆，所述壳体、压板和拉杆均采用金属材料制成，所述壳体的顶端活动设置有压板，壳体内设置有拉杆和导线，所述拉杆通过压板与壳体相连，导线通过拉杆固定在壳体内；

所述壳体沿轴线方向设置有通孔，所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第二通孔位于壳体下方，其开口大小从上至下依次增大；所述通孔内设置有与通孔形状相对应的拉杆，所述拉杆的外径小于通孔的内径；

所述拉杆包括一体成型的柱形部和锥形部，所述柱形部穿过第一通孔延伸至壳体外；所述锥形部的外表面依次可拆卸地套设有第一锥形环和第二锥形环，第一锥形环紧贴锥形部外壁，第二锥形环紧贴第二通孔的内壁；所述第一锥形环和第二锥形环的夹层内沿周向依次设置有多条导线，所述导线的一端从壳体的底端引出，另一端穿过第一通孔内壁与拉杆之间的间隙从壳体的顶端引出。

通过上述技术方案，仅需要在引线装置上开设一个通孔，即可满足大量引线数量要求，通过金属拉杆锥形部工作状态下承受压力起到自密封的效果，保证安全，所述锥形部的外表面依次可拆卸地套设有第一锥形环和第二锥形环，第一锥形环和第二锥形环均采用绝缘材料制备而成，所述第一锥形环和第二锥形环的夹层内沿周向依次设置有多条导线，第一锥形环和第二锥形对导线起到绝缘和密封保护的效果，同时锥形面的设计满足了大量引线数量要求。

在一个实施方式中，锥形部的锥角度数为45-80度。

通过上述技术方案，能够有效地进行导线的布局，根据不同数量的导线需求，进行孔径大小和锥角度数的设定。

在一个实施方式中，第一锥形环和第二锥形环均采用绝缘材料制备而成。

通过上述技术方案，能够对位于第一锥形环和第二锥形环夹层间的导线起到很好的绝缘效果，也能保证信号传输质量，并能长期使用。

在一个实施方式中，所述压板通过螺纹连接方式固定在壳体的顶端，压板的两端分别开设有第一安装孔，中间设置有与所述柱形部相对应的第二安装孔。

通过上述技术方案，通过压板可以有效地将拉杆固定在壳体上。

在一个实施方式中，所述壳体的顶部两端分别活动设置有螺杆，所述螺杆的一端活动安装在壳体上，另一端穿过第一安装孔与第一螺母活动连接。

通过上述技术方案，将压板更牢固地与壳体连接，进而更加稳定地将拉杆固定在壳体上。

在一个实施方式中，所述壳体的顶部与压板之间设置有第三螺母，所述螺杆的一端活动安装在壳体上，另一端穿过依次穿过第三螺母、第一安装孔与第一螺母活动连接。

通过上述技术方案，一方面压板更牢固地与壳体连接，另一方面，压板与壳体顶端之间形成一定的容置区，方便导线从通孔内引出。

在一个实施方式中，所述柱形部上设置有螺杆部，所述螺杆部穿过第二安装孔与第二螺母活动连接。

通过上述技术方案，将拉杆固定在压板上，进而实现拉杆与壳体的稳定连接。

在一个实施方式中，所述壳体下方设置有环形凹槽，所述环形凹槽内活动设置有O型密封圈。

通过上述技术方案，方便引线装置在容器上的密封安装。

在一个实施方式中，所述第一锥形环和第二锥形环的制备材料为聚四氟乙烯。

通过上述技术方案，能够对位于第一锥形环和第二锥形环夹层间的导线起到很好的绝缘效果，也能保证信号传输质量，并能长期使用。

在一个实施方式中，所述第一锥形环和第二锥形环的夹层内还浇筑有环氧树脂密封胶。

通过上述技术方案，环氧树脂密封胶的作用是填平大小第一锥形环和第二锥形环夹层插入导线后形成的空隙，在安装阶段起到初始密封作用。

一种一孔多线的高压容器引线装置的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

将多个导线沿周向固定在第一锥形环和第二锥形环的夹层内，将第一锥形环和第二锥形环放入第二通孔内，导线的一端从壳体的底端引出，另一端穿过第一通孔从壳体的顶端引出；将拉杆对准通孔从下至上穿过通孔至锥形部完全进入第二通孔内，通过拉杆将第一锥形环、导线和第二锥形环依次压紧在第二通孔内壁上；拉杆的柱形部一端延伸至壳体外穿过压板的第二安装孔与第二螺母连接，将拉杆固定在壳体上形成引线装置；将引线装置的底端对准高压容器的安装口嵌入。

通过上述技术方案，完成了引线装置的安装，介绍了其使用方法。

在一个实施方式中，所述引线装置在嵌入高压容器安装口之前，通过将压力夹持器将导线进一步地压实在第一锥形环和第二锥形环的夹层内；所述压力夹持器采用金属材料制成，包括中空圆筒、压帽和压力输送口，所述中空圆筒的两端分别活动设置有压帽，中空圆筒的侧壁设置有压力输送口，所述压力输送口通过导管连接压力泵；所述中空圆筒的两端分别通过压帽安装有引线装置。

通过上述技术方式，所述引线装置第一次嵌入高压容器时，先使引线装置通过压力夹持器内加压到平时高压容器使用的最高值，把导线压进到第一锥形环和第二锥形环，进一步收紧螺母，即可把这个结构一直保持这种紧致状态，完成引线装置的安装工作，以后就可以直接使用。压力夹持器开孔位置在容器上下端面，解决了在圆柱形容器侧面打孔导致的强度弱化问题。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型一种一孔多线的高压容器引线装置结构简单合理，引线孔采用锥形结构，大面积端面承压，工作状态下，压力的作用导致密封材料变形产生密封。压力越大，引线装置越紧密，同时锥形的受力结构，不会产生引线部件使用过程中高速飞出安全隐患；本实用新型引线装置占用空间小，在一个引线装置中最大引线数量，依赖于中心锥形金属体侧面面积，中心锥形最大端直径2厘米时，可以引出10根以上的引线；本实用新型引线装置的导线安置在大小聚四氟乙烯锥形环夹层里，导线和金属壳体不接触，保证绝缘效果、信号传输质量也能保证，并能长期使用；本实用新型引线装置引线组更换方便，仅更换大小聚四氟乙烯锥形环和环氧树脂，即可新换引线组。

附图说明

图1为本实用新型一种一孔多线的高压容器引线装置的一个角度的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种一孔多线的高压容器引线装置的另一个角度的立体结构示意图。

图3为本实用新型一种一孔多线的高压容器引线装置的内部结构示意图。

图4为本实用新型压力夹持器与引线装置的配合图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-3所示的一种一孔多线的高压容器引线装置包括壳体1、导线2、压板3和拉杆4，壳体1、压板3和拉杆4均采用具有导电性能的金属材料制成，导线2为漆包线；所述拉杆4包括一体成型的柱形部41和锥形部42，所述壳体1的顶端活动设置有压板3，壳体1内设置有拉杆4和导线2，所述拉杆4通过压板3与壳体1相连，导线2通过拉杆4固定在壳体1内；所述压板3通过螺纹连接方式固定在壳体1的顶端，压板3的两端分别开设有第一安装孔，中间设置有与所述柱形部41相对应的第二安装孔；所述壳体1的顶部两端分别活动设置有螺杆8，所述螺杆8的一端活动安装在壳体1上，另一端穿过第一安装孔与第一螺母9活动连接；所述壳体1的顶部与压板3之间设置有第三螺母10，所述螺杆8的一端活动安装在壳体1上，另一端穿过依次穿过第三螺母10、第一安装孔与第一螺母9活动连接，这样的设计一方面压板更牢固地与壳体连接，另一方面，压板与壳体顶端之间形成一定的容置区，方便导线从通孔内引出；所述柱形部41上设置有螺杆部，所述螺杆部穿过第二安装孔与第二螺母11活动连接。

所述壳体1沿轴线方向设置有通孔5，所述通孔5包括第一通孔51和第二通孔52，第一通孔51为圆形孔，所述第二通孔52位于壳体1下方，为锥形孔，其开口大小从上至下依次增大；所述通孔5内设置有与通孔5形状相对应的拉杆4，所述拉杆4的外径小于通孔5的内径，方便拉杆4在通孔5内活动；

所述拉杆4的锥形部42的锥角角度为70度，所述柱形部41穿过第一通孔51延伸至壳体1外通过压板3与壳体1相连，锥形部42的端面可以根据实际使用需要设计不同大小，一般最大端直径设计为2厘米时，可以引出10根以上的引线；所述锥形部42的外表面依次可拆卸地套设有第一锥形环6和第二锥形环7，第一锥形环6紧贴锥形部42外壁，第二锥形环7紧贴第二通孔52的内壁；所述第一锥形环6和第二锥形环7的夹层内沿周向依次设置有多条导线2(图中只显示了一根导线，其他导线未做显示)，所述导线2的一端从壳体1的底端引出，另一端穿过第一通孔51内壁与拉杆4之间的间隙从壳体1的顶端引出，所述第一锥形环6和第二锥形环7的夹层内还浇筑有环氧树脂密封胶，通过上述技术方案，环氧树脂密封胶的作用是填平大小第一锥形环6和第二锥形环7夹层插入导线2后形成的空隙，在安装阶段起到初始密封作用。所述第一锥形环6和第二锥形环7的制备材料为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有电绝缘性，可以抵抗1500伏高压电，导线安置在大小聚四氟乙烯锥形环夹层里，导线和金属的容器不接触，保证绝缘效果、信号传输质量也能保证，并能长期使用。拉杆4锥形部42的作用是为了将导线通过第一锥形环6和第二锥形环7固定在壳体1的通孔内，拉杆4柱形部41的作用是将拉杆4与壳体1通过压板3连接起来；第二通孔52、拉杆4锥形部42、第一锥形环6和第二锥形环7均采用相同角度的锥形结构，使端面能大面积承压，同时锥形的受力结构，不会产生导线部件使用过程中高速飞出安全隐患。

所述壳体1下方设置有环形凹槽12，所述环形凹槽12内活动设置有O型密封圈，方便引线装置在容器上的密封安装。

实施例2

一种一孔多线的高压容器引线装置的使用方法如下步骤：

将多个导线2沿周向固定在第一锥形环6和第二锥形环7的夹层内，将第一锥形环6和第二锥形环7放入第二通孔52内，导线2的一端从壳体1的底端引出，另一端穿过第一通孔51从壳体1的顶端引出；将拉杆4对准通孔5从下至上穿过通孔5至锥形部42完全进入第二通孔52内，通过拉杆4将第一锥形环6、导线2和第二锥形环7依次压紧在第二通孔52内壁上；拉杆4的柱形部41一端延伸至壳体1外穿过压板3的第二安装孔与第二螺母11连接，将拉杆4固定在壳体1上形成引线装置；将引线装置的底端对准高压容器的安装口嵌入。

实施例3

一种一孔多线的高压容器引线装置的使用方法与实施例2基本相同，除了以下技术特征：所述引线装置在嵌入高压容器的正式工作之前，通过将压力夹持器13将导线2进一步地压实在第一锥形环6和第二锥形环7的夹层内。如图4所示，所述压力夹持器13包括中空圆筒131、压帽132和压力输送口133，所述中空圆筒131的两端分别活动设置有压帽132，中空圆筒131的侧壁设置有压力输送口133，所述压力输送口133通过导管连接压力泵，通过压力泵向中空圆筒131输入水或者油；所述中空圆筒131的两端分别通过压帽132安装有引线装置，通过油压或者水压将导线2进一步地压实在第一锥形环6和第二锥形环7的夹层内，通过将压力夹持器13加压到引线装置在高压容器中使用的最高值，完成对引线装置测试工作，为引线装置的设计提供有效的参考，对引线装置的结构做及时的调整，进一步完善引线装置的性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述引线装置包括壳体(1)、导线(2)、压板(3)和拉杆(4)，所述壳体(1)的顶端活动设置有压板(3)，壳体(1)内设置有拉杆(4)和导线(2)，所述拉杆(4)通过压板(3)与壳体(1)相连，导线(2)通过拉杆(4)固定在壳体(1)内；

所述壳体(1)沿轴线方向设置有通孔(5)，所述通孔(5)包括第一通孔(51)和第二通孔(52)，所述第二通孔(52)位于壳体(1)下方，其开口大小从上至下依次增大；所述通孔(5)内设置有与通孔(5)形状相对应的拉杆(4)，所述拉杆(4)的外径小于通孔(5)的内径；

所述拉杆(4)包括一体成型的柱形部(41)和锥形部(42)，所述柱形部(41)穿过第一通孔(51)延伸至壳体(1)外；所述锥形部(42)的外表面依次可拆卸地套设有第一锥形环(6)和第二锥形环(7)，第一锥形环(6)紧贴锥形部(42)外壁，第二锥形环(7)紧贴第二通孔(52)的内壁；所述第一锥形环(6)和第二锥形环(7)的夹层内沿周向依次设置有多条导线(2)，所述导线(2)的一端从壳体(1)的底端引出，另一端穿过第一通孔(51)内壁与拉杆(4)之间的间隙从壳体(1)的顶端引出。

2.如权利要求1所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述压板(3)通过螺纹连接方式固定在壳体(1)的顶端，压板(3)的两端分别开设有第一安装孔，中间设置有与所述柱形部(41)相对应的第二安装孔。

3.如权利要求2所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述壳体(1)的顶部两端分别活动设置有螺杆(8)，所述螺杆(8)的一端活动安装在壳体(1)上，另一端穿过第一安装孔与第一螺母(9)活动连接。

4.如权利要求3所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述壳体(1)的顶部与压板(3)之间设置有第三螺母(10)，所述螺杆(8)的一端活动安装在壳体(1)上，另一端穿过依次穿过第三螺母(10)、第一安装孔与第一螺母(9)活动连接。

5.如权利要求4所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述柱形部(41)上设置有螺杆部，所述螺杆部穿过第二安装孔与第二螺母(11)活动连接。

6.如权利要求1所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述壳体(1)下方设置有环形凹槽(12)，所述环形凹槽(12)内活动设置有O型密封圈。

7.如权利要求1所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述第一锥形环(6)和第二锥形环(7)的制备材料为聚四氟乙烯。

8.如权利要求1所述的一种一孔多线的高压容器引线装置，其特征在于，所述第一锥形环(6)和第二锥形环(7)的夹层内还浇筑有环氧树脂密封胶。