一种绝缘导电装置的制作方法

本发明涉及绝缘导电领域，具体而言，涉及一种绝缘导电装置。

背景技术：

目前，工业上、实验室主要采用电加热器或高温电极导电进行直接加热，在高温、高压区域电极的连接、绝缘和密封至关重要。

现有的电极加热主要使用密封性和绝缘性较好的材料作为密封主体，这些材料往往也存在自身的缺陷。尤其是当密封筒体内存在刚性材料时，由于金属电极存在不同的线性膨胀率，发热会出现轴向和径向膨胀，筒体内外膨胀量不一致的情况，容易导致筒体周向绝缘筒体碎裂，端部的绝缘密封结构被挤压甚至失效。比如，可能发生的局部断裂、破碎等情况，直接威胁电极加热系统安全正常运行。因此，在高温、高压下的电极进行绝缘、密封处理至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种绝缘导电装置，其能够提高电极筒体在高温高压下的绝缘和密封的有效性，使电极加热过程更安全。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种绝缘导电装置，包含筒体、两段金属电极，两段上述金属电极均设于上述筒体内部且间隔分布，两段上述金属电极之间为软连接。

在本发明的一些实施例中，上述绝缘导电装置还包含电极绝缘套和电极衬套，两段上述金属电极通过上述电极衬套连接于上述筒体内壁，上述电极绝缘套套接于上述电极衬套，且上述电极绝缘套位于上述筒体与上述电极衬套之间；其中，上述电极衬套与上述筒体之间设有大于上述电极绝缘套的膨胀空间。

在本发明的一些实施例中，上述绝缘导电装置还包含铜辫子，两段上述金属电极通过上述铜辫子连接。

在本发明的一些实施例中，任意一段上述金属电极包含电极连接板，上述电极连接板连接于上述筒体，且上述电极连接板一端伸出上述筒体外。

在本发明的一些实施例中，任意一段上述金属电极包含电极柱，上述筒体与上述电极柱间隙配合。

在本发明的一些实施例中，上述绝缘导电装置还包含密封卡接机构，上述电极柱与上述筒体通过上述密封卡接机构活动连接。

在本发明的一些实施例中，上述密封卡接机构包含密封压帽、密封骨架及间隔分布的第一密封环和第二密封环，上述密封压帽分别套接于上述筒体和上述电极柱，上述第一密封环连接于上述电极柱与上述筒体之间，上述第二密封环连接于上述密封压帽与上述电极柱之间，上述密封骨架套接于上述电极柱且位于上述第一密封环与上述第二密封环之间，上述第一密封环和上述第二密封环分别卡接上述密封骨架，上述密封压帽内部与上述密封骨架之间设有缓冲空间。

在本发明的一些实施例中，上述电极柱设有冷却机构。

在本发明的一些实施例中，上述冷却机构包含冷水孔和冷却件，上述冷水孔设于上述电极柱且延伸至上述筒体内部，上述冷却件套接于上述电极柱，上述冷却件设有进水孔和出水孔，上述进水孔连通于上述冷水孔的端部，上述出水孔连通于上述冷水孔的侧部。

在本发明的一些实施例中，上述冷却件与上述电极柱之间设有第三密封环，上述第三密封环中部贯穿上述冷水孔。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

将筒体内的金属电极设置成两段，相对于设置成一段来说降低了成本，资源利用度更高，便于加工生产；两段金属电极间隔分布，从而可以利用两段金属电极软连接消除两段金属电极的应力，有效缓解由于高温高压或外力造成的金属电极轴向膨胀后对筒体内部的挤压，防止金属电极线性伸缩进而损坏筒体两端密封结构的问题，增强了筒体在高温高压下的密封和绝缘稳定的有效性，使电极加热过程更安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例绝缘导电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例绝缘导电装置的内部示意图；

图3为本发明实施例绝缘导电装置的剖视图；

图4为图3中a部的放大示意图。

图标：1-安装座，2-筒体，3-螺栓孔，4-电极连接板，5-安装螺栓，6-导电夹板，7-铜辫子，8-电极绝缘套，9-电极衬套，10-内接电极柱，11-膨胀空间，12-冷水孔，13-第一密封环，14-缓冲空间，15-密封压帽，16-密封骨架，17-第二密封环，18-冷却件，19-第三密封环，20-出水孔，21-进水孔，22-外接电极柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1～图4，图1～图4所示为绝缘导电装置。本实施例提供一种绝缘导电装置，包含筒体2、两段金属电极，两段上述金属电极均设于上述筒体2内部且间隔分布，两段上述金属电极之间为软连接。

其中，筒体2由不锈钢材料制成，两段金属电极可以为铜电极，两段金属电极可以通过筒体2内壁连接，或者是安装于筒体2端部。详细的，两段金属电极的长度延伸方向与筒体2的长度方向一致，且两段金属电极相互靠近的一端通过铜辫子7实现软连接。并且，金属电极与铜辫子7之间可以通过卡接或螺栓连接，其中两个金属电极相互靠近的一端可以设置成夹板状，从而将铜辫子7的端部夹持在金属电极内。软连接用于补偿吸收管道轴向、横向、角度方向的变形，消除应力，软连接通常采用裸铜线或镀锡铜编织线(绞线)，用冷压方法制成。其中，镀锡铜编织线俗称铜辫子7。软连接从材质上主要为铜软连接，也可以为不锈钢软连接、硅胶布软连接和橡胶软连接。其中，铜辫子7由于散热面积大，故允许的电流密度比铜导体硬性连接更大，线路安全性更高。

绝缘导电装置的工作原理是，通过软连接使两段金属电极实现导电，并利用其中一段金属电极接入电源，且另一段金属电极作为电极发热的测试端或者作为供电端与用电设备的输入端相连，由于两段的金属电极软连接的消除应力，防止金属电极由于高压、高温的影响而线性伸缩，从而损坏筒体2的密封结构的问题，保证绝缘导电装置的用电安全和绝缘性。并且，利用软连接可以有效缓解由于外力或者金属电极受热后轴向膨胀对筒体2两端密封结构的挤压，避免筒体2内部的金属电极受损。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，上述绝缘导电装置还包含电极绝缘套8和电极衬套9，两段上述金属电极通过上述电极衬套9连接于上述筒体2内壁，上述电极绝缘套8套接于上述电极衬套9，且上述电极绝缘套8位于上述筒体2与上述电极衬套9之间；其中，上述电极衬套9与上述筒体2之间设有大于上述电极绝缘套8的膨胀空间11。

详细的，电极绝缘套8由陶瓷材料制成，电极衬套9由不锈钢材料制成。电极绝缘套8套接于电极衬套9，从而电极衬套9对电极绝缘套8起到支撑和限位的作用。电极绝缘套8被夹持在筒体2和电极衬套9之间，当筒体2受到挤压时，电极衬套9及时出现裂纹，保障了电极绝缘套8的绝缘有效性。其中，各个电极衬套9与筒体2之间设有大于对应一个电极绝缘套8的膨胀空间11。可选的，两段电极绝缘套8间隔分布，从而在两段电极绝缘套8之间设置膨胀空间11，减小了电极绝缘套8涨裂和破碎的几率。可选的，电极衬套9也设置成两段，从而两段电极衬套9与两段金属电极一一对应连接，两段电极衬套9与两段电极绝缘套8一一对应，防止筒体2因内部的电极金属线性移动涨裂，并且电极绝缘套8设置成两段降低了经济成本。可选的，电极衬套9和两段金属电极之间也设有大于金属电极体积的膨胀空间11，进一步避免内部的金属电极受到挤压。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，任意一段上述金属电极包含电极连接板4，上述电极连接板4连接于上述筒体2，且上述电极连接板4一端伸出上述筒体2外。

详细的，其中一段金属电极设置成电极连接板4，电极连接板4伸出筒体2而与电源电压的输出端抵接。筒体2一端设有与电极连接板4匹配以供电极连接板4伸出筒体2的插接通孔。可选的，电极连接板4可以由钛、镍材料制成，也可以通过铂片烧结在玻璃上制成。可选的，筒体2靠近电极连接板4伸出筒体2的一端连接有安装座1，安装座1上设有用于通过螺栓定位和固定筒体2的螺栓孔3。可选的，电极连接板4通过安装螺栓5连接一导电夹板6，从而夹住铜辫子7与另一金属电极连接，导电夹板6可以是不锈钢制成。

如图3～图4所示，在本发明的一些实施例中，任意一段上述金属电极包含电极柱，上述筒体2与上述电极柱间隙配合。

详细的，其中一段金属电极通过电极连接板4和筒体2连接，且另一段金属电极通过电极柱与筒体2间隙配合，从而使两段金属电极之间具有筒体2宽度方向的灵活应力，避免损坏筒体2和电极柱之间的密封。可选的，电极柱远离铜辫子7的一端伸出筒体2，利用弹性材料设置在筒体2和电极柱之间实现筒体2一端的密封，同样的，电极连接板4和筒体2之间也可以同样的设置。可选的，筒体2和电极柱由不锈钢材料制成。可选的，电极柱包含相互连接的内接电极柱10和外接电极柱22，其中，内接电极柱10远离内接电极柱10的一端与铜辫子7连接，外接电极柱22远离内接电极柱10的一端伸出筒体2。内接电极柱10和外接电极柱22可以通过螺栓、卡接等方式连接。

如图3～图4所示，在本发明的一些实施例中，上述绝缘导电装置还包含密封卡接机构，上述外接电极柱22与上述筒体2通过上述密封卡接机构活动连接。

详细的，电极柱与筒体2之间通过密封卡接机构密封并且实现活动连接，消除了绝缘导电装置宽度方向(筒体2径向)上的作用力，从而避免由于外力或者热胀冷缩造成筒体2和外接电极柱22密封失效的问题。可选的，密封卡接机构安装在外接电极柱22中部。

如图3～图4所示，在本发明的一些实施例中，上述密封卡接机构包含密封压帽15、密封骨架16及间隔分布的第一密封环13和第二密封环17，上述密封压帽15套接于上述筒体2和外接电极柱22，上述第一密封环13连接于上述外接电极柱22与上述筒体2之间，上述第二密封环17连接于上述密封压帽15与上述外接电极柱22之间，上述密封骨架16套接于上述外接电极柱22且位于上述第一密封环13与上述第二密封环17之间，上述第一密封环13和上述第二密封环17分别卡接上述密封骨架16，上述密封压帽15内部与上述密封骨架16之间设有缓冲空间14。

其中，密封卡接机构连接在电极柱伸出筒体2的一端。详细的，密封压帽15套接在筒体2和外接电极柱22的外部。其中，电极柱远离筒体2的一端穿过密封压帽15。第一密封环13连接在筒体2和外接电极柱22之间，以实现筒体2和外接电极柱22的密封，其中，筒体2和外接电极柱22之间可以形成一用于卡接第一密封环13的第一环形孔。第二密封环17远离筒体2设置，且连接在电极柱和密封压帽15之间，其中，外接电极柱22和密封压帽15之间形成一用于卡接第二密封环17的第二环形孔。密封骨架16套接在外接电极柱22，且密封骨架16位于第一密封环13和第二密封环17之间，第一密封环13及第二密封环17分别与密封骨架16的对应一侧卡接，从而限制筒体2和电极柱沿着自身轴向移动，从而保障第一密封环13和第二密封环17的密封结构稳定性。其中，缓冲空间14为密封骨架16的端部与密封压帽15之间设有的环形通孔，以使密封骨架16在绝缘导电装置的宽度方向上具有一定的减震作用。可选的，筒体2的端部与密封压帽15内部抵接时，缓冲空间14可以设置在筒体2上。可选的，第一密封环13和第二密封环17可以一体成型设置，且共同形成供密封骨架16带动电极柱在绝缘导电装置的宽度方向上轻微移动的缓冲空间14。其中，密封压帽15和筒体2可以螺纹匹配，从而通过密封压帽15可以调节密封压帽15与筒体2的松紧程度。可选的，密封压帽15由不锈钢材料制成，密封骨架16由聚醚醚酮材料制成，第一密封环13和第二密封环17由聚四氟乙烯材料制成。其中，聚醚醚酮在高温下仍可保持较高的拉伸强度和弯曲模量，具有优异的长期耐蠕变性和耐疲劳性能。

如图3～图4所示，可选的，密封骨架16设有与第一密封环13/第二密封环17匹配的活动斜面，且活动斜面的两端分别水平或竖直延伸，从而形成“z”字形的接触截面。其中，密封骨架16相对第一密封环13和第二密封环17的一面设有间隙。

如图1～图3所示，在本发明的一些实施例中，上述外接电极柱22设有冷却机构。其中，冷却机构通过导热作用，由外接电极柱22冷却内接电极柱10进而对其中一段金属电极降温，并且利用热量的传导对筒体2内部的另一段金属电极也进行降温，提高了绝缘导电装置在高温高压下的安全性。可选的，冷却机构设置在外接电极柱22伸出筒体2的一端。

如图1～图3所示，在本发明的一些实施例中，上述冷却机构包含冷水孔12和冷却件18，上述冷水孔12设于上述电极柱且延伸至上述筒体2内部，上述冷却件18套接于上述外接电极柱22，上述冷却件18设有进水孔21和出水孔20，上述进水孔21连通于上述冷水孔12的端部，上述出水孔20连通于上述冷水孔12的侧部。

详细的，冷水孔12沿着外接电极柱22的长度方向延伸至筒体2的内部，从而加快对筒体2内部两段金属电极的降温。冷却件18套接在外接电极柱22端部，并且可以通过螺栓或螺纹匹配的方式配合。由于绝缘导电装置使用时水平设置，在使用时冷水孔12处于水平状态，因此电极柱套接冷却件18时，进水孔21水平设置并与冷水孔12端部连通，出水孔20位于绝缘导电装置的上部，从而与冷水孔12的侧部连通，在通过进水孔21加入冷水后，随着水量增加，冷水通过冷水孔12朝着筒体2内部流动，从而对筒体2内部进行降温后通过上部的出水孔20排出。冷却件18设于外接电极柱22的端部，及时带走热量，保障绝缘导电装置在高温下的正常使用。

如图3所示，在本发明的一些实施例中，上述冷却件18与上述电极柱之间设有第三密封环19，上述第三密封环19中部贯穿上述冷水孔12。

详细的，第三密封环19可以位于外接电极柱22的侧部或端部，从而实现第三密封环19与冷却件18内部的进水孔21和出水孔20分别连通，并防止水泄露。第三密封环19可以由聚四氟乙烯材料制成。

综上，本发明的实施例提供一种绝缘导电装置，将筒体2内的金属电极设置成两段，相对于设置成一段来说降低了成本，资源利用度更高，便于加工生产；两段金属电极间隔分布，从而可以利用两段金属电极软连接防止由于高温高压或外力造成的金属电极线性伸缩而损坏筒体2结构的问题，进一步增强了筒体2的密封性和绝缘稳定性。并且通过软连接保护的及时断开或连通，避免其中一段金属电极接入电压过高而发热所导致的用电不安全的问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。