专利名称：带有减压系统的组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容器，它通常包含一处于高于周围环境压力的结构装置，并具有允许上述高压释放到大气中的结构。本发明尤其涉及通过允许容器的一组件离开容器的其余部分，同时限制该组件离开的距离而将上述压力快速释放的装置。
通常保持在较低压力下(低于20p.s.i.)的压力容器，在极端的情况下可能快速增压。例如，包含在压力容器中的电气自动开关可能产生不受控制的电弧，该电弧会使压力增到1000p.s.i./秒。
需要将该压力释放掉，同时保留全部的容器部件。“溢流”阀之类的装置不能适用于快速增压的情况，因为该阀不能迅速释放足够量的气体以防止灾难性的爆炸。
以前，曾经有许多种减压装置用于不同的目的。一般来说，这些装置均用来降低缓慢的压力增加并在过量的压力释放后，保持一密封的容器。然而，这些装置不适于降低快速增加的压力。
曾经提出过一种方法，是将组件通过螺栓、螺母和处于螺母和容器之间的套筒连接到容器上，围绕双头螺体的套筒可以发生破裂并允许组件与容器分离，进而减低压力。该方法的问题在于不能随欲排放的压力值而准确地更换套筒。另外，套筒的安装成本较贵。
本发明的一个目的是提供一种压力容器，它包括通过多个螺体和螺母装置密封在一起的第一和第二组件并具有通过使螺母脱开而将第一和第二组件分离的方式，将大量的过剩压力迅速释放的装置。
本发明的另一个目的是通过防止容器发生灾难性爆炸而提供进一步的安全措施。
本发明的带有减压系统的组件可实现上述目的并解决了上述问题。本发明的压力容器包括一封闭体，它适于包含一处于压力环境下的结构装置。上述容器包括第一和第二封闭体组件，它们共同限定了一封闭体。第一组件可相对于第二组件运动，以允许封闭在其中的压力释放出来。还设有连接装置，用来对第一和第二封闭组件进行偶联。当容器内的压力达到预定值时，该连接装置失效，以允许第一组件和第二组件分离。另外，还提供有限制第一组件和第二组件分开的距离的装置。
下面，本发明将参照附图进行详细描述。
图1是本发明实施例中电气自动开关的侧视图，它包括带有减压系统的组件;
图2是优选的系统处于减压后状态的垂直剖视图;
图3是优选的系统处于密封状态的垂直剖视图;
图4是联动柄箱内的系统处于减压后状态的垂直剖视图;
图5是联动柄箱内的系统处于密封状态的垂直剖视图。
下面参看附图，根据本发明的带有减压系统的组件10一般包括顶盖12、壳体14、螺栓装置16和联动柄箱18。顶盖12利用螺栓装置16连接到壳体14上，构成了顶盖12和壳体14之间的密封。这样，允许壳体14的内部处于高于环境压力的压力下。联动柄箱18是一外部连接件，它允许手动开合电气自动开关。
具体地说，在本发明的实施例中，带有减压系统的组件10是电气自动开关装置。顶盖12包括大致呈凸状的盖子20和连在盖子20上的绝缘子22，使得构成一穿过盖子20的电气连接。具有大致平面状底表面25的环状突缘24处于盖12的最下部(见图1)并包括多个间隔开的孔26(见图2)。
壳体14包括大致圆筒状的主体28，它具有大致平的底部(未示出)。类似于环状突缘24的环状突缘30连在主体28的顶缘处，使突缘30和主体28的连接处构成直角。
如图3所示，环状突缘30还包括对应于孔26的多个孔32，使得当顶盖12放在壳体14上时，每个孔26与孔32对齐，有效地构成了贯穿突缘24和30的孔33。带有顶点35的挠性环状垫圈34放在突缘30上处于孔32和与主体28的连接处之间的凹口36内。突缘30具有大致平的顶表面38，它低于顶点35(见图2所示)。
螺栓组件16包括螺栓40、垫圈42、44和螺母46、48。螺栓40包括头部52。
在系统10的装配过程中，顶盖12放在壳体上14，使底表面25落在顶表面38上。请看图3，为连接顶12和壳体14，将孔26和32对齐并将螺栓40穿过垫圈42和直径稍大于螺栓40的孔33。孔33大于螺栓40，使得螺栓40不会阻碍顶盖12和壳体14的分离。
然后，将热圈44套在螺栓40上，并将螺母拧到螺栓40上，直到底表面25紧贴在顶表面38上，使垫圈34受到压缩，从而构成气密密封。接着，将螺母，最好是螺母帽48拧到螺栓40的端部。
联动柄箱18连接到突缘24和30上。由于联动柄箱18内的空间限制，需要采用和上述不同的螺栓装置。图4中示意性地显示了联动柄箱18内的螺栓装置。螺栓54拧在突缘24的孔56中并穿过相对应的孔32。垫圈44套在螺栓54上。然后，将螺母46拧到螺栓54上，直到突缘24和30连接到一起。
在本发明的实施例中，电气开关包含在系统10中并处于加压的大气环境中。一般来说，系统10中的压力仅每平方英寸几磅(小于20p.s.i.)。然而，在某些条件下，如不受控制的电弧产生时，压力就会迅速增加(1000p.s.i./秒)。所以需要将其快速释放。
为完成上述任务，螺母46最好由金属板制成并仅有一扣螺纹。在通常情况下，一扣螺纹就足以将顶盖12和壳体14密封在一起。当在系统10内产生过大的压力增加时，螺母46会从螺栓40上脱开，以允许顶盖12相对壳体14运动，从而使过量的压力释放到大气中。最好螺母46是单线螺纹锁紧螺母，标准的防松螺母型，可从TRW公司按照PAL85.part No.RR3816购买。
使螺母46脱开的压力可以变化，这是通过控制螺母46的材料以及改变节圆直径和螺纹数目来实现的。例如，螺母46的材料越软，使螺母46从螺栓40上脱开的压力就越低。
实现所需脱开的另一种方法是使螺母46的节圆直径相对于螺栓40足够大，使螺母既能在所需压力下脱开，又能保持密封连接。
螺母48比螺母46结实，以防止顶盖12从壳体14上彻底脱开。显然，螺栓40必须足够长，以允许内压充分释放。同时，螺母48足够结实以防止顶盖12从壳体14上完全脱开。
应该注意到，在本申请权利要求的范围内，可以进行各种改型和变化。例如，可改变螺栓材料和节圆直径以允许螺栓螺纹而不是螺母螺纹脱开。另外，开口销可用来代替螺母48将顶12保持到壳体14上。
权利要求
1.一种压力容器包括一适于包含处于加压环境下的结构装置的封闭体，该容器具有共同限定出上述封闭体的第一和第二封闭组件，第一封闭组件可相对第二封闭组件运动，以允许封闭体内的压力释放出去；在第一和第二封闭体之间提供偶联接合的连接装置，当容器内的压力达到预定值时，该连接装置失效，以允许第一封闭组件与第二封闭组件分开。
2.按照权利要求1的容器，还包括限制第一封闭组件离开第二封闭组件的距离的装置。
3.按照权利要求2的容器，其中，第一封闭组件包括一顶盖，而第二封闭组件包括一壳体。
4.按照权利要求3的容器，其中，围绕顶盖周边限定了多个间隔开的孔，而在壳体上具有多个与上述孔相对应的孔，顶盖上的孔与壳体上的孔对齐，而每一对齐的孔接受一细长部件。
5.按照权利要求4的容器，其中，连接装置操作连接到至少一个细长部件上。
6.按照权利要求5的容器，其中，细长部件为螺栓，而连接装置为拧合到螺栓的螺纹上的螺母，它在预定的压力值下发生脱开。
7.按照权利要求6的容器，其中，螺母由金属制成并至少具有一扣螺纹。
8.按照权利要求6的容器，其中，螺母螺纹由比螺栓材料软的材料制成。
9.按照权利要求6的容器，其中，螺母的节圆直径比螺栓的节圆直径大。
10.按照权利要求6的容器，其中，至少部分螺栓的长度比连接顶盖和壳体所需的长度要长，包括螺母的限制装置装到每一较长螺栓的螺纹端部。
11.一种释放封闭容器内预定压力的减压装置包括具有限定一开口和围绕开口周边的多个间隔开的孔的结构的容器;盖住上述开口的盖子装置，它具有限定多个围绕在盖子装置周边的间隔开的孔的结构，当盖子装置于开口上时，盖子上的孔与容器上的孔对齐;多个细长部件装在容器和盖子装置上对齐的孔中;连接装置操作连接到细长部件上，以便将盖子装置和容器连接起来，连接装置包括当容器内的压力达到预定压力值时从细长部件上脱开的装置;以及限制盖子装置离开容器的距离的装置。
12.按照权利要求11的容器，其中，细长部件是螺栓。
13.按照权利要求12的容器，其中，连接装置包括啮合螺栓螺纹的螺母，在预定的压力下该螺母脱开。
14.一种容器，具有内部适于支承结构装置的加压区，该容器包括共同限定容器的加压区的第一和第二组件，第一组件可相对第二组件运动，使加压区暴露于环境压力中;在第一和第二组件之间提供压力密封连接的锁紧装置，该锁紧装置包括支承在第一和第二组件之一上并与其一起运动的至少一个带螺纹的细长部件和与带螺纹的细长部件拧合的螺母，第一和第二组件中的另一个包括位于螺母和第一与第二组件中前一个之间的部分，使得当螺母拧紧到细长部件上时，第一和第二部件构成压力密封连接;以及螺母和细长部件之一的螺纹，它包括脱开装置，当加压区内的压力达到预定值时，使螺纹脱开连接，以允许第一和第二组件相对运动，将加压区的压力释放。
15.按照权利要求14的容器，还包括限制第一组件离开第二组件的距离的装置。
全文摘要
一种压力容器，包括适于容纳一处于加压环境下的结构装置的封闭容器。该容器包括共同限定封闭体的第一和第二封闭组件。第一组件可相对第二组件运动，以将封闭的压力释放出来。还提供有连接第一和第二组件的结构。当容器内压力达到预定值时，该结构失效，以允许第一组件与第二组件分开，进一步提供有限制第一组件离开第二组件的距离的结构。
文档编号H01F27/02GK1063964SQ9110964
公开日1992年8月26日 申请日期1991年10月14日 优先权日1991年2月4日
发明者马文·迪·麦凯尔维 申请人:A·B·钱斯公司