气密性观察窗模块、观察窗及其应用的制作方法

本公开涉及一种气密性观察窗模块、观察窗、中压开关充气柜及中压开关充气柜的观察窗的维修方法，属于电气设备技术领域。

背景技术：

充气柜在电力设施中的使用越来越广泛，现有技术中，充气柜起到了一定的绝缘和开关控制功能，但由于其运行环境污秽等级高，沙尘密度大，不能长期有效的保证变压器安全运行，因此对箱体密闭性的提出了很高的要求。

现实中为了便于操作与维修，中压开关充气柜通常需要配备观察窗，而目前市场上所使用的观察窗方案，结构上基本都是在气箱前板上焊接螺柱以紧固观察窗本身或法兰盘，一旦焊接螺柱出现问题导致观察窗气密不足，须对焊接螺柱进行切割、磨平并进行重新焊接，因此在使用过程中的维修相当麻烦，成本极高。

因此，有必要研究一种气密性观察窗模块，以便于安装及对现有观察窗的维修与补救。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种气密性观察窗模块，以便于快速安装及对现有观察窗的维修与补救。

根据本公开的一个方面，提供一种气密性观察窗模块，安装于面板的观察孔，其特征在于，包括扣片、法兰压盘、连接件以及密封件，其中两个或两个以上所述扣片扣合在所述观察孔的一侧边缘，所述扣片包括位于所述面板另一侧的装配部；所述法兰压盘盖合于所述扣片的装配部上，所述法兰压盘中部设有透明部；所述连接件连接各所述装配部与所述法兰压盘，以此将所述法兰压盘压紧至所述观察孔外周的面板上；所述密封件设于所述面板及所述法兰压盘之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述扣片包括适配所述观察孔外形的弧形凹槽：所述弧形凹槽一侧壁扣合在所述观察孔一侧边缘；所述装配部设于所述弧形凹槽另一侧壁。

在本公开的一种示例性实施例中，所述连接件包括螺栓与螺母，所述装配部设置至少一个所述螺栓，所述螺栓通过螺接、焊接、卡接或铆接固定于所述装配部，所述螺栓固定于所述弧形凹槽另一侧壁，并向所述面板外部突出。

在本公开的一种示例性实施例中，所述法兰压盘开设有配合所述螺栓的通孔，所述螺栓贯穿所述通孔并与所述螺母配合紧固所述法兰压盘至所述面板上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述密封件包括环形密封圈，所述法兰压盘对应所述扣片的所述弧形凹槽的另一侧壁外缘设有容置槽，所述环形密封圈设于所述容置槽内并接触所述面板及所述法兰压盘。

在本公开的一种示例性实施例中，所述法兰压盘为一体件或装配结构。

在本公开的一种示例性实施例中，所述法兰压盘为一体金属件或一体透明材料件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述法兰压盘为装配结构件，包括铝制环状法兰盘及透明聚碳酸酯片。

根据本公开的另一个方面，提供一种观察窗，包括第一气密性观察窗模块与第二气密性观察窗模块，其中第一气密性观察窗模块设于所述观察窗内部，第二气密性观察窗模块设于所述观察窗外部，所述第二气密性观察窗模块为如上述任一项所述的气密性观察窗模块。

根据本公开的再一个方面，提供一种中压开关充气柜，包括如上所述的观察窗，或如上述任一项所述的气密性观察窗模块。

根据本公开的又一个方面，提供一种中压开关充气柜的观察窗的维修方法，包括步骤：配置如上述任一项所述的气密性观察窗模块；将所述气密性观察窗模块安装于所述中压开关充气柜的内置观察窗的窗口外部或外置观察窗的内部。

由上述技术方案可知，本公开提供的一种气密性观察窗模块，其优点和积极效果在于：

本公开提供的一种气密性观察窗模块，安装于面板的观察孔，包括扣片、法兰压盘、连接件以及密封件，其中两个或两个以上扣片扣合在观察孔的一侧边缘，扣片包括位于面板另一侧的装配部，法兰压盘盖合于扣片的装配部上且其中部设有透明部，连接件连接各装配部与法兰压盘，以此将法兰压盘压紧至观察孔外周的面板上，密封件设于面板及法兰压盘之间。

本公开提供的气密性观察窗模块，一方面无需在气箱前板内外侧焊接螺栓，而是通过可轻松拆卸的扣片扣合提供固定基板，安装简单、便于后续的维修更换。

另一方面该模块还可以作为目前常见的内置版观察窗的补救措施，在原观察窗失效时，无需割箱返修，可以直接将本发明的气密性观察窗模块安装在气箱前板外侧，大大节约了维修时间，降低了维修成本。

再一方面在对原观察窗进行补救措施时，还可根据实际情况，取消透明片，直接采用密封性更强的透明或金属一体件。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出现有技术中一种观察窗结构示意图；

图2示出现有技术中另一种观察窗结构示意图；

图3示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块的剖面结构示意图；

图4示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块用于修补内置观察窗的剖面结构示意图；

图5示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块的爆炸图；

图6示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块的扣片的立体结构示意图；

图7示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块的法兰压盘的立体结构示意图；

图8示出本公开示例性实施例中气密性观察窗模块的透明片的立体结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

图1示出现有技术中一种观察窗结构示意图；图2示出现有技术中另一种观察窗结构示意图。

现有技术中的中压开关充气柜所使用的观察窗结构主要有两种结构，如图1所示，第一种观察窗结构10主要由四个部件组成，分别为法兰盘110、定位环120、透明pc片130及密封圈140，其中该观察窗结构10需要配合安装于焊接在气箱前板的焊接螺栓上；如图2所示，第二种观察窗结构20主要由两个部件组成，分别为注塑成型的一体透明pc片210及密封圈220，同样该观察窗结构20需要配合安装于焊接在气箱前板的焊接螺栓上。此外该两种方案可根据实际情况安装在充气柜气箱内侧或外侧。此类观察窗结构的安装需要高度依赖固定于气箱前板的焊接螺栓，一旦出现焊接位置不准确或焊接不良导致锁付时拉裂，影响整个产品的气密性，只能进行切割、磨平、重焊，出厂的产品售后成本极高。

本示例实施方式首先提供了一种气密性观察窗模块30，安装于面板100的观察孔，可以包括扣片310、法兰压盘320、连接件330以及密封件340，其中两个或两个以上扣片310扣合在观察孔的一侧边缘，扣片310包括位于面板另一侧的装配部，法兰压盘320盖合于扣片310的装配部上且其中部选择设有透明部，连接件330连接各装配部与法兰压盘320，以此将法兰压盘320压紧至观察孔外周的面板上，密封件340设于面板100及法兰压盘320之间。

由上述技术方案可知，本公开提供的一种气密性观察窗模块，其优点和积极效果在于：

本公开提供的气密性观察窗模块，一方面无需在气箱前板内外侧焊接螺栓，而是通过可轻松拆卸的扣片扣合提供固定基板，安装简单、便于后续的维修更换；另一方面该模块还可以作为目前常见的内置版观察窗的补救措施，在原观察窗失效时，无需割箱返修，可以直接将本发明的气密性观察窗模块安装在气箱前板外侧，大大节约了维修时间，降低了维修成本；再一方面在对原观察窗进行补救措施时，还可根据实际情况，取消透明片，直接采用密封性更强的透明或金属一体件。

下面，将对本示例实施方式中的一种气密性观察窗模块30进行进一步的阐述。

在本示例实施例中，如图3～图8所示，气密性观察窗模块30可以安装于气箱前板100的外侧，其中两个或两个以上扣片310可以扣合在观察孔的一侧边缘，扣片的数量可以为两个、三个或更多个，需要根据实际观察孔的尺寸、形状、扣片的加工以及安装情况进行确定，本公开的实施例中以扣片的数量为两个为例进行说明。此外在多数实施例中观察孔为圆形孔，则两个或两个以上的扣片在扣合时则为圆形。如两个扣片可以各为半圆形的弧形，或者在三个以上扣片的情况下，各扣片的圆心角可以配合设计，例如三个扣片的圆心角均为略小于120度，等等。凡是可以实现两个以上扣片扣合形成完整圆形的方案均在本公开的保护范围之内，本公开在此不做特殊限定。当然，应该理解的是,所有扣片总的角度应小于360度，以便于完成装配。

进一步的，如图3、图5、图6所示，扣片310可以包括适配所述观察孔外形的弧形凹槽，在扣片数量为两个时，则该弧形凹槽可以各为接近半圆形凹槽，弧形凹槽一侧壁可以扣合在观察孔的一侧边缘。为了配合安装法兰压盘320，则弧形凹槽另一侧壁还可以包括装配部，所述另一侧壁面向该观察窗模块的安装方向。

在本示例实施例中，如图3、图5、图7、图8所示，法兰压盘320可以盖合在扣片310的装配部上，且为了实现观察功能，法兰压盘320的中部可以包括透明部。常用的法兰压盘可以为装配结构，可以包括金属制环状法兰盘例如铝制环状法兰盘及中部的透明pc(聚碳酸酯)片；在一些实施例中，法兰压盘还可以为一体件，则可以为一体透明材料件，透明材料如pc材料。上述两者均可以实现法兰压盘的装配功能以及观察功能，只是相较于一体透明材料件，金属制的环状法兰盘具有更好的结构强度，可较好的承受面板变形力，但又由于有两个以上的元件进行装配，则在元件的衔接部又额外产生了漏气风险，还需进行密封处理；而一体透明材料虽然在结构强度上不及前者，但其具备装配简单，密封较好的优点。

在本示例实施例中，如图3～图7所示，为了对法兰压盘320与扣片310进行固定，并将法兰压盘320压紧至观察孔外周的面板100上，本气密性观察窗模块30还可以包括连接件330，该连接件330可以包括螺栓与螺母，且螺栓可以通过螺接、焊接、卡接或铆接固定于扣片310的装配部上，即螺栓可以固定于弧形凹槽另一侧壁，并向面板外部突出。此外，各扣片310的装配部需要设置至少一个螺栓，也可以设置两个、三个或更多个螺栓。法兰压盘320的周缘可以开设有配合所述螺栓的通孔，螺栓贯穿该通孔并与螺母配合紧固法兰压盘320至面板100上。

进一步的，由于法兰压盘与面板之间存在密封不良的可能，因此，本气密性观察窗模块30还可以包括密封件340，该密封件340可以包括环形密封圈340，该环形密封圈340设于面板与法兰压盘之间。且为了固定容纳该环形密封圈340，在法兰压盘320对应扣片310的弧形凹槽的另一侧壁外缘设有容置槽，该环形密封圈340设于容置槽内并接触面板及法兰压盘。实际安装中，该环形密封圈340可以预先安装于法兰压盘的容置槽内，并使该环形密封圈340的直径稍大于该容置槽的口径，以在安装中使该环形密封圈340充分充满于面板100与法兰压盘320之间的空间中，从而实现密封功能。

此外，如图3、图5及图6所示，由于法兰压盘320与扣片310是通过螺栓与螺母装配的，以此导致扣片310、螺栓与法兰压盘320通孔之间存在密封不良的可能，因此为了加强密封性，还可以在螺栓与法兰压盘之间的接触面上设置一个或多个密封圈331，而为了固定容纳该密封圈331，在螺栓中部或底部还可以设置一个或多个环形容置槽。该环形容置槽可由设置于槽两侧的直径稍大于该螺栓直径的凸环形成。进一步的，为了容纳该环形容置槽，在法兰压盘靠近螺栓底部的通孔内侧，可以设置直径稍大的限位台阶。此外，通过在螺栓端部设计限位台阶，还可以保证螺纹连接深度，以限定法兰盘320外缘的环形密封圈340压缩量。

在本示例实施例中，如图3、图5、图7所示，采用的法兰压盘320为装配结构，包括了金属制环状法兰盘与中部的透明pc片，则在该环状法兰盘与透明pc片的之间的环状接触面上同样存在密封不良的可能，因此为了加强密封性，还可以在环状法兰盘与透明pc片之间的接触面上设置一个密封圈322，而为了固定容纳该密封圈322，还可以在环状法兰盘接触该透明pc片的内边缘设置一个环形容置槽。

举例而言，本公开提供的气密性观察窗模块的装配及安装过程如下：

如图3中所示的气密性观察窗模块，包括2个扣片310，1个法兰压盘320、1个透明pc片321、1个密封圈340、12个密封圈331以及1个密封圈322。法兰压盘320为一铝制圆环状法兰盘，上有6个带台阶的通孔，以及安装密封圈340及密封圈322的凹槽；扣片310是带有均匀分布3个螺柱的月牙形不锈钢机加工件；透明pc片321为一圆形pc片。该法兰压盘320中部凹槽可先装好密封圈322，再套上透明pc片321，外部凹槽装上密封圈340；扣片310上的每个螺柱对应位置上装上2个密封圈331。

通过2个扣片310扣住气箱前板100观察窗开孔内侧，并使用法兰压盘320上的6个带台阶的通孔配合连接件330的螺栓进行定位并锁付固定压紧，通过密封圈340实现法兰压盘320与气箱前板100的密封，通过密封圈322实现法兰压盘320与透明pc片321的密封，通过密封圈331实现法兰压盘320与扣片310上螺柱的密封，从而完成在气箱外侧的密封。

需要补充的是，本公开提供的气密性观察窗模块30，还可以作为目前常见的内置版观察窗的补救措施，在原观察窗失效时，无需割箱返修，可以直接将本发明的气密性观察窗模块安装在气箱前板外侧，大大节约了维修时间，降低了维修成本。

因此，根据本公开的另一个方面，提供一种观察窗，如图4所示，可以包括两个气密性观察窗模块，其中第一气密性观察窗模块10(可以是现有技术中观察窗或本实施中观察窗模块)可以设于观察窗内部，第二气密性观察窗模块30可以设于观察窗外部。

根据本公开的再一个方面，提供一种中压开关充气柜，可以包括如上所述的观察窗，或如上述所述的任意一种气密性观察窗模块。

根据本公开的又一个方面，提供一种中压开关充气柜的观察窗的维修方法，可以包括步骤：配置如上述任一项所述的气密性观察窗模块；将所述气密性观察窗模块安装于所述中压开关充气柜的内置观察窗的窗口外部或外置观察窗的内部。此外，该气密性观察窗模块还可以在对原观察窗进行补救措施时，还可根据实际情况，取消透明片，直接采用密封性更强的透明一体件或金属一体件。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。