一種高壓容器多線引出裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓容器多線引出裝置，T型引線螺栓中間的孔插入第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線，并分層澆筑柔性密封樹脂和硬性密封膠來填充第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線與孔之間的間隙，將T型引線螺栓插入高壓容器的金屬殼體中，在T型引線螺栓的底部采用螺帽連接，在T型引線螺栓與高壓容器的金屬殼體中間設(shè)置第一O型圈和第二O型圈，將其間的間隙的密封。T型引線螺栓中間的孔插入導(dǎo)線，采用柔性密封樹脂和硬性密封膠密封。該裝置結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、成本低廉、適用性強，具有一定的商業(yè)推廣價值。
【專利說明】一種高壓容器多線引出裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械工程的壓力容器密封領(lǐng)域，更具體涉及高壓條件下對密閉容器的一種多線引出裝置。適用于非標準引線(如多根電線同時穿越、逐次測試的單根引線粗細不均、引線外無塑料包裹)、頻繁拆卸更換(如科學(xué)實驗中逐次排查檢測)等情況。
【背景技術(shù)】
[0002]在材料測試、機械加工領(lǐng)域往往采用多個傳感器(如壓力、溫度、形變、聲信號)對密閉容器內(nèi)的試件進行觀測，高壓容器內(nèi)部的傳感器需要通過導(dǎo)線引出并傳輸至外部的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。而高壓容器內(nèi)多根導(dǎo)線如何可靠合理地引出，是實際存在的技術(shù)問題之一。
[0003]針對上述高壓容器內(nèi)多根導(dǎo)線引出的技術(shù)問題，市場上已有的技術(shù)方案存在不同程度的缺陷:1)普通的多孔引線裝置，通過螺紋或卡環(huán)從外部與密閉容器連接，盡管加工方便、成本低廉，但存在嚴重的安全隱患。其引線裝置的接頭在頻繁拆卸或高壓下長期使用的情況下，因接頭螺紋失效或卡環(huán)受力點疲勞損傷導(dǎo)致金屬元件在壓差作用下被高速彈出，發(fā)生嚴重的實驗事故；2)精密的引線裝置盡管技術(shù)完備、性能優(yōu)越，但一般僅適用于標準直徑的單根導(dǎo)線，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、適用性差、加工周期長，并不能很好地適應(yīng)各種實際情況，如多根導(dǎo)線引出。
[0004]發(fā)明專利“高壓條件下容器的一孔多線引出技術(shù)”(申請?zhí)?6103609)公開了一種一孔多線引出方案，IOOOMPa高壓下不漏油，其中多根導(dǎo)線布置于圓錐面預(yù)留的導(dǎo)槽中，并采用密封絕緣的內(nèi)外錐套密封，該錐套采用有機玻璃制成，裝配時采用加溫措施。該方案適用于直徑較細的導(dǎo)線，且圓錐面預(yù)留的導(dǎo)槽個數(shù)精確匹配引出的導(dǎo)線數(shù)目，不可臨時增加或減少。此外，該裝置的核心密封元件一有機玻璃材質(zhì)的內(nèi)外錐套一安裝時需要加溫處理，導(dǎo)致該導(dǎo)線引出裝置溫度適應(yīng)性不強，實際密封效果離散性大。
[0005]實用新型專利“耐高壓力殼體與引線密封裝置”(申請?zhí)?00820089786)公開了一種高壓下引線密封裝置，將壓力傳感器的導(dǎo)線通過引線柱穿越金屬殼體，其中引線柱與金屬殼體的錐形孔采用玻璃粉燒結(jié)固定。該引線密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，最大問題在于采用玻璃粉燒結(jié)的連接方式不易將引線裝置從高壓容器上拆卸下來，頻繁更換影響高壓容器穿孔處的金屬殼體，甚至導(dǎo)致整個高壓容器的失效。
[0006]實用新型專利“一種引線密封裝置”(申請?zhí)?01220238652.5)公開了一種引線密封裝置，引線體穿過金屬殼體上的階梯孔，引線體內(nèi)部的圓柱形空腔與多根導(dǎo)線通過澆筑真空密封樹脂實現(xiàn)密封。但問題在于引線體與金屬殼體外部通過兩個螺栓固定，該結(jié)構(gòu)設(shè)計承壓能力有限，且仍然存在螺栓元件高速彈出的安全隱患。
[0007]對于上述高壓容器引線的實際問題，所述的一種高壓容器多線引出裝置是在反復(fù)實驗測試中提煉出來的一種簡易可靠的引線方式，通過壓力自密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計克服了普通引線方式的安全隱患，實現(xiàn)了高壓條件下一孔多線引出，設(shè)計巧妙、適用范圍廣、成本低廉、操作簡單可行。特別適用于儀器設(shè)備研發(fā)調(diào)試階段多根導(dǎo)線引出、頻繁拆卸更換、異性組件等情況，有進一步推廣的商業(yè)價值。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明克服現(xiàn)有引線技術(shù)的上述缺點和不足，目的是在于提供了一種高壓容器多線引出裝置。該裝置結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、成本低廉、適用性強，具有一定的商業(yè)推廣價值。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種高壓容器多線引出裝置，包括需要引出高壓容器的導(dǎo)線、硬性密封膠、柔性密封樹月旨、第一 O型圈和第二 O型圈、T型引線螺栓和螺帽。
[0010]所述的多線此處描述為三根，變化范圍為二至八根。
[0011]所述的高壓，該多線引出裝置實驗測試能耐200MPa的壓力，即高壓容器最高圍壓至少為200MPa。
[0012]所述的多線引出裝置可以在高壓容器內(nèi)可以設(shè)置一到十組。
[0013]所述的一種高壓容器多線引出裝置，其連接方式和功能描述如下:T型引線螺栓中間的小孔插入第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線，并分層澆筑柔性密封樹脂和硬性密封膠來填充第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線與小孔之間的間隙，其中柔性密封樹脂實現(xiàn)該間隙的密封，硬性密封膠提高該間隙處承壓性能。將T型引線螺栓插入高壓容器的金屬殼體中，在T型引線螺栓的底部采用螺帽連接(旋緊)，還在T型引線螺栓與高壓容器的金屬殼體中間設(shè)置第一 O型圈和第二 O型圈，實現(xiàn)T型引線螺栓與高壓容器的金屬殼體之間間隙的密封；τ型引線螺栓插入高壓容器的金屬殼體后，對T型引線螺栓底部采用螺帽旋緊，實現(xiàn)T型引線螺栓在高壓容器的金屬殼體中位置的固定。
[0014]所述的T型引線螺栓為本發(fā)明核心元件，其特征在于:Τ型引線螺栓中間預(yù)留的小孔插入導(dǎo)線，并采用柔性密封樹脂和硬性密封膠密封分層密封，保證導(dǎo)線連接處的密封性與力學(xué)性能；其特征還在于，T型引線螺栓從高壓容器內(nèi)部嵌入，而不是以傳統(tǒng)的方式從高壓容器外部以螺紋形式鏈接，充分利用內(nèi)外壓力差自平衡，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上大大提高了該多線引出裝置的承壓性能，避免了頻繁拆卸造成的疲勞損傷或螺紋滑絲失效導(dǎo)致金屬元件高速彈出的潛在安全風(fēng)險。因為其力學(xué)承載能力取決于T型引線螺栓上端的一定厚度金屬板的強度，而不是螺紋連接的強度；其特征還在于:τ型引線螺栓底部端口為外螺紋，穿過高壓容器的金屬殼體后，下端采用螺帽固定，該螺紋連接強度僅需抵抗高壓容器抽真空時形成的負壓，不會存在安全風(fēng)險。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果:
該裝置結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、成本低廉、適用性強，具有一定的商業(yè)推廣價值。
[0016]1.該裝置結(jié)構(gòu)新穎，引線裝置從高壓容器內(nèi)部嵌入，壓力越大，引線裝置密封越緊密。該結(jié)構(gòu)形式極大提高承壓能力，避免金屬元件高速彈出的安全隱患。
[0017]2.該裝置加工方便，簡單可靠。沒有使用同類引線裝置廣泛采用的錐形體構(gòu)件，內(nèi)部沒有設(shè)置精細復(fù)雜的嵌套引線結(jié)構(gòu)，加工方便快捷，實際安裝操作簡單、效果可靠。
[0018]3.該裝置適用性強，具有一定的商業(yè)推廣價值。在保證密封性和高圍壓環(huán)境下，能可靠地引出多根導(dǎo)線，且不限定導(dǎo)線直徑的大小。
[0019]適用于高壓條件下多條導(dǎo)線的引出，特別適用于引線非標準的情況(如多根電線同時穿越、逐次測試的單根引線粗細不均、引線外無塑料包裹)，需多次更換且對密封性要求高的場合(如科學(xué)實驗中逐次排查檢測、頻繁更換)，引線數(shù)量繁多的情況(如32通道聲發(fā)射系統(tǒng)需要從高壓容器中引出至少32根導(dǎo)線)、及工業(yè)或日常生活中的簡易操作。
[0020]如上所述，本發(fā)明通過新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計重點克服了已有普通引線技術(shù)存在金屬元件高速彈出的安全隱患問題，一定程度彌補已有精密引線技術(shù)成本高、適用性差的限制，提供了一種高壓容器多線引出裝置。該裝置結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、成本低廉、適用性強，具有一定的商業(yè)推廣價值。
[0021]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為一種高壓容器多線引出裝置整體示意圖 圖2為一種高壓容器多線引出裝置結(jié)構(gòu)原理圖 圖3為一種高壓容器多線引出裝置核心部件側(cè)視圖 圖4為一種高壓容器多線引出裝置核心部件俯視圖
其中圖1為多線引出裝置在高壓容器中的示意圖，指明該多線引出裝置的位置及設(shè)置方式(從高壓容器內(nèi)嵌入)。其中，圖1虛線框標注的區(qū)域放大為圖2，詳細說明該多線引出裝置的組成結(jié)構(gòu)和原理。對圖2所示的多線引出裝置的核心部件一T型引線螺栓，進一步詳細說明，其側(cè)視圖見圖3，俯視圖見圖4.圖1中:
1一高壓容器(圍壓不超過200MPa)
2一螺栓
3a—第一多線引出裝置(所述的一種高壓容器多線引出裝置)
3b—第二多線引出裝置(所述的一種高壓容器多線引出裝置)
高壓容器內(nèi)多線引出裝置可以設(shè)置1-10個。
[0022]圖2 中:
Ia—第一導(dǎo)線(需要引出高壓容器的導(dǎo)線，直徑不限)；
Ib—第二導(dǎo)線(需要引出高壓容器的導(dǎo)線，直徑不限)；
Ic一第三導(dǎo)線(需要引出高壓容器的導(dǎo)線，直徑不限)；
2一硬性密封膠(力學(xué)性能好，抗壓能力強，依實際情況選定，如304膠水)；
3—柔性密封樹脂(密封性好，質(zhì)地柔軟有彈性，依實際情況選定型號，如硅膠樹脂)； 4a—第一 O型圈(氟橡膠材質(zhì),規(guī)格按實際情況選定,如內(nèi)徑50mm)；
4b—第二 O型圈(氟橡膠材質(zhì),規(guī)格按實際情況選定,如內(nèi)徑50mm)；
5-T型引線螺栓(核心部件，采用不銹鋼材質(zhì)加工)
所述的T型引線螺栓本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員均能制備；
6一螺帽(普通螺紋)；
7—高壓容器的金屬殼體(不銹鋼、合金鋼、銅等金屬材質(zhì)，為高壓容器引線通過預(yù)留的小孔);
上述其它部件，均可在市場上購置。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述:
如圖1所示，一種高壓容器多線引出裝置，從高壓容器的內(nèi)部嵌入，并排放置第一多線引出裝置3a、第二多線引出裝置3b。其中高壓容器內(nèi)該多線引出裝置可以設(shè)置1-10組，圖1中高壓容器設(shè)置了 2組多線引出裝置以示意。
[0024]所述的第一多線引出裝置3a與第二多線引出裝置3b之間無必然聯(lián)系，每個多線引出裝置(1-10組)都可以獨立工作。
[0025]所述的第一多線引出裝置3a (第二多線引出裝置3b)包括:第一導(dǎo)線la、第二導(dǎo)線lb、第三導(dǎo)線lc、硬性密封膠2、柔性密封樹脂3、第一 O型圈4a、第二 O型圈4b、T型引線螺栓5和螺帽6，如圖2所示。其特征在于:T型引線螺栓5中間的小孔插入第一導(dǎo)線la、第二導(dǎo)線Ib和第三導(dǎo)線lc，并分層澆筑柔性密封樹脂3和硬性密封膠2來填充第一導(dǎo)線la、第二導(dǎo)線Ib和第三導(dǎo)線Ic與小孔之間的間隙。然后將T型引線螺栓5插入高壓容器的金屬殼體7中，在T型引線螺栓5的底部采用螺帽6連接(旋緊)，還在T型引線螺栓5與高壓容器的金屬殼體7中間設(shè)置第一 O型圈4a和第二 O型圈4b，將其間的間隙的密封；T型引線螺栓5插入高壓容器的金屬殼體7后，在T型引線螺栓5的底部采用螺帽6旋緊，實現(xiàn)其位置的固定。
[0026]所述的T型引線螺栓5，如圖3、4所示，其特征在于:Τ型引線螺栓5中間預(yù)留小孔，供多根導(dǎo)線(二至八根)引出；其特征還在于，T型引線螺栓5從高壓容器內(nèi)部嵌入，如圖1所示，而不是以從高壓容器外部以螺紋形式(同類技術(shù)的常用方式)鏈接；其特征還在于，T型引線螺栓5底部端口為外螺紋，穿過高壓容器的金屬殼體7后，采用螺帽6旋緊固定。
項目致謝:
國家自然科學(xué)基金面上項目(Grant N0.41274111)
中國科學(xué)院百人計劃一 (Grant N0.0931061C01)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓容器多線引出裝置，包括第一導(dǎo)線(la)、硬性密封膠(2)、柔性密封樹脂(3)、第一 O型圈(4a)、T型引線螺栓(5)和螺帽(6)，其特征在于:T型引線螺栓(5)中間的孔插入第一導(dǎo)線(la)、第二導(dǎo)線(Ib)和第三導(dǎo)線(lc)，并分層澆筑柔性密封樹脂(3)和硬性密封膠(2)來填充第一導(dǎo)線(la)、第二導(dǎo)線(Ib)和第三導(dǎo)線(Ic)與孔之間的間隙，將T型引線螺栓(5)插入高壓容器的金屬殼體(7)中，在T型引線螺栓(5)的底部采用螺帽(6)連接，在T型引線螺栓(5)與高壓容器的金屬殼體(7)中間設(shè)置第一 O型圈(4a)和第二 O型圈(4b)，將其間隙密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓容器多線引出裝置，其特征在于:所述的T型引線螺栓(5)中間的孔插入導(dǎo)線，采用柔性密封樹脂(3)和硬性密封膠(2)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓容器多線引出裝置，其特征在于:所述的T型引線螺栓(5)從高壓容器內(nèi)部嵌入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓容器多線引出裝置，其特征在于:所述的T型引線螺栓(5)底部端口為外螺紋，穿過高壓容器的金屬殼體(7)后，下端采用螺帽(6)固定。
【文檔編號】F16L5/02GK103982709SQ201410244699
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】李小春, 劉學(xué)浩, 李琦 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所