一种SF6气体密度继电器校验用三通阀的制作方法

本实用新型涉及密度继电器校验技术领域，更具体地说，涉及一种SF6气体密度继电器校验用三通阀。

背景技术：

气体绝缘全封闭金属组合电器简称GIS，自20世纪60年代开始实用化以来，已广泛应用于高电压领域。SF6(六氟化硫)气体因其优异的绝缘性能、灭弧性能亦被大量使用在GIS设备内作为绝缘气体，SF6气体的临界温度达到45.6℃，也就是说在常温下都有液化的可能，需要对其压力进行监测，另外SF6气体虽然无毒且有很好的还原性，不过该气体在高温高场强下会分解出氟化亚硫酰、氟化氢等有毒物质，如果伴随SF6气体一起泄漏，会造成人身伤害，所以对全密封状态下的SF6气体泄漏情况进行监测也是必不可少的。

SF6断路器中的SF6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在断路器运行的各种允许条件范围内，尽管SF6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，SF6气体的密度值始终不变，根据这一物理现象，采用监测SF6气体密度的方法可反映是否存在泄漏，目前国内外大都使用密度继电器来检测SF6气体的密度。密度继电器属于机械表，发生故障很难及时发现，国家标准规定需定期对密度继电器进行计量校验，SF6气体密度继电器校验装置应运而生。校验时，密度继电器需要跟校验仪进行气路上的通断，而密度表只有一个气路且已经连接在高压电器设备上，这个时候即需要一个三通结构，使密度继电器既能够与高压电器设备连接，又能够与校验仪连接。

市面上现有的三通阀大多采用不锈钢或者铝合金进行机加工，掏空成三通气室，在气室中部增加球阀，球阀上按需求开三或者四个通孔，气室内壁增设球墨密封或四氟密封，配合校验口的自封接头形成成套的三通阀组，其结构复杂，加工制造困难，生产成本高，并且，因为三通或四通球芯要外部加工并安装到三通气室内，必然要在某侧开孔，且孔径还要适宜调节球芯及密封环，以目前国内对密封环的工艺来说，该孔一般超过30mm，所以整个三通气室就不会小于40mm，整个三通阀组的重量一般都超过1kg，体积和质量均较大，较为笨重。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中的气体用的三通阀存在的上述不足，本实用新型提供一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀结构简单，较为轻便，加工制造容易，降低了生产成本，并且，该三通阀密封性好，使用可靠，维修更换成本低，清洁方便。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，包括U形主体、支路一、支路二和支路三，所述的支路一连接在U形主体的左侧，用以连接高压设备本体，所述的支路二连接在U形主体的右侧，用以连接校验仪，所述的支路三连接在U形主体的上部，用以连接密度继电器，所述的支路一、支路二和支路三均与U形主体通气连接，所述的支路二的口部连接有自封接头，所述的U形主体的左侧连接有用以阻断支路一和U形主体之间气路的阀体，所述的阀体包括手柄、安装座、后端针体和前端针体，所述的安装座固设在U形主体的左侧壁上，所述的前端针体一端插入到支路一中，另一端与后端针体连接，所述的后端针体穿过安装座与手柄固连，所述的后端针体上和安装座内设有互相适配的螺纹，用以带动前端针体移动，所述的U形主体、支路一、支路二和支路三的外侧壁上包裹有气体密封材料，且所述的气体密封材料外部设有防粘层。

更进一步地，所述的U形主体的左侧壁上位于安装座位置所在处设有连接装置，所述的连接装置包括大固定环和小固定环，所述的小固定环的内径与前端针体的外径相等，所述的小固定环通过多根连接杆与大固定环连接，多根所述的连接杆为扇形，且多根所述的扇形的连接杆围绕成一个整体的圆环，并且连接杆的大端与大固定环转动连接，连接杆的小端与小固定环固连，所述的前端针体固连在小固定环内，所述的后端针体的一端与前端针体转动连接，所述的大固定环和小固定环之间还设有挡板和弹性密封圈，所述的挡板位于连接杆的外侧，用以阻挡连接杆，所述的弹性密封圈位于连接杆的内侧，用以避免气体从连接杆之间的缝隙处逸出。

更进一步地，所述的支路三的口部还连接有转换接头，用以适配不同规格的密度继电器。

更进一步地，所述的转换接头和支路三的口部之间还设有单向自封阀接头，用以避免外部空气进入到U形主体内。

更进一步地，所述的U形主体、支路一、支路二和支路三均采用钛合金制成。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀设有U形主体、支路一、支路二和支路三，其结构简单，加工制造容易，降低了生产成本，并且，该三通阀不需要设置球阀，体积和质量较小，较为轻便。

(2)本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀的U形主体、支路一、支路二和支路三的外侧壁上包裹有气体密材料，且气体密封材料外部设有防粘层，气体密封材料能够增强密封效果，避免三通阀内的气体逸出，防粘层能够避免空间中的灰尘等杂质积落到三通阀的外侧壁上，使得该三通阀更加干净，清洁更方便。

(3)本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀的阀体包括手柄、安装座、后端针体和前端针体，其中，后端针体和前端针体转动连接，并且该三通阀的U形主体的左侧壁上位于安装座位置所在处设有连接装置，该连接装置包括大固定环、小固定环和连接杆，前端针体与连接装置中的小固定环固连，同时，连接装置的大固定环和小固定环之间设有挡板和弹性密封圈，通过该阀体和连接装置，该三通阀能够很好地完成气路的开闭，并且三通阀内部的气体不会从阀体与U形主体的连接处逸出，密封性好，使用可靠，且挡板能够阻挡连接杆，避免其朝向外侧翻出，使得该连接装置使用更加可靠。

(4)本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀的支路三的口部还连接有转换接头，可以方便更换同一参数不同接口的密度继电器，不会因密度继电器接口尺寸不同而无法导致安装，当密度继电器损坏需要维修更换时，无需更换整个三通阀，降低了维修更换成本。

(5)本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀的转换接头和支路三的口部之间还设有单向自封阀接头，能够避免外部空气进入到U形主体内，能够防止空气或灰尘进入三通阀而污染三通阀气室内SF6气体。

附图说明

图1为本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀的整体结构示意图；

图2为本实用新型中的阀体的整体结构放大示意图；

图3为本实用新型中的连接装置在阀体处于打开状态时的连接杆与固定环的连接结构示意图；

图4为本实用新型中的连接装置的整体结构示意图；

图5为本实用新型中的连接装置的背面结构示意图；

图6为本实用新型中的连接装置省略挡板和弹性密封圈后的整体结构示意图；

图7为本实用新型中的后端针体和前端针体的连接关系示意图。

示意图中的标号说明：

1、U形主体；2、支路一；3、支路二；4、支路三；5、连接装置；51、大固定环；52、小固定环；53、连接杆；54、挡板；55、弹性密封圈；6、阀体；61、手柄；62、安装座；63、后端针体；64、前端针体；7、转换接头。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

结合图1至图7所示，本实施例的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，包括U形主体1、支路一2、支路二3和支路三4，其中，支路一2连接在U形主体1的左侧，用以连接高压设备本体，支路二3连接在U形主体1的右侧，用以连接校验仪，支路三4连接在U形主体1的上部，用以连接密度继电器，支路一2、支路二3和支路三4均与U形主体1通气连接，同时，支路二3的口部连接有自封接头。具体地，在本实施例中，支路一2和支路二3为横向设置，U形主体1呈倒置的U形状，支路一2连接在U形主体1左侧的下端，支路二3连接在U形主体1右侧的下端，支路三4为竖向设置，连接在U形主体1的顶部位置处。

如图1、图2和图7所示，U形主体1的左侧连接有用以阻断支路一2和U形主体1之间气路的阀体6，该阀体6包括手柄61、安装座62、后端针体63和前端针体64，其中，安装座62固设在U形主体1的左侧壁上，前端针体64一端插入到支路一2中，另一端与后端针体63连接，后端针体63穿过安装座62与手柄61固连，后端针体63上和安装座62内设有互相适配的螺纹，用以带动前端针体64移动。后端针体63可通过螺纹相对于安装座62发生转动，由于安装座62是固定不动的，因而后端针体63转动即可带动前端针体64前后移动，从而实现对气路的开闭控制。U形主体1左侧臂的右边的壁面上设有凹槽，该凹槽的截面形状为与前端针体64配合的“V”字形，前端针体64与该凹槽的底部接触时，U形主体1与支路一2之间的气路即被前端针体64阻断，U形主体1内的气体即不能够再向支路一2流动。在生产制造时，可采用铸造的方式一体成型该三通阀，也可以先分别制作各个部分，再采用焊接的方式进行连接。结构简单，加工制造容易，降低了生产成本，并且，该三通阀不需要设置球阀，体积和质量较小，较为轻便。

进一步地，U形主体1、支路一2、支路二3和支路三4的外侧壁上包裹有气体密封材料，且该气体密封材料外部设有防粘层。优选地，该气体密封材料为三元乙丙胶，三元乙丙胶密封效果好，且抗老化、耐腐蚀，使用寿命长，同时，防粘层为聚四氟乙烯涂层。气体密封材料能够增强密封效果，避免三通阀内的气体逸出，防粘层能够避免空间中的灰尘等杂质积落到三通阀的外侧壁上，使得该三通阀更加干净，清洁更方便。作为一种优选方案，本实施例的气体密封材料和防粘层之间还设有减震缓冲层，该减震缓冲层的材料为橡胶，橡胶包裹在气体密封材料的外侧，防粘层设于减震缓冲层的外部。设置减震缓冲层可以减少三通阀所受到的冲击，延长三通阀的使用寿命，同时，橡胶作为减震缓冲材料不仅能够起到减震缓冲作用，同时能够进一步地对气体进行密封，增强了密封效果。

上述的U形主体1的左侧壁上位于安装座62位置所在处设有连接装置5，该连接装置5包括大固定环51和小固定环52，小固定环52的内径与前端针体64的外径相等，且小固定环52通过多根连接杆53与大固定环51连接，多根连接杆53均为扇形，且多根扇形的连接杆53围绕成一个整体的环，并且，连接杆53的大端与大固定环51转动连接，连接杆53的小端与小固定环52固连，上述的前端针体64固连在小固定环52内，后端针体63的一端与前端针体64转动连接。具体地，U形主体1的左侧壁上设有安装孔，大固定环51通过焊接的方式固定在安装孔内，同时，大固定环51与U形主体1左侧壁的连接处涂覆有密封材料，一避免气体从连接处逸出，同样地，小固定环52与前端针体64的连接处也设有密封材料。需要说明的是，小固定环52由有一定弹性的材料制成，小固定环52的外轮廓处能发生少量的扩张与收缩，由于前端针体64固定安装在小固定环52内，小固定环52的内圈与前端针体64一直保持贴合，小固定环52的内圈不会发生扩张与收缩，小固定环52的内圈与前端针体64之间不会因连接杆53的转动而产生空隙，而小固定环52的外轮廓处即在连接杆53的作用下进行扩张或者收缩，以使阀体6正常工作。连接杆53的大端可通过铰接等方式与大固定环51上转动连接。当阀体6处于关闭状态时，连接杆53的小端向U形主体1内部转动，小固定环52相对于大固定环51向内凹陷，当阀体6处于处于完全打开的状态时，小固定环52与大固定环51位于同一竖直平面上，此时，多根连接杆53的大端和小端也位于同一竖直平面内，多根连接杆53拼接成一个完整的圆环。当连接杆53发生转动时，多根连接杆53的小端之间会产生缝隙，为此，本实施例的大固定环51和小固定环52之间还设有弹性密封圈55，弹性密封圈55位于连接杆53的内侧，用以避免气体从连接杆53之间的缝隙处逸出。该弹性密封圈55为圆环状结构，且其外轮廓与大固定环51的内侧壁固定连接，其内圆部分与小固定环52的外侧壁固定连接。通过弹性密封圈55，三通阀内的气体即不会从连接杆53的缝隙处逸出。作为一种优选方案，在本实施例中，弹性密封圈55还粘连在多根连接杆53上，这样，弹性密封圈55即随着连接杆53的转动而进行伸缩。另外，为了避免连接杆53在气体的压力作用下过度向外翻转，本实施例的大固定环51和小固定环52之间还设有挡板54，挡板54位于连接杆53的外侧，该挡板54也为圆环结构，且该挡板54固连在大固定环51的侧壁上，其内圆的直径大于小固定环52的外径，当连接杆53转动到与挡板54相接触时，连接杆53即不能够再发生转动。由于本实施例的前端针体64与小固定环52固定连接，前端针体64与U形主体1之间无转动等动作，前端针体64与U形主体1之间即无所留出一定的空隙，气体也就不易逸出，向比如直接用针体与U形主体1连接来说，本实施例的结构密封性更好。该三通阀能够很好地完成气路的开闭，并且三通阀内部的气体不会从阀体6与U形主体1的连接处逸出，密封性好，使用可靠，且挡板54能够阻挡连接杆53，避免其朝向外侧翻出，使得该连接装置使用更加可靠。

上述的后端针体63的一端与前端针体64通过转动球转动连接，同时，后端针体63与前端针体64连接的一端上还设有导向套65，该导向套65套接在后端针体63的外部，且前端针体64的一端可转动地套接在导向套65内，该导向套65的内径略大于前端针体64的外径，该导向套65能够保证前端针体64的轴线与后端针体63在同一水平线上，能够保证前端针体64只相对于后端针体63发生转动，而不发生扭动与偏移等，使得前端针体64移动更加可靠。

上述的支路三4的口部还连接有转换接头7，用以适配不同规格的密度继电器，生产该三通时，可同时多制备几个接口尺寸不同的转换接头7，当密度继电器损坏需要更换时，无需特意找接口尺寸相同的密度继电器，同一参数不同接口的密度继电器均可，连接时，只需更换合适的转换接头7即可。通过转换接头7不会产生因密度继电器接口尺寸不同而无法导致安装的问题，且当密度继电器损坏需要维修更换时，无需更换整个三通阀，降低了维修更换成本。此外，转换接头7和支路三4的口部之间还设有单向自封阀接头，用以避免外部空气进入到U形主体1内。在维修更换密度继电器时，该单向自封阀接头能够避免外部空气进入到U形主体1内，能够防止空气或灰尘进入三通阀而污染三通阀气室内SF6气体，去除了放气冲洗步骤，避免了污染环境。另外，本实施例的U形主体1、支路一2、支路二3和支路三4均采用钛合金制成，钛合金较为轻巧，耐腐蚀性强，更适合在恶劣环境下工作，综合力学性能更好。

正常工作状态下，使阀体6处于打开状态，密度继电器口即跟高压开关本体口连通，由于校验口有自封接头，因而校验口是否与另外两者连通没有影响；校验状态下，使阀体6处于关闭状态下，密度继电器口跟高压开关本体口之间的气道即关闭，而密度继电器口跟校验口连通；充气状态下，校验口即作为充气口使用，此时使阀体6处于打开状态，校验口即跟高压开关本体口连通，此时校验口、高压开关本体口跟密度继电器口是否连通没有影响。

本实用新型的一种SF6气体密度继电器校验用三通阀，该三通阀结构简单，较为轻便，加工制造容易，降低了生产成本，并且，该三通阀密封性好，使用可靠，维修更换成本低，清洁方便。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。