一种高压容器多线引出装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压容器多线引出装置，T型引线螺栓中间的孔插入第一导线、第二导线和第三导线，并分层浇筑柔性密封树脂和硬性密封胶来填充第一导线、第二导线和第三导线与孔之间的间隙，将T型引线螺栓插入高压容器的金属壳体中，在T型引线螺栓的底部采用螺帽连接，在T型引线螺栓与高压容器的金属壳体中间设置第一O型圈和第二O型圈，将其间的间隙的密封。T型引线螺栓中间的孔插入导线，采用柔性密封树脂和硬性密封胶密封。该装置结构新颖、加工方便、成本低廉、适用性强，具有一定的商业推广价值。
【专利说明】一种高压容器多线引出装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械工程的压力容器密封领域，更具体涉及高压条件下对密闭容器的一种多线引出装置。适用于非标准引线(如多根电线同时穿越、逐次测试的单根引线粗细不均、引线外无塑料包裹)、频繁拆卸更换(如科学实验中逐次排查检测)等情况。
【背景技术】
[0002]在材料测试、机械加工领域往往采用多个传感器(如压力、温度、形变、声信号)对密闭容器内的试件进行观测，高压容器内部的传感器需要通过导线引出并传输至外部的数据采集系统。而高压容器内多根导线如何可靠合理地引出，是实际存在的技术问题之一。
[0003]针对上述高压容器内多根导线引出的技术问题，市场上已有的技术方案存在不同程度的缺陷:1)普通的多孔引线装置，通过螺纹或卡环从外部与密闭容器连接，尽管加工方便、成本低廉，但存在严重的安全隐患。其引线装置的接头在频繁拆卸或高压下长期使用的情况下，因接头螺纹失效或卡环受力点疲劳损伤导致金属元件在压差作用下被高速弹出，发生严重的实验事故；2)精密的引线装置尽管技术完备、性能优越，但一般仅适用于标准直径的单根导线，由于其内部结构复杂、成本高昂、适用性差、加工周期长，并不能很好地适应各种实际情况，如多根导线引出。
[0004]发明专利“高压条件下容器的一孔多线引出技术”(申请号86103609)公开了一种一孔多线引出方案，IOOOMPa高压下不漏油，其中多根导线布置于圆锥面预留的导槽中，并采用密封绝缘的内外锥套密封，该锥套采用有机玻璃制成，装配时采用加温措施。该方案适用于直径较细的导线，且圆锥面预留的导槽个数精确匹配引出的导线数目，不可临时增加或减少。此外，该装置的核心密封元件一有机玻璃材质的内外锥套一安装时需要加温处理，导致该导线引出装置温度适应性不强，实际密封效果离散性大。
[0005]实用新型专利“耐高压力壳体与引线密封装置”(申请号200820089786)公开了一种高压下引线密封装置，将压力传感器的导线通过引线柱穿越金属壳体，其中引线柱与金属壳体的锥形孔采用玻璃粉烧结固定。该引线密封装置结构简单，最大问题在于采用玻璃粉烧结的连接方式不易将引线装置从高压容器上拆卸下来，频繁更换影响高压容器穿孔处的金属壳体，甚至导致整个高压容器的失效。
[0006]实用新型专利“一种引线密封装置”(申请号201220238652.5)公开了一种引线密封装置，引线体穿过金属壳体上的阶梯孔，引线体内部的圆柱形空腔与多根导线通过浇筑真空密封树脂实现密封。但问题在于引线体与金属壳体外部通过两个螺栓固定，该结构设计承压能力有限，且仍然存在螺栓元件高速弹出的安全隐患。
[0007]对于上述高压容器引线的实际问题，所述的一种高压容器多线引出装置是在反复实验测试中提炼出来的一种简易可靠的引线方式，通过压力自密封的结构设计克服了普通引线方式的安全隐患，实现了高压条件下一孔多线引出，设计巧妙、适用范围广、成本低廉、操作简单可行。特别适用于仪器设备研发调试阶段多根导线引出、频繁拆卸更换、异性组件等情况，有进一步推广的商业价值。
【发明内容】
[0008]本发明克服现有引线技术的上述缺点和不足，目的是在于提供了一种高压容器多线引出装置。该装置结构新颖、加工方便、成本低廉、适用性强，具有一定的商业推广价值。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种高压容器多线引出装置，包括需要引出高压容器的导线、硬性密封胶、柔性密封树月旨、第一 O型圈和第二 O型圈、T型引线螺栓和螺帽。
[0010]所述的多线此处描述为三根，变化范围为二至八根。
[0011]所述的高压，该多线引出装置实验测试能耐200MPa的压力，即高压容器最高围压至少为200MPa。
[0012]所述的多线引出装置可以在高压容器内可以设置一到十组。
[0013]所述的一种高压容器多线引出装置，其连接方式和功能描述如下:T型引线螺栓中间的小孔插入第一导线、第二导线和第三导线，并分层浇筑柔性密封树脂和硬性密封胶来填充第一导线、第二导线和第三导线与小孔之间的间隙，其中柔性密封树脂实现该间隙的密封，硬性密封胶提高该间隙处承压性能。将T型引线螺栓插入高压容器的金属壳体中，在T型引线螺栓的底部采用螺帽连接(旋紧)，还在T型引线螺栓与高压容器的金属壳体中间设置第一 O型圈和第二 O型圈，实现T型引线螺栓与高压容器的金属壳体之间间隙的密封；τ型引线螺栓插入高压容器的金属壳体后，对T型引线螺栓底部采用螺帽旋紧，实现T型引线螺栓在高压容器的金属壳体中位置的固定。
[0014]所述的T型引线螺栓为本发明核心元件，其特征在于:Τ型引线螺栓中间预留的小孔插入导线，并采用柔性密封树脂和硬性密封胶密封分层密封，保证导线连接处的密封性与力学性能；其特征还在于，T型引线螺栓从高压容器内部嵌入，而不是以传统的方式从高压容器外部以螺纹形式链接，充分利用内外压力差自平衡，从结构设计上大大提高了该多线引出装置的承压性能，避免了频繁拆卸造成的疲劳损伤或螺纹滑丝失效导致金属元件高速弹出的潜在安全风险。因为其力学承载能力取决于T型引线螺栓上端的一定厚度金属板的强度，而不是螺纹连接的强度；其特征还在于:τ型引线螺栓底部端口为外螺纹，穿过高压容器的金属壳体后，下端采用螺帽固定，该螺纹连接强度仅需抵抗高压容器抽真空时形成的负压，不会存在安全风险。
[0015]本发明具有以下优点和积极效果:
该装置结构新颖、加工方便、成本低廉、适用性强，具有一定的商业推广价值。
[0016]1.该装置结构新颖，引线装置从高压容器内部嵌入，压力越大，引线装置密封越紧密。该结构形式极大提高承压能力，避免金属元件高速弹出的安全隐患。
[0017]2.该装置加工方便，简单可靠。没有使用同类引线装置广泛采用的锥形体构件，内部没有设置精细复杂的嵌套引线结构，加工方便快捷，实际安装操作简单、效果可靠。
[0018]3.该装置适用性强，具有一定的商业推广价值。在保证密封性和高围压环境下，能可靠地引出多根导线，且不限定导线直径的大小。
[0019]适用于高压条件下多条导线的引出，特别适用于引线非标准的情况(如多根电线同时穿越、逐次测试的单根引线粗细不均、引线外无塑料包裹)，需多次更换且对密封性要求高的场合(如科学实验中逐次排查检测、频繁更换)，引线数量繁多的情况(如32通道声发射系统需要从高压容器中引出至少32根导线)、及工业或日常生活中的简易操作。
[0020]如上所述，本发明通过新颖的结构设计重点克服了已有普通引线技术存在金属元件高速弹出的安全隐患问题，一定程度弥补已有精密引线技术成本高、适用性差的限制，提供了一种高压容器多线引出装置。该装置结构新颖、加工方便、成本低廉、适用性强，具有一定的商业推广价值。
[0021]【专利附图】
【附图说明】
图1为一种高压容器多线引出装置整体示意图 图2为一种高压容器多线引出装置结构原理图 图3为一种高压容器多线引出装置核心部件侧视图 图4为一种高压容器多线引出装置核心部件俯视图
其中图1为多线引出装置在高压容器中的示意图，指明该多线引出装置的位置及设置方式(从高压容器内嵌入)。其中，图1虚线框标注的区域放大为图2，详细说明该多线引出装置的组成结构和原理。对图2所示的多线引出装置的核心部件一T型引线螺栓，进一步详细说明，其侧视图见图3，俯视图见图4.图1中:
1一高压容器(围压不超过200MPa)
2一螺栓
3a—第一多线引出装置(所述的一种高压容器多线引出装置)
3b—第二多线引出装置(所述的一种高压容器多线引出装置)
高压容器内多线引出装置可以设置1-10个。
[0022]图2 中:
Ia—第一导线(需要引出高压容器的导线，直径不限)；
Ib—第二导线(需要引出高压容器的导线，直径不限)；
Ic一第三导线(需要引出高压容器的导线，直径不限)；
2一硬性密封胶(力学性能好，抗压能力强，依实际情况选定，如304胶水)；
3—柔性密封树脂(密封性好，质地柔软有弹性，依实际情况选定型号，如硅胶树脂)； 4a—第一 O型圈(氟橡胶材质,规格按实际情况选定,如内径50mm)；
4b—第二 O型圈(氟橡胶材质,规格按实际情况选定,如内径50mm)；
5-T型引线螺栓(核心部件，采用不锈钢材质加工)
所述的T型引线螺栓本领域的普通技术人员均能制备；
6一螺帽(普通螺纹)；
7—高压容器的金属壳体(不锈钢、合金钢、铜等金属材质，为高压容器引线通过预留的小孔);
上述其它部件，均可在市场上购置。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
如图1所示，一种高压容器多线引出装置，从高压容器的内部嵌入，并排放置第一多线引出装置3a、第二多线引出装置3b。其中高压容器内该多线引出装置可以设置1-10组，图1中高压容器设置了 2组多线引出装置以示意。
[0024]所述的第一多线引出装置3a与第二多线引出装置3b之间无必然联系，每个多线引出装置(1-10组)都可以独立工作。
[0025]所述的第一多线引出装置3a (第二多线引出装置3b)包括:第一导线la、第二导线lb、第三导线lc、硬性密封胶2、柔性密封树脂3、第一 O型圈4a、第二 O型圈4b、T型引线螺栓5和螺帽6，如图2所示。其特征在于:T型引线螺栓5中间的小孔插入第一导线la、第二导线Ib和第三导线lc，并分层浇筑柔性密封树脂3和硬性密封胶2来填充第一导线la、第二导线Ib和第三导线Ic与小孔之间的间隙。然后将T型引线螺栓5插入高压容器的金属壳体7中，在T型引线螺栓5的底部采用螺帽6连接(旋紧)，还在T型引线螺栓5与高压容器的金属壳体7中间设置第一 O型圈4a和第二 O型圈4b，将其间的间隙的密封；T型引线螺栓5插入高压容器的金属壳体7后，在T型引线螺栓5的底部采用螺帽6旋紧，实现其位置的固定。
[0026]所述的T型引线螺栓5，如图3、4所示，其特征在于:Τ型引线螺栓5中间预留小孔，供多根导线(二至八根)引出；其特征还在于，T型引线螺栓5从高压容器内部嵌入，如图1所示，而不是以从高压容器外部以螺纹形式(同类技术的常用方式)链接；其特征还在于，T型引线螺栓5底部端口为外螺纹，穿过高压容器的金属壳体7后，采用螺帽6旋紧固定。
项目致谢:
国家自然科学基金面上项目(Grant N0.41274111)
中国科学院百人计划一 (Grant N0.0931061C01)。
【权利要求】
1.一种高压容器多线引出装置，包括第一导线(la)、硬性密封胶(2)、柔性密封树脂(3)、第一 O型圈(4a)、T型引线螺栓(5)和螺帽(6)，其特征在于:T型引线螺栓(5)中间的孔插入第一导线(la)、第二导线(Ib)和第三导线(lc)，并分层浇筑柔性密封树脂(3)和硬性密封胶(2)来填充第一导线(la)、第二导线(Ib)和第三导线(Ic)与孔之间的间隙，将T型引线螺栓(5)插入高压容器的金属壳体(7)中，在T型引线螺栓(5)的底部采用螺帽(6)连接，在T型引线螺栓(5)与高压容器的金属壳体(7)中间设置第一 O型圈(4a)和第二 O型圈(4b)，将其间隙密封。
2.根据权利要求1所述的一种高压容器多线引出装置，其特征在于:所述的T型引线螺栓(5)中间的孔插入导线，采用柔性密封树脂(3)和硬性密封胶(2)密封。
3.根据权利要求1所述的一种高压容器多线引出装置，其特征在于:所述的T型引线螺栓(5)从高压容器内部嵌入。
4.根据权利要求1所述的一种高压容器多线引出装置，其特征在于:所述的T型引线螺栓(5)底部端口为外螺纹，穿过高压容器的金属壳体(7)后，下端采用螺帽(6)固定。
【文档编号】F16L5/02GK103982709SQ201410244699
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】李小春, 刘学浩, 李琦 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所