專利名稱：耐壓流體罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有由第一金屬，尤其是鋁澆鑄的鑄型壁的耐壓流體罩。
背景技術(shù)：
配備有金屬殼的輸電裝置從美國專利文獻US3761651中已知。該金屬殼在其內(nèi)部包圍導(dǎo)電的相導(dǎo)體，該相導(dǎo)體相對金屬殼電絕緣地布置。該金屬殼的內(nèi)部設(shè)有處于壓力下的電絕緣氣體，以便該金屬殼設(shè)計成流體罩，該流體罩防止包圍的電絕緣氣體液化。電絕緣的氣體一般施加有相對流體罩周圍的過壓。隨著逐漸增大的壓力，流體罩作為壓力容器必須承受越來越大的壓力。因此，流體罩的壁一般變得越來越厚實并且流體罩的質(zhì)量提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐壓流體罩，該耐壓流體罩在減小鑄造材料質(zhì)量和節(jié)省材料的情況下具有足夠大的耐壓度。按本發(fā)明，這在開頭所述類型的耐壓流體罩中通過使用至少一個機械加固鑄型壁的、由不同于第一金屬的材料制成的鎧裝元件解決。耐壓流體罩例如使用在輸電裝置中。在此，耐壓流體罩一般具有管形的基本結(jié)構(gòu)，該基本結(jié)構(gòu)與縱軸線共軸地定向。通常，在外周面或端面上設(shè)置連接法蘭，以便可以將相導(dǎo)體電絕緣地引入耐壓流體罩的內(nèi)部。這些法蘭例如借助法蘭蓋封閉或設(shè)有用于使一個或多個相導(dǎo)體電絕緣地穿過的絕緣套管。相導(dǎo)體例如借助固態(tài)絕緣體支承在流體罩上。流體罩的內(nèi)部還可以填充電絕緣的氣體,該電絕緣的氣體例如壓力增大并因此形成壓力氣體絕緣。耐壓的流體罩抑制氣體突發(fā)地液化。耐壓流體罩在此一般制成鋁鑄件，以便由于電流流過相導(dǎo)體而使耐壓流體罩的鑄型壁中難以產(chǎn)生渦電流。鋁具有很小的質(zhì)量。通過在耐壓流體罩的鑄型壁上設(shè)置鎧裝，可以機械地加固耐壓流體罩。由此加固了鑄型壁，以便給金屬鑄件卸載。在鎧裝的結(jié)構(gòu)方案中，要注意的是，電流繞流流過的相導(dǎo)體沒有形成可以用于形成短路電流路徑的閉合導(dǎo)體環(huán)。此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件至少部分地嵌入鑄型壁中。鎧裝元件至少部分的嵌入使得鑄型壁能夠緊密地與鎧裝元件連接。在此特別有利的是，鎧裝元件完全嵌入鑄型壁中，亦即，鑄型壁完全包覆鎧裝元件。在此應(yīng)當(dāng)有利地規(guī)定，鎧裝元件和鑄型壁具有近似相等的膨脹系數(shù)。另一種有利的結(jié)構(gòu)方案可以規(guī)定，鎧裝元件支承在鑄型壁上。鎧裝元件的支承使得耐壓流體罩能夠被至少局部區(qū)段地抓握并因此從外部按輪箍的形式造成鑄型壁的加固。這種結(jié)構(gòu)方案有利地改裝已存在的耐壓流體罩，以便提高例如它的耐壓度。

此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件環(huán)形地圍繞，其中，通過分離點或材料異質(zhì)性中斷依照環(huán)形走向的短路電路。
環(huán)形的鎧裝元件的優(yōu)點是，環(huán)的軸向尺寸相比其徑向尺寸可以設(shè)計得明顯更小，因此，該環(huán)例如可以嵌入或設(shè)置或另外地固定在流體罩的短的環(huán)形區(qū)段上。流體罩的環(huán)形區(qū)段本身必須僅略微更大。若現(xiàn)在在環(huán)形環(huán)路中設(shè)置分離點或材料異質(zhì)性，則防止了環(huán)形體形成在耐壓流體罩上的短路電流路徑。分離點可例如通過該環(huán)的縫隙形式的中斷造成。但也可以規(guī)定，閉合的環(huán)完全環(huán)繞，其中，例如通過將更小導(dǎo)電性的材料或抗磁材料嵌入環(huán)中而造成材料異質(zhì)性。因此例如可行的是，將不同種類的鋼材相互焊接而形成閉合的環(huán)，其中，在環(huán)繞環(huán)路中由于不同的電特性獲得材料異質(zhì)性，以避免用于感應(yīng)渦電流的短路電流路徑。因此，例如也可行的是，環(huán)形鎧裝元件可以讓導(dǎo)流的相導(dǎo)體貫穿。此外， 可以有利地規(guī)定，鎧裝元件的表面至少局部區(qū)段具有增大表面的結(jié)構(gòu)。增大表面的結(jié)構(gòu)例如是表面的變形或成型，其允許在鎧裝元件與鑄型壁的澆鑄材料之間形成良好的連接。通過這種連接可行的是，根據(jù)具有鑄型壁和鎧裝元件的耐壓流體罩的已實現(xiàn)的構(gòu)造抑制在鑄型壁與鎧裝元件之間的相對運動。例如可以通過鎧裝元件結(jié)構(gòu)化的表面?zhèn)鬟f在澆鑄材料與鎧裝元件之間增大的摩擦力。另一種有利的結(jié)構(gòu)方案可以規(guī)定，鎧裝元件借助端側(cè)定位的固定器件與流體罩連接。鎧裝元件可以以任意的方式和方法沿鋪設(shè)路線延伸。為了將鎧裝元件定位在鑄件體上，有利的是，借助固定元件將鎧裝元件與流體罩連接。固定器件例如可以是螺釘、鉚釘、螺栓、凸肩或類似物。該固定器件可以造成在鎧裝元件與流體罩之間角度剛性的連接。當(dāng)鎧裝元件僅部分嵌入或支承在鑄型壁的表面上時是特別有利的。另一種有利的結(jié)構(gòu)方案可以規(guī)定，不同的材料具有金屬(尤其是鋼材)或有機塑料(尤其是芳香尼龍纖維)或玻璃(尤其是玻璃纖維)。通過使用與澆鑄材料不同的材料提供用澆鑄材料包封鎧裝元件而無需完全溶解鎧裝元件的結(jié)構(gòu)本身的可能性。鎧裝元件例如可以使用另一種金屬(尤其是鋼材)或有機塑料(例如芳香尼龍纖維)。有機塑料與澆鑄材料比較具有高的絕緣強度，因此在此不期望產(chǎn)生渦電流。鋼材可廉價地獲得并且可以以簡單的方式在澆鑄時用鋁包覆。還可以規(guī)定，使用玻璃(尤其是玻璃纖維)來形成鎧裝元件。玻璃纖維可以以更大的量廉價地制造，以便可以構(gòu)造玻璃纖維繩索，該玻璃纖維繩索具有較高的機械強度并且對于在澆鑄中必要時會出現(xiàn)的熱負荷具有足夠的抵抗能力。此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件與流體罩的對稱軸同中心地定向。耐壓流體罩常常具有環(huán)形構(gòu)造的區(qū)段。環(huán)形構(gòu)造的區(qū)段例如是空心圓柱體的、具有圓環(huán)形橫截面的裝置。與對稱軸同心的定向使力能夠沿弧形軌跡進入外周面而被吸收。因此，同中心布置的鎧裝元件可以傳遞較大的力。此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件具有閉合的環(huán)。環(huán)例如可以通過長條形鎧裝元件的多重纏繞和部分搭接形成。環(huán)在此可以一層或多層地成形，其中，單獨的環(huán)匝可以相互接觸或也彼此間隔。環(huán)例如也可以是必要時在環(huán)路中帶有分離點的閉合環(huán)。此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件具有螺旋狀的區(qū)段。
螺紋狀的，也就是說螺旋狀的走向允許在連續(xù)的環(huán)路中配備有鎧裝元件的更長的區(qū)段。此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件起到桿柱的作用。桿柱能夠?qū)崿F(xiàn)尤其是沿線性的軸線承受并分散在桿柱的止擋點之間的力。這種桿柱特別適合沿對稱軸或縱軸分散在耐壓流體罩的內(nèi)部的力。 此外，可以有利地規(guī)定，鎧裝元件具有交纏的區(qū)段。鎧裝元件交纏的鋪設(shè)允許在更大的面積中提供大量的表面。交纏例如可以通過由澆鑄材料所圍繞澆鑄的柵網(wǎng)或紗線的生成而制造。柵網(wǎng)在此可以有利地至少部分被澆鑄材料包圍。因此例如可以這樣地形成交纏的區(qū)段，使得預(yù)先給定爭取達到的耐壓流體罩的成型。因此，例如可以產(chǎn)生設(shè)計成卡圈形式的金屬絲柵網(wǎng)，以便加固例如位于外周面或端面的澆鑄接頭并因此尤其是加固在耐壓流體罩上形成肩部的部位。鎧裝元件的交纏區(qū)段在此可以設(shè)計成，使得整個流體罩按金屬絲柵格樣式預(yù)先制造，然后由金屬澆鑄材料包覆。但也可以規(guī)定，僅機械性能要求特別高的鑄型壁區(qū)域局部區(qū)段用交纏的區(qū)段加固。


下面在附圖中簡略示出并且進一步描述本發(fā)明的實施例。附圖中:圖1是通過耐壓流體罩的截面圖，圖2是由圖1已知的耐壓流體罩的俯視圖

圖3是由圖1已知的耐壓流體罩的立體圖以及圖4是具有結(jié)構(gòu)化表面的鎧裝元件。
具體實施例方式圖1示出耐壓流體罩的橫截面。耐壓流體罩具有一個帶有圓環(huán)形橫截面的基本上環(huán)形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與縱軸線共軸地定向?？v軸線I是對稱軸。耐壓流體罩的外周面配備有第一和第二法蘭2，3。此外，在第一端面上設(shè)有第三法蘭4。該第三法蘭4在此與縱軸線I共軸地定向，而第一法蘭2以及第二法蘭3基本上相對縱軸線徑向地定向。在遠離第一端面的第二端面上設(shè)置封閉的壁。為了支承法蘭2，3，4提供一個基本上空心圓柱形的澆口。耐壓流體罩采用澆鑄工藝突出地一體式制造，因此整個壁以及法蘭2，3，4是鑄型壁。在此，鑄型壁是金屬的鑄型壁，其中，作為金屬可以使用鋁或鋁合金。耐壓流體罩在此具有與縱軸線共軸地定向的、基本上環(huán)形的結(jié)構(gòu)。耐壓流體罩包圍可用電絕緣氣體填充的內(nèi)部體積。為避免電絕緣氣體液化，法蘭2，3，4分別流體密封地關(guān)閉。耐壓流體罩的內(nèi)部可以附加地配備有必要時被電流流過的相位電導(dǎo)體。相位電導(dǎo)體電絕緣地支承在耐壓流體罩上。為此使用例如固態(tài)絕緣體。位于耐壓流體罩的內(nèi)部的電絕緣氣體可以用增大的壓力施加，以便在耐壓流體罩的內(nèi)部形成壓力氣體絕緣。為了接觸位于耐壓流體罩的內(nèi)部的相導(dǎo)體，可以在法蘭2，3，4上設(shè)置相應(yīng)的耐壓的和流體密封的絕緣體套管。因此，絕緣體套管與貫穿該絕緣體套管的相導(dǎo)體區(qū)段一同封閉耐壓流體罩的法蘭2，3，4。耐壓流體罩密封地包圍封閉的空間，該封閉的空間在此用壓力增大的、電絕緣的氣體以及電絕緣地固定在其中的相導(dǎo)體填充。
在此，耐壓流體罩設(shè)計成一體式的澆鑄體，其中，在耐壓流體罩上定位有鎧裝元件以便加固。在圖1中例如提供第一鎧裝元件5a，該第一鎧裝元件5a以環(huán)的形式支承在外周面，亦即，在由耐壓流體罩封閉的空間外部，支承在鑄型壁的外表面。第一鎧裝元件5a按輪箍的方式作用，該輪箍閉合地環(huán)繞第一縱軸線。作為第一鎧裝元件5a的材料例如可以使用抗磁的金屬或電絕緣塑料或玻璃纖維。此外，在耐壓流體罩上設(shè)置第二鎧裝元件5b。該第二鎧裝元件5b同樣設(shè)計成環(huán)形，其中，在環(huán)形走向中設(shè)有分離點6。該分離點6是縫隙，該縫隙被澆鑄材料(此處是鋁)貫穿。由此，在第二鎧裝元件5b的內(nèi)部獲得異質(zhì)性并由此難以形成渦電流。在此，第二鎧裝元件完全嵌入鑄型壁中，亦即，第二鎧裝元件完全由鑄型壁包封。但也可以規(guī)定，鎧裝元件僅部分地，亦即，僅局部區(qū)段被鑄型壁包覆或第二鎧裝元件5b的表面區(qū)段從鑄型壁中突出。第三鎧裝元件5c在此設(shè)計成螺旋線形，其中，該螺旋線圍繞縱軸線環(huán)繞。第三鎧裝元件5c例如可以設(shè)計成螺紋狀繞圈的鋼絲形式。此外，在圖1中示出第四鎧裝元件5d，該第四鎧裝元件5d同樣完全被鑄型壁包圍，其中，鑄型壁具有相應(yīng)的環(huán)形圍繞的肋條，該肋條從耐壓流體罩的表面輪廓中突伸出并因此附加地導(dǎo)致耐壓流體罩的機械加固。在此，提供第四鎧裝元件5d的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中，該環(huán)閉合地環(huán)繞。該環(huán)例如可以由抗磁材料制成。圖2示出由圖1已知的耐壓流體罩的俯視圖，其中，示出鎧裝元件備選的結(jié)構(gòu)設(shè)計。示出環(huán)形或回形延伸的第五鎧裝元件5e，該第五鎧裝元件5e可以支承在耐壓流體罩的外表面上或可以至少部分地或完全嵌入鑄型壁中?；匦武佋O(shè)的第五鎧裝元件5e在此這樣定向，使得環(huán)不貫穿通過縱軸線，因此第五鎧裝元件5e以其一個環(huán)或一些環(huán)彎曲地位于外周面中或外周面上并且碗形地穩(wěn)定耐壓流體罩。在此，在圖2中，第五鎧裝元件5e設(shè)計成兩個環(huán)，其中，第一環(huán)環(huán)繞·第一和第二法蘭2，3，第二環(huán)僅環(huán)繞第一法蘭2。圖3示出另一種由圖1和圖2已知的耐壓流體罩的結(jié)構(gòu)方案，其中，提供第六和第七鎧裝元件5f，5g。第六和第七鎧裝元件分別具有一個交纏的區(qū)段，其中，交纏的區(qū)段具有一些環(huán)和/或網(wǎng)眼和/或網(wǎng)孔和/或柵格，它們嵌入位于周面上的、第一和第二法蘭2的空心圓柱形的澆口中。交纏的區(qū)段可以總體上稱作平面精細織物，該精細織物優(yōu)選完全被鑄型壁包圍/嵌入。第六和第七鎧裝元件5f，5g的交纏的區(qū)段穩(wěn)定位于耐壓流體罩的空心圓柱形澆口上的肩部，因此使第一和第二法蘭2，3或支承它們的澆口難以裂開。此外，在圖3中示出第八鎧裝元件5h。該第八鎧裝元件5h按桿柱的類型成形，其中，桿柱直線地延伸并且設(shè)計為基本上平行于縱軸線I。該第八鎧裝元件5h夾緊耐壓流體罩周面的鑄型壁并且沿縱向穩(wěn)定耐壓流體罩。在此，第八鎧裝元件5h安放在耐壓流體罩的外周面上。為了固定第八鎧裝元件5h，在端面上分別設(shè)置固定器件7a，b，c，d，這些固定器件7a，b，c, d致使第八鎧裝元件5h相對耐壓流體罩的外表面張緊。固定器件7a，b，c，d例如可以是張緊螺栓、螺釘、鉚釘或類似物。但作為固定器件也可以是在外表面上成型的凸肩，在該凸肩的后方，第八鎧裝元件5h在端面上鏡面對稱的肩部通過第八鎧裝元件5h的彈性變形而鉤入。圖4示出由圖1已知的第二鎧裝元件5b的立體圖。第二鎧裝元件5b成形為環(huán)形，其中，在環(huán)的走向中存在分離距離，以防在第二鎧裝元件5b中產(chǎn)生渦電流。作為備選，例如也可以規(guī)定，使用抗磁材料來形成鎧裝元件閉合的環(huán)。第二鎧裝元件5b的外表面設(shè)有一些具有凹痕或突起的結(jié)構(gòu)，以便在用液態(tài)鋁包鑄第二鎧裝元件5b時，在現(xiàn)存鑄型壁與第二鎧裝元件5b之間形成緊密連接。因此使鎧裝元件和鑄型壁難以相對運動。附圖中所示的結(jié)構(gòu)方案只是舉例。尤其是材料選擇，形狀、結(jié)構(gòu)、位置等都可以改變。尤其是鎧裝元件5a，5b，5c，5d，5e，51，5h的定位和成型以及它在鑄型壁上、在鑄型壁中或部分地在鑄型壁中的位置可 以根據(jù)期望的機械負荷調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種具有由第一金屬，尤其是鋁澆鑄的鑄型壁的耐壓流體罩， 其特征為，該耐壓流體罩具有至少一個機械加固所述鑄型壁的、由不同于所述第一金屬的材料制成的銷裝兀件(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)。
2.按權(quán)利要求1所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)至少部分地嵌入所述鑄型壁。
3.按權(quán)利要求1或2所述的耐壓流體罩，其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)支承在所述鑄型壁上。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)環(huán)形地環(huán)繞，其中，通過分離點或材料異質(zhì)性中斷依照環(huán)形走向的短路電流回路。
5.按權(quán)利要求1至4之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)的表面的至少局部區(qū)段具有增大表面的結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求1至5之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述銷裝元件(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h)借助端側(cè)定位的固定器件(7a，7b，7c，7d)與所述流體罩連接。
7.按權(quán)利要求1至6之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述不同的材料具有金屬，尤其是鋼，或具有有機塑料，尤其是芳香尼龍纖維，或具有玻璃，尤其是玻璃纖維。
8.按權(quán)利要求1至7之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)與所述流體罩的對稱軸同中心地定向。
9.按權(quán)利要求1至8之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)具有本身閉合的環(huán)。
10.按權(quán)利要求1至9之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)具有螺旋狀的區(qū)段。
11.按權(quán)利要求1至10之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)起到桿柱的作用。
12.按權(quán)利要求1至11之一所述的耐壓流體罩， 其特征在于，所述鎧裝元件(5a ，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)具有交纏的區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐壓流體罩，其具有由第一金屬澆鑄的鑄型壁。該鑄型壁配備有非手動地機械加固的鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)。該鎧裝元件(5a，5b，5c，5d，5e，5f，5g，5h)具有不同于鑄型壁的第一金屬的材料。
文檔編號F16J12/00GK103249974SQ201180057345
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者J.鮑達克, T.馬吉爾, U.施里克, D.韋森伯格 申請人:西門子公司