一种5丝贴合面密封防爆接线箱的制作方法

本发明涉及防爆接线箱，具体涉及一种5丝贴合面密封防爆接线箱。

背景技术：

1、防爆接线箱是一种专为危险场所设计的电气设备，其目的是防止火花或电弧引起爆炸或火灾。它通常采用特殊的外壳和密封装置来保护电气元件，以防止火花或电弧进入周围的可燃气体或粉尘，从而降低火灾或爆炸的风险，广泛应用于石油化工、军工、船舶、码头、矿山等场所。

2、在油气场环境中，空气中存在大量的甲烷、氢化物等易燃易爆气体，而用于采油、采气等各种自动化设备上安装有大量电气元件，其中许多电气元件在工作过程中会产生电弧或者电火花，如果易燃易爆气体接触到这些打火源便极易引发爆炸，从而造成巨大的人员伤亡和财产损失。

3、现有的防爆接线箱一般通过锁母来实现箱体与电缆之间的密封，这种密封方式密封接头结构简单，对气体密封性能不高，使用过程中存在安全隐患，或者更进一步地通过在穿线孔与电缆之间的间隙内填充防爆胶泥，以防止泄漏的油气通过穿线孔与电缆之间的间隙进入到防爆接线箱中，但采用这种方式，在油气场内气温较高或较低时，防爆胶泥容易发生融化脱离，导致泄露的油气仍然会通过连接孔与电缆之间的间隙进入到防爆接线箱中，从而带来安全隐患。

4、为此，现有技术做了一些有益的改进，如中国专利授权公告号：cn207098580u(公开日：2018-03-13)公开了一种电缆连接头以及防爆接线箱装置，其技术方案是：包括连接管以及热缩管；所述连接管的内径大于或等于待连接电缆的外径；所述待连接电缆包括：相互连接的第一段电缆和第二段电缆；其中，所述连接管的一端密封连接至防爆接线箱的外壁，所述待连接电缆的第一段电缆穿过所述连接管的内部，与所述防爆接线箱电连接；所述热缩管密封套设于所述连接管以及所述待连接电缆的第二段电缆的外壁上，其中，所述第二段电缆延伸在所述连接管的外部。该发明利用在箱体上固接热缩管来实现箱体与线缆之间的密封，一定程度上增强了密封性，然而，热缩管随着时间推移会逐渐老化，其与线缆之间空隙也会增大，致使密封性能下降，且热缩管加热后便会固化，无法移动其中的线缆，不利于后期改线和维护，具有一定的局限性。

5、鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种5丝贴合面密封防爆接线箱，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：现有防爆接线箱气密效果较差，且不方便后期改线和维护。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供的一种5丝贴合面密封防爆接线箱，包括箱体、箱盖、束缚装置、调压装置和密封装置，箱体为不锈钢钣金压制，平均厚度不小于2mm，箱体底部开设有过线孔，箱体底部还固定安装有束缚装置，过线孔于束缚装置内部贯穿而过，束缚装置用于在气压的作用下实现对线缆固定的同时还能实现对安装线缆的通孔进行良好的密封；束缚装置上方固定安装有调压装置，调压装置用于检测束缚装置内气压，并与束缚装置相互配合保证束缚装置内的气压稳定，由于调压装置能够实现对束缚装置内气体压力的自适应调节，从而极大降低了人工维护的频率，提高了本发明的实用性；箱盖上固定安装有密封装置，密封装置用于通过键槽式弹性啮合结构实现箱体与箱盖之间的密封，并对箱体与箱盖位置关系进行锁定。

4、束缚装置包括压力腔、气囊和增压机构，压力腔固定安装在箱体底部，并与箱体外壳一体成型，过线孔贯穿通过压力腔，过线孔之间固定安装有气囊，气囊可采用尼龙，也可采用聚酯纤维、氯丁橡胶等具有弹性和耐磨性的材料，气囊用于固定穿过的线缆，并增强箱体与线缆之间的密封，压力腔上固定安装有增压机构，增压机构用于向压力腔内填充气体以增大压力腔内的气压，从而使气囊在气压的作用下紧贴线缆外壁，实现对线缆的密封效果。

5、进一步地，增压机构包括微型抽气泵、连接气管和电池组，微型抽气泵可拆卸安装在压力腔位于箱体内部的内板上，微型抽气泵的充气口通过连接气管密封连接到压力腔同侧，压力腔于对应位置固定安装有进气嘴，连接气管为柔性管，可根据充气口和进气嘴的位置变换自身形态，避免工作过程中因震动所产生的内应力对进气嘴和充气口造成损害,微型抽气泵用于将箱体内的空气注入压力腔内，微型抽气泵内部可拆卸安装有电池组，电池组用以给微型抽气泵提供动力并提高增压机构续航能力,电池组可采用纽扣电池，基于此设计，不用给增压机构单独引出一条动力线，简化了箱体结构，同时少一条电线也意味着少了一项危险源，进一步增强了箱体的安全性。

6、进一步地，气囊上设置有隔气海绵，隔气海绵用于对气囊做进一步补充密封，由于气囊不仅有弹性要求还有较高的强度要求，这就导致了与隔气海绵相比，气囊壁厚较大，如果遇到几根线缆同时穿过一个过线孔的情况，单纯使用气囊较难实现对线缆之间的所有缝隙实现填充，而隔气海绵具有极强的收缩性，在气囊压紧线缆的同时容易对线缆中的缝隙进行填充，从而加强了密封效果，为保证线缆便于穿过过线孔，隔气海绵厚度不超过过线孔孔径的一半，由于穿过过线孔的线缆规格一般不大于过线孔的70％，当线缆规格为过线孔规格的70％,隔气海绵厚度为过线孔孔径的50％，此时隔气海绵的压缩率为40％,而隔气海绵关于压缩率和所施加压力的压缩曲线为一个处于第一象限上的反比例函数，其拐点压缩率在50％左右，这意味着隔气海绵压缩率超过50％需要施加相对于低于50％更大的力，从而不利于线缆穿过过线孔，使接线过程变得困难，因此，为提高本发明的实用性，隔气海绵厚度不超过过线孔孔径的一半。

7、箱体于过线孔外侧固定安装有螺纹套，螺纹套内螺纹连接有锁母接头或螺纹塞，锁母接头可以对穿过的线缆起密封和保护作用，锁母接头可采用不锈钢锁母、铝合金锁母或塑料锁母；过线孔设置有多个口径，口径范围8mm-50mm；设置多个口径方便了不同规格线缆的进出，且与只有单个进线口和单个出线孔的防爆接线箱相比，本发明不用将多根线从一个过线孔穿出，可以保证每个过线孔只过一根或两三根线，在过线数量较低的情况下，显然密封性能更好地实现；锁母接头、螺纹塞和螺纹套对应设置有多个口径，锁母接头和螺纹塞采用不锈钢材质，不锈钢锁母与塑料锁母相比强度更高，稳定性也更强，可以在接线时对其施加更大的预紧力以防止后期松动；另外，由于在实际工作场景中，所用到的线缆线径和线缆的多少皆不相同，这就导致往往只需要几个符合需求的过线孔来进行引线和出线，剩下的过线孔必须对其进行密封处理，而采用螺纹塞可较好地对不用的过线孔实现密封。

8、调压装置包括感应柱、平衡弹簧和二号导电片，感应柱前端连接到压力腔内，后端连接到箱体内部，压力腔在感应柱对应位置开设有通孔，感应柱可根据压力腔与箱体内部之间的压差变化而改变自身位置，感应柱后端侧面凸出有一号导电片，一号导电片一侧设置有与一号导电片接触连接的二号导电片，二号导电片同时与微型抽气泵电连接，感应柱后端设置有平衡弹簧，平衡弹簧用于给感应柱提供向压力腔方向的锁定力。

9、值得一提的是，由于压力腔中的压力总是大于箱体内部的压力，即使压力腔中的压力不能满足气囊对线缆的紧密密封，压力腔中的压力仍然会大于箱体内部的压力，在感应柱后方加装平衡弹簧可以很好抵消压力腔内的压力，以实现感应柱的动态平衡，当压力腔中的压力满足密封要求时，其给感应柱施加的压力与平衡弹簧给感应柱施加的压力达到平衡。

10、当压力腔中压力减少时，平衡弹簧施加给感应柱的压力占据优势，便会使感应柱朝压力腔方向运动，一号导电片用于传递感应柱的运动，将压变信号传递到二号导电片上，二号导电片驱动增压机构，在增压机构的作用下，压力腔内的气压重新回到初始状态，感应柱回返，取消对二号导电片的作用，增压机构停止增压。

11、密封装置包括固定密封块、活动密封块和锁定机构，锁定机构固定安装在箱盖中心，固定密封块固定安装在锁定机构四周，固定密封块用于增大箱盖与箱体之间的接触面积，并以此提高箱体与箱盖之间的气密性，活动密封块设置有4个，分别内嵌于固定密封块四周，活动密封块侧面与固定密封块滑动连接，活动密封块后端与锁定机构固定连接，为方便活动密封块更好地实现其功能，活动密封块与固定密封块之间涂有润滑脂，润滑脂不仅可以润滑固定密封块与活动密封块的接触面，还可在两者的接触面上形成一道油膜，增强两者之间的气密性；密封装置与箱体接触面为倒角设计，倒角可为30°，45°，60°，箱体于对应位置设置有倾角相同的斜坡，采用倒角和斜坡的设计可降低开箱或关箱时的摩擦，也可对箱体和箱盖接触面提供保护，斜坡于活动密封块对应位置开设有密封腔，关上箱盖时，可将活动密封块通过锁定机构推入到密封腔内，进一步增强了气密性，密封腔可根据活动密封块的形态可设置成水平，也可倾斜一定角度，可为矩形结构，也可为交错结构，采用交错结构可以进一步加强箱体与箱盖之间的密封，基于此设计，可将箱体与箱盖之间的接触间隙降低至0.05mm以下，远超国家标准gb12476.1-2000关于防爆接线箱的密封要求。

12、锁定机构包括环形手轮、转动杆、一号锥齿轮、二号锥齿轮、螺纹杆、螺纹座和推杆，转动杆转动安装在箱盖顶端中心位置，转动杆顶端固定安装有环形手轮，转动杆底部同轴固定连接有一号锥齿轮，一号锥齿轮四周啮合有4个相同的二号锥齿轮，二号锥齿轮同轴固定安装有螺纹杆，螺纹杆上套设有螺纹座，螺纹杆末端固定安装有推杆，推杆与活动密封块固定连接。

13、当转动环形手轮时，环形手轮带动转动杆同步转动，转动杆进而带动与之固定连接的一号锥齿轮同步转动，一号锥齿轮继而带动与之啮合的二号锥齿轮转动，固定安装在二号锥齿轮上的螺纹杆在二号锥齿轮的带动下跟着转动，同时在螺纹座的作用下，螺纹杆向四周移动，使固定安装在其上的推杆也向四周移动，推动活动密封块嵌入到密封腔中，实现箱体与箱盖的进一步密封。

14、此外，箱盖在与箱体接触处还设置有第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈固定安装在箱盖与箱体的外接触面上，第一密封圈与箱盖用胶水粘接，第一密封圈可采用橡胶或聚酯纤维等具有弹性的材料制成，由于具有一定弹性，在关上箱盖时，第一密封圈会受到挤压，从而自动填补空隙，实现密封性的提升，不仅如此，第一密封圈还能降低磨损，保护箱体表面；第二密封圈固定安装在箱盖与箱体加强板对应位置上，第二密封圈与箱盖用胶水粘接，第二密封圈为d型发泡密封条。

15、箱体与箱盖通过铰接件铰接，铰接件焊接在箱体和箱盖上，采用铰接件连接使得开盖时只需在一侧用力，而不用担心箱盖飞出，不仅更加省力还提高了安全性；箱体与箱盖也通过螺栓连接，箱盖四周开设有通孔，箱体于对应位置开设有螺纹孔。

16、箱体内螺栓连接有安装板，安装板用于布置线槽和导轨。

17、本发明的有益效果如下：

18、1.本发明通过在箱体上设置增压机构和气囊，通过增压机构给压力腔充气，使气囊在压力的作用下，紧密包裹在线缆上，实现箱体与线缆之间的密封，同时还在气囊上设置隔气海绵，利用隔气海绵极强的伸缩性，使得本发明在面对多根线缆同时穿过一个过线孔时也能保证密封效果，此外还设置调压装置，当压力腔内气压降低至设定值时，便可自动驱动增压机构，使增压机构实现对压力腔的自动补气，同时在过线孔外侧安装锁母接头，通过气囊和锁母接头的双重密封，使箱体与线缆之间的气密性远超传统防爆接线箱。

19、2.本发明通过设置固定密封块和活动密封块，增大了箱体与箱盖之间的接触面积，从而提高了气密性，同时通过设置锁定机构，使活动密封块可以内嵌入箱体的斜坡上的密封腔内，进一步提高接触面积，对气密性实现进一步增强，同时还通过在箱体与箱盖接触位置设置第一密封圈和第二密封圈，再进一步增强了箱体与箱盖之间的气密性，与传统防爆接线箱相比，本发明的气密性得到了较大的加强。

20、3.本发明通过在过线孔上设置气囊，通过对气囊充气和放气实现对箱体与线缆的密封，当安装线缆时，放掉气囊中的气体，待安装好线缆，再给气囊充气，与传统使用防爆胶泥或固接热缩管的防爆接线箱相比，十分方便后期改线和维护。