小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于核反應(yīng)堆堆芯測(cè)量和一回路管道溫度測(cè)量管形結(jié)構(gòu)件用密封結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于核反應(yīng)堆堆芯測(cè)量系統(tǒng)需要對(duì)堆芯出口溫度、堆芯中子注量率或堆芯水位進(jìn)行測(cè)量，有的一回路管道需要對(duì)反應(yīng)堆進(jìn)出口溫度進(jìn)行測(cè)量，所以在反應(yīng)堆壓力容器上或管道上設(shè)置了探測(cè)器或熱電偶保護(hù)管等管形結(jié)構(gòu)件對(duì)以上這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0003]對(duì)于探測(cè)器或熱電偶保護(hù)管等管形結(jié)構(gòu)件，一般在壓力容器或一回路管道上設(shè)置管座，將管形結(jié)構(gòu)件插入并定位在管座上，在管形結(jié)構(gòu)件和管座之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，目前廣泛采用的密封結(jié)構(gòu)一般分為強(qiáng)制性密封和自緊式密封兩種，強(qiáng)制性密封通過緊固件與管座螺紋配合，提供預(yù)緊力壓緊金屬墊片的方式，該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是金屬墊片的回彈性一般，隨著反應(yīng)堆溫度和壓力變化，該密封結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)泄露；自緊式密封的結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，同時(shí)安裝過程也較復(fù)雜，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及安裝過程，可造成如復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)在裝配時(shí)產(chǎn)生的位置誤差、實(shí)際所提供的壓緊力與理論壓緊力偏差較大，密封環(huán)容易出現(xiàn)過量或過少壓縮的情況，以上情況都會(huì)影響現(xiàn)有自緊式密封的密封效果，使壓力容器或壓力管道具有較大的泄漏隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中，壓力容器或一回路管道上設(shè)置的用于安裝探測(cè)器或熱電偶保護(hù)管等管形結(jié)構(gòu)件的管座上，采用的強(qiáng)制性密封和自緊式密封在安裝或使用過程中存在諸多問題的問題，本發(fā)明提供了一種小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供的小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題:小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)用于接管與壓力容器或壓力管道連接點(diǎn)處管座的靜密封，所述密封結(jié)構(gòu)包括分離半環(huán)、密封環(huán)、空心螺栓；
所述分離半環(huán)至少有兩塊，接管深入管座的一側(cè)設(shè)置有環(huán)形槽，分離半環(huán)環(huán)形布置于所述環(huán)形槽中，分離半環(huán)的外側(cè)相對(duì)于接管的外壁面凸出；
所述空心螺栓上設(shè)置有用于接管穿過的通孔，所述通孔的軸線與空心螺栓的軸線共線，通孔與接管呈間隙配合關(guān)系；
所述密封環(huán)套設(shè)于接管上，且密封環(huán)位于空心螺栓與分離半環(huán)之間，空心螺栓在深入管座的過程中，可使密封環(huán)被擠壓變形。
[0006]具體的，以上管座即為壓力容器或壓力管道上用于與接管相連的部分，以上接管即為空心管，用于向壓力容器或壓力管道中引入熱電偶、傳感器等，以對(duì)壓力容器或壓力管道內(nèi)介質(zhì)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0007]本密封結(jié)構(gòu)中，在接管上設(shè)置環(huán)形槽，環(huán)形槽中嵌入分離半環(huán)、分離半環(huán)環(huán)形布置于環(huán)形槽中、分離半環(huán)的外側(cè)相對(duì)于接管的外壁面凸出的技術(shù)特征，用于實(shí)現(xiàn)如下目的:分離半環(huán)前部的端面用于限制密封環(huán)深入管座一端的位置，同時(shí)通過在管座上設(shè)置用于穿設(shè)接管的臺(tái)階圓孔，所述臺(tái)階圓孔內(nèi)側(cè)直徑小于外側(cè)直徑，這樣，在接管上安裝好分離半環(huán)后插入管座的過程中，分離半環(huán)深入管座的一端與臺(tái)階圓孔的臺(tái)階接觸，可達(dá)到限定接管插入止點(diǎn)位置的目的。這樣，在空心螺栓與臺(tái)階圓孔外段螺紋連接的過程中，在空心螺栓深入管座一端對(duì)密封環(huán)施加壓應(yīng)力時(shí)，密封環(huán)可產(chǎn)生變形，以上變形可填充密封面上的間隙，最后實(shí)現(xiàn)密封面上的靜密封。
[0008]本密封結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置的分離半環(huán)，限制了密封環(huán)在接管上的止點(diǎn)位置、限制了接管插入管座的深度，這樣，再通過空心螺栓擠壓密封環(huán)，使得密封環(huán)產(chǎn)生變形以填補(bǔ)靜密封面上的間隙，這樣，以上密封結(jié)構(gòu)中，通過對(duì)密封環(huán)一端的位置進(jìn)行限定，再由密封環(huán)的另一端加載使密封環(huán)產(chǎn)生變形的壓應(yīng)力，以上特征使得影響密封環(huán)變形量的因素少，可達(dá)到密封環(huán)變形量控制精度高的效果。
[0009]同時(shí)本密封結(jié)構(gòu)的實(shí)施僅需要對(duì)現(xiàn)有管座進(jìn)行擴(kuò)孔和在接管上車削環(huán)形槽，故本密封結(jié)構(gòu)還便于推廣。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案為:
由于本密封結(jié)構(gòu)在裝配時(shí)，分離半環(huán)由環(huán)形槽的外側(cè)嵌入環(huán)形槽中，這樣，在裝設(shè)有分離半環(huán)的接管插入管座的過程中，分離半環(huán)具有由環(huán)形槽中脫出的風(fēng)險(xiǎn)，脫出后的分離半環(huán)在經(jīng)過管座的密封區(qū)域時(shí)，若對(duì)密封區(qū)域的密封面造成劃傷，必然會(huì)影響本密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性，為消除上述隱患，還包括套設(shè)于接管上的限制環(huán)，所述限制環(huán)位于密封環(huán)與分離半環(huán)之間，各塊分離半環(huán)靠近限制環(huán)的一端上均固定有至少一根軸線平行于接管軸線的連接銷;所述限制環(huán)還設(shè)置有數(shù)量與連接銷數(shù)量相等的第一銷孔，所述第一銷孔與連接銷一一對(duì)應(yīng)，不同的連接銷插入不同的第一銷孔中。以上連接銷插入第一銷孔后，可通過限制環(huán)，限制分離半環(huán)的相對(duì)位置。
[0011]作為連接銷與分離半環(huán)及限制環(huán)的具體連接形式，所述分離半環(huán)上均設(shè)置有第二銷孔，所述連接銷通過第二銷孔與分離半環(huán)固定連接，且連接銷與第二銷孔、連接銷與第一銷孔的配合關(guān)系均成過盈配合。以上連接形式中，分離半環(huán)、限制環(huán)與連接銷連接后，三者連接關(guān)系可靠，便于得到唯一的分離半環(huán)與限制環(huán)的相互位置關(guān)系，這樣，可保證在空心螺栓向密封環(huán)施加壓應(yīng)力時(shí)，密封環(huán)深入管座的一端周向和徑向上各點(diǎn)受力均勻，即可使得密封環(huán)產(chǎn)生均勻變形，利于密封結(jié)構(gòu)密封的可靠性。
[0012]作為分離半環(huán)的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述分離半環(huán)的數(shù)量為兩個(gè)，且分離半環(huán)由一個(gè)整圓環(huán)平均分割而成。本案所采用的分離半環(huán)，加工方便。進(jìn)一步的，在分割整圓環(huán)時(shí)，優(yōu)選切口采用斜切口，即由整圓環(huán)的一端傾斜切至整圓環(huán)的另一端，以在空心螺栓施加壓應(yīng)力時(shí)，兩個(gè)分離半環(huán)的配合面上可產(chǎn)生壓應(yīng)力，以上壓應(yīng)力可用于分離半環(huán)之間的密封。
[0013]為避免空心螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空心螺栓與密封環(huán)直接接觸，兩者之間較大的摩擦力使得防轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)而磨損密封環(huán)和/或管座上的密封面，還包括套設(shè)于接管上的防轉(zhuǎn)環(huán)，所述防轉(zhuǎn)環(huán)位于密封環(huán)與空心螺栓之間，所述防轉(zhuǎn)環(huán)用于避免因?yàn)榭招穆菟ㄞD(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)密封環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。防轉(zhuǎn)環(huán)的具體實(shí)現(xiàn)形式可采用端面光滑的環(huán)，如加工出一端為鏡面的不銹鋼環(huán)、采用碳化硅陶瓷環(huán)、采用端面光滑的銅環(huán)等。
[0014]作為防轉(zhuǎn)環(huán)的具體實(shí)現(xiàn)形式，防轉(zhuǎn)環(huán)包括圓環(huán)本體，所述圓環(huán)本體的表面還設(shè)置有鍍層，所述鍍層的材質(zhì)為銀。本防轉(zhuǎn)環(huán)形式，成本低、在防轉(zhuǎn)環(huán)加工制造中，對(duì)加工、制造精度要求低。
[0015]為避免本密封結(jié)構(gòu)在工作過程中，因?yàn)檎饎?dòng)等因素造成空心螺栓自轉(zhuǎn)造成密封失效，還包括設(shè)置于空心螺栓與管座之間的鎖緊部，所述鎖緊部用于避免空心螺栓發(fā)生自轉(zhuǎn)。
[0016]作為鎖緊部的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述鎖緊部包括設(shè)置于空心螺栓螺帽端的鎖緊凹槽、內(nèi)嵌于鎖緊凹槽中的鎖緊銷，所述鎖緊銷的端部與管座固定連接。本鎖緊部形式，相較于傳統(tǒng)的如采用彈性墊圈的形式，鎖緊更為可靠；同時(shí)不會(huì)因?yàn)閺椥詨|圈的彈性變形影響密封環(huán)受到擠壓力大小的判讀。鎖緊銷可通過在管座上設(shè)置銷孔等形式將其固定于管座上。優(yōu)選鎖緊銷與管座的連接采用焊接，即兩者通過防松點(diǎn)焊縫實(shí)現(xiàn)固定連接，以使得在擰緊空心螺栓時(shí)，鎖緊凹槽在任意位置都可實(shí)現(xiàn)鎖緊銷與管座的固定連接。
[0017]為便于準(zhǔn)確的控制實(shí)現(xiàn)本密封結(jié)構(gòu)密封狀態(tài)下密封環(huán)的變形量，在密封環(huán)的壓緊狀態(tài)時(shí)，所述空心螺栓螺帽端端面與管座的外側(cè)面接觸。以上結(jié)構(gòu)中，可通過在分離半環(huán)與臺(tái)階圓孔臺(tái)階面接觸、密封環(huán)深入管座的一端受到支撐力、空心螺栓對(duì)密封環(huán)剛有相互作用力時(shí)，空心螺栓螺帽端端面與管座的間距與密封環(huán)的軸向設(shè)計(jì)壓縮量相等方案加以實(shí)現(xiàn)。即:采用本方案，空心螺栓與管座面貼合，能準(zhǔn)確控制密封環(huán)的壓縮量以達(dá)到密封環(huán)的密封要求，避免了只依賴擰緊力矩而難以保證密封性能缺陷發(fā)生。
[0018]作為一種易于變形、對(duì)高溫耐受力好的密封環(huán)具體形式，所述密封環(huán)為石墨密封環(huán)。
[0019]本發(fā)明具有以下有益效果:
本密封結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置的分離半環(huán)，限制了密封環(huán)在接管上的止點(diǎn)位置、限制了接管插入管座的深度，這樣，再通過空心螺栓擠壓密封環(huán)，使得密封環(huán)產(chǎn)生變形以填補(bǔ)靜密封面上的間隙，這樣，以上密封結(jié)構(gòu)中，通過對(duì)密封環(huán)一端的位置進(jìn)行限定，再由密封環(huán)的另一端加載使密封環(huán)產(chǎn)生變形的壓應(yīng)力，以上特征使得影響密封環(huán)變形量的因素少，可達(dá)到密封環(huán)變形量控制精度高的效果。
[0020]同時(shí)本密封結(jié)構(gòu)的實(shí)施僅需要對(duì)現(xiàn)有管座進(jìn)行擴(kuò)孔和在接管上車削環(huán)形槽，故本密封結(jié)構(gòu)還便于推廣。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述的小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)一個(gè)具體實(shí)施例的裝配示意圖；
圖2是沿圖1所示A方向的側(cè)視圖；
圖3是沿圖1所示B-B方向的剖視圖。
[0022]圖中標(biāo)記分別為:1、接管，2、空心螺栓，3、防轉(zhuǎn)環(huán)，4、密封環(huán)，5、限制環(huán)，6、連接銷，
7、分離半環(huán)，8、管座，9、介質(zhì)，10、鎖緊銷，11、防松點(diǎn)焊縫，12、環(huán)形槽，13、鎖緊凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例:
實(shí)施例1: 如圖1至圖3所示，小直徑管形結(jié)構(gòu)用可鎖緊式快裝密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)用于接管I與壓力容器或壓力管道連接點(diǎn)處管座8的靜密封，所述密封結(jié)構(gòu)包括分離半環(huán)7、密封環(huán)4、空心螺栓2;
所述分離半環(huán)7至少有兩塊，接管I深入管座8的一側(cè)設(shè)置有環(huán)形槽12，分離半環(huán)7環(huán)形布置于所述環(huán)形槽12中，分離半環(huán)7的外側(cè)相對(duì)于接管I的外壁面凸出；
所述空心螺栓2上設(shè)置有用于接管I穿過的通孔，所述通孔的軸線與空心螺栓2的軸線共線，通孔與接管I呈間隙配合關(guān)系；
所述密封環(huán)4套設(shè)于接管I上，且密封環(huán)4位于空心螺栓2與分離半環(huán)7之間，空心螺栓2在深入管座8的過程中，可使密封環(huán)4被擠壓變形。
[0024]本實(shí)施例中，以上管座8即為壓力容器或壓力管道上用于與接管I相連的部分，以上接管I即為空心管，用于向壓力容器或壓力管道中引入熱電偶、傳感器等，以對(duì)壓力容器或壓力管道內(nèi)介質(zhì)9的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。