一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)及其金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)第一被連接件、一個(gè)第二被連接件和一個(gè)連接部件，其中通孔穿過第一被連接件和第二被連接件。連接部件包括位于通孔中部的一個(gè)連接筒、分別位于連接筒兩端的兩個(gè)襯套和一固定組件，其中兩個(gè)襯套裝套在固定組件上并分別位于通孔的兩端和連接筒之間，每個(gè)襯套的兩端分別設(shè)置有一個(gè)防水墊圈。固定組件伸入通孔并連接第一被連接件和第二被連接件。本發(fā)明還涉及采用上述密封連接結(jié)構(gòu)的金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備。本發(fā)明密封連接結(jié)構(gòu)及其金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備具有使用壽命長且可靠性高的特點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用于法蘭上通孔的密 封連接結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及采用這種密封連接結(jié)構(gòu)的金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備。 一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)及其金屬封閉氣體絕緣開關(guān) 設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 多種設(shè)備在其上的連接處常常采用穿過通孔的連接部件來進(jìn)行連接。例如，當(dāng)設(shè) 備的殼體由幾個(gè)部分組成時(shí)，各個(gè)部分的連接處具有法蘭。法蘭具有對應(yīng)的通孔，連接部 件穿過法蘭上的通孔將其相互連接。當(dāng)對連接的密封性有一定要求時(shí)，還需要在連接部件 之外增加一定的密封設(shè)汁。中國發(fā)明專利申請CN102086956A公開了一種多法蘭異種金屬 結(jié)構(gòu)的連接，其中采用螺栓來連接兩個(gè)法蘭，螺栓與兩個(gè)法蘭之間分別具有一個(gè)絕緣樹脂 套筒，且兩個(gè)法蘭之間還具有一個(gè)絕緣軟彈性墊層。這種方案通?？梢詽M足密封要求，有效 防止氣體或液體經(jīng)過該連接處進(jìn)入或離開設(shè)備，但在一些情況下也可能存在一些問題。首 先，絕緣樹脂套筒的一部分暴露在外，當(dāng)用于戶外時(shí)會因長期日曬、雨淋而加速老化，特別 是要求長使用壽命、高可靠性且不便拆卸和更換的設(shè)備，例如金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備 (GIS)。其次，螺栓因未接地而處于懸浮電位。當(dāng)使用這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備出現(xiàn)過電壓時(shí)，容易 發(fā)生打火現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)。這種 密封連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)第一被連接件、一個(gè)第二被連接件和一個(gè)連接部件，其中通孔穿過 所述第一被連接件和所述第二被連接件。所述連接部件包括位于所述通孔中部的一個(gè)連接 筒、分別位于所述連接筒兩端的兩個(gè)襯套和一固定組件，其中所述兩個(gè)襯套裝套在所述固 定組件上并分別位于所述通孔的兩端和所述連接筒之間，每個(gè)所述襯套的兩端分別設(shè)置有 一個(gè)防水墊圈。所述固定組件伸入所述通孔并連接所述第一被連接件和所述第二被連接 件。本發(fā)明的密封連接結(jié)構(gòu)沒有任何一部分絕緣材料暴露在外，故不會因日曬、雨淋而加速 老化，進(jìn)而延長了使用壽命、提高了可靠性，特別適用于不便拆卸和更換的設(shè)備。防水墊圈 有利于提高密封連接結(jié)構(gòu)的密封性。
[0004] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述固定組件為從所述通孔的一端伸入并與所述連接筒 螺紋連接的一個(gè)螺栓和一個(gè)與所述螺栓在所述通孔的另一端連接的螺母。具有螺紋的連接 筒有利于提高連接的密封性。
[0005] 依據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述固定組件為分別從所述通孔的兩端伸入并與所述連 接筒螺紋連接的兩個(gè)螺釘。采用螺釘和連接筒的配合，即使在第一被連接件和第二被連接 件較厚的情況下，甚至在第一被連接件和第二被連接件之間還具有較厚的中間層的情況下 也能方便的連接，從而節(jié)省了材料和加工成本。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明的再一方面，所述固定組件為從所述通孔的一端伸入并穿過所述連接 筒的一個(gè)螺栓和一個(gè)與所述螺栓在所述通孔的另一端連接的螺母。內(nèi)孔為光孔的連接筒可 用于將螺栓和螺母用作固定組件。
[0007] 依據(jù)本發(fā)明的又一方面，兩個(gè)徑向方向相反的墊圈槽分別位于每個(gè)所述襯套的兩 端，徑向方向向外的所述墊圈槽靠近所述連接筒布置，所述防水墊圈設(shè)置在所述墊圈槽中。 墊圈槽有利于防水墊圈的定位，而徑向方向相反的墊圈槽能夠獲得更好的密封性。
[0008] 依據(jù)本發(fā)明的又一方面，兩個(gè)徑向方向向內(nèi)的墊圈槽分別位于所述兩個(gè)襯套遠(yuǎn)離 所述連接筒的一端，而兩個(gè)徑向方向向外的墊圈槽分別位于連接筒的兩端，所述防水墊圈 設(shè)置在所述墊圈槽中。墊圈槽有利于防水墊圈的定位，而徑向方向相反的墊圈槽能夠獲得 更好的密封性。
[0009] 依據(jù)本發(fā)明的又一方面，在所述第一被連接件和所述第二被連接件之間還包括一 個(gè)中間層且所述通孔穿過所述中間層。本發(fā)明的密封連接結(jié)構(gòu)特別適合在法蘭間存在中間 層的情形。
[0010] 依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述連接筒的中部沿徑向向外凸出并與所述中間層緊密 配合。連接筒的中部沿徑向向外凸出有利于連接筒可靠地固定在中間層中。
[0011] 依據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述兩個(gè)螺釘?shù)念^部與所述墊片形成一個(gè)整體。螺釘?shù)?頭部與墊片形成一個(gè)整體方便了螺釘與墊片的安裝。
[0012] 本發(fā)明還提供一種金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，其中法蘭上的通孔采用上述密封 連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的密封連接結(jié)構(gòu)特別適合金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)較低的 成本和較高的可靠性。
[0013] 依據(jù)本發(fā)明開關(guān)設(shè)備的一個(gè)方面，所述絕緣子與所述兩個(gè)法蘭之間分別具有一個(gè) 密封環(huán)。密封環(huán)有利于提高法蘭與絕緣子整體連接的密封性。
[0014] 下文將以明確易懂的方式，結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】優(yōu)選實(shí)施例，對本發(fā)明的上述特性、技術(shù) 特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 以下附圖僅旨在對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0016] 圖1是本發(fā)明密封連接結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施方式的剖視圖；
[0017] 圖2是圖1所示密封連接結(jié)構(gòu)中襯套的剖視圖；
[0018] 圖3是圖1所示密封連接結(jié)構(gòu)中襯套的立體圖。
[0019] 主要裝置符號說明
[0020] 11 第一被連接件 4〗 螺釘 22 第二被連接件 42 墊片 3 中間層 43 防水墊圈 31 連接筒 44 密封環(huán) 32 襯套 321、322墊圈槽

【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā) 明的【具體實(shí)施方式】。在圖中相同的標(biāo)號表不相同或結(jié)構(gòu)相似但功能相同的部件，且其中一 部分具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地描繪了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。 為使圖面簡潔，圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品 的實(shí)際結(jié)構(gòu)。本文中〃連接〃表示直接的〃連接〃，或是經(jīng)由第三者的〃連接〃，再或者指 用于〃連接〃的組件或部件的一部分。
[0022] 如圖1所示，一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)第一被連接件11、一個(gè)第二 被連接件22、一中間層3 (例如一絕緣子）和一個(gè)連接部件，其中一個(gè)通孔穿過第一被連接 件11、第二被連接件22和中間層3。連接部件包括位于通孔中部的一個(gè)通常由鋁或者銅制 成的連接筒31、分別位于連接筒31兩端的兩個(gè)襯套32和作為固定組件的分別從通孔的兩 端伸入并與連接筒31螺紋連接的兩個(gè)螺釘41。每個(gè)襯套32的兩端分別設(shè)置有一個(gè)防水墊 圈43。兩個(gè)通常由金屬（例如鋁）制成的襯套32裝套在作為固定組件的螺釘41上并分別 位于通孔的兩端和連接筒31之間。每個(gè)襯套32的兩端分別設(shè)置有一個(gè)防水墊圈43。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將理解，在本發(fā)明的一種未示出的實(shí)施方式中，固定組件也可為從通孔的一端 伸入并與連接筒31螺紋連接的一個(gè)螺栓和一個(gè)與螺栓在通孔的另一端連接的螺母。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將理解，當(dāng)連接筒31的內(nèi)孔為沒有螺紋的光孔時(shí)，作為固定組件的一個(gè)螺栓可 從通孔的一端伸入并直接穿過連接筒31的沒有螺紋的光孔和一個(gè)螺母在通孔的另一端連 接。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，只要能夠?qū)崿F(xiàn)固定和密封的作用，螺紋的方向以及螺距可根 據(jù)需要進(jìn)行選擇，例如在一種實(shí)施方式中連接筒31的內(nèi)壁可具有方向相反的兩種內(nèi)螺紋。
[0023] 第一被連接件11和第二被連接件22可例如為兩個(gè)法蘭。兩個(gè)襯套32中的每一 個(gè)可如圖2和3所示在其兩端各有一個(gè)墊圈槽321、322。墊圈槽321、322中分別設(shè)置有一 個(gè)通常由橡膠制成的防水墊圈43。兩個(gè)徑向方向相反的墊圈槽321、322分別位于每個(gè)襯 套32的兩端，徑向方向向外的墊圈槽321靠近連接筒31布置。由于螺栓或螺釘頭部沿徑 向有一無螺紋的直段，故徑向方向向內(nèi)的墊圈槽322內(nèi)的防水墊圈43可以夾在襯套32沿 徑向的凸起與該直段之間，以緊貼該直段而有效地防止水分進(jìn)入通孔，其中襯套32沿徑向 的凸起遠(yuǎn)離襯套32的內(nèi)孔設(shè)置并界定了墊圈槽322。水分也有可能通過中間層3與第一 被連接件11或第二被連接件22的接合面進(jìn)入，而徑向方向向外的墊圈槽321內(nèi)的防水墊 圈43可以有效地防止水分進(jìn)入螺孔，其中與前述凸起沿徑向方向相反的襯套32的凸起靠 近襯套32的內(nèi)孔設(shè)置，從而界定了與墊圈槽322徑向方向相反的墊圈槽321，防水墊圈43 可以夾在該凸起與第一被連接件11或第二被連接件22(例如法蘭）之間。按照本發(fā)明的 一種未示出的實(shí)施方式，界定了墊圈槽321的凸起也可以不是設(shè)置在襯套32上而是設(shè)置在 連接筒31上。徑向方向相反的墊圈槽效果更好。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，只要一個(gè)通孔中 的一個(gè)連接筒31和兩個(gè)襯套32的總長與通孔的長度相等，連接筒31和襯套32的軸向長 度是可以變化的，但是優(yōu)選連接筒31的長度等于中間層3的厚度，而兩個(gè)襯套32的長度分 別等于第一被連接件11和第二被連接件22的厚度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在本發(fā)明的 一種未不出的實(shí)施方式中，兩個(gè)徑向方向向內(nèi)的墊圈槽322分別位于兩個(gè)襯套32遠(yuǎn)離連接 筒31的一端，而兩個(gè)徑向方向向外的墊圈槽321分別位于連接筒31的兩端。防水墊圈43 設(shè)置在墊圈槽321、322中。
[0024] 雖然圖1所示在第一被連接件11和第二被連接件22之間還包括一個(gè)中間層3且 通孔穿過中間層3,但是本發(fā)明的密封連接結(jié)構(gòu)完全可以用于不具有中間層3的情形，即通 孔穿過緊鄰的第一被連接件11和第二被連接件22,而連接部件穿過通孔來連接緊鄰的第 一被連接件11和第二被連接件22。在不具有中間層3的情況下，可以不像圖1所示連接筒 31的中部沿徑向向外凸出并與中間層3緊密配合，而是成直筒狀，或者連接筒31保持圖1 所示的形狀不變，而與連接筒31接觸的第一被連接件11和第二被連接件22的表面相應(yīng)地 變化，從而配合連接筒31的形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不具有中間層3的情況下，兩 個(gè)襯套32的長度必然要分別小于第一被連接件11和第二被連接件22的厚度。兩個(gè)螺釘 41的頭部與第一被連接件11和第二被連接件22之間具有一個(gè)墊片42,以減小螺釘?shù)念^部 對法蘭的局部應(yīng)力集中。兩個(gè)螺釘41的頭部與墊片42也可形成一個(gè)整體，以方便了螺釘 與墊片的安裝。此外，絕緣子3與第一被連接件11和第二被連接件22之間分別具有一個(gè) 密封環(huán)44,以利于提高第一被連接件11和第二被連接件22 (例如法蘭）與絕緣子3整體連 接的密封性。
[0025] 上述用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)適用于連接各種具有通孔的裝置、設(shè)備，特別是大 量采用具有通孔的法蘭來進(jìn)行連接且有密封要求的情況，例如金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè) 備。
[0026] 應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個(gè)實(shí)施方式描述的，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包 含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅足為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0027] 在本文中，"示意性〃表示〃充當(dāng)實(shí)例、例子或說明"，不應(yīng)將在本文中被描述為〃 示意性"的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0028] 以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何 本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合， 均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于通孔的密封連接結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)第一被連接件（11)、一個(gè)第二被連接件 (22)和一個(gè)連接部件，其中通孔穿過所述第一被連接件（11)和所述第二被連接件（22); 所述連接部件包括位于所述通孔中部的一個(gè)連接筒（31)、分別位于所述連接筒（31) 兩端的兩個(gè)襯套（32)和一固定組件，其中所述兩個(gè)襯套（32)裝套在所述固定組件上并分 別位于所述通孔的兩端和所述連接筒（31)之間，每個(gè)所述襯套（32)的兩端分別設(shè)置有一 個(gè)防水墊圈（43)，所述固定組件伸入所述通孔并連接所述第一被連接件（11)和所述第二 被連接件（22)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述連接筒（31)的內(nèi)孔具有螺紋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述連接筒（31)的內(nèi)孔為光孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述固定組件為從所述通孔的一端伸入 并與所述連接筒（31)螺紋連接的一個(gè)螺栓和一個(gè)與所述螺栓在所述通孔的另一端連接的 螺母。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述固定組件為分別從所述通孔的兩端 伸入并與所述連接筒（31)螺紋連接的兩個(gè)螺釘（41)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述固定組件為從所述通孔的一端伸入 并穿過所述連接筒（31)的一個(gè)螺栓和一個(gè)與所述螺栓在所述通孔的另一端連接的螺母。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)徑向方向相反的墊圈 槽（321、322)分別位于每個(gè)所述襯套（32)的兩端，徑向方向向外的所述墊圈槽（321)靠近 所述連接筒（31)布置，所述防水墊圈（43)設(shè)置在所述墊圈槽（321、322)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)徑向方向向內(nèi)的墊圈 槽（322)分別位于所述兩個(gè)襯套（32)遠(yuǎn)離所述連接筒（31)的一端，而兩個(gè)徑向方向向外 的墊圈槽（321)分別位于所述連接筒（31)的兩端，所述防水墊圈（43)設(shè)置在所述墊圈槽 (321、322)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中在所述第一被連接件（11)和所述第二被 連接件（22)之間還包括一個(gè)中間層（3)且所述通孔穿過所述中間層（3)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述連接筒（31)的中部沿徑向向外凸 出并與所述中間層（3)緊密配合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述兩個(gè)螺釘（41)的頭部與所述第一 被連接件（11)和所述第二被連接件（22)之間分別具有一個(gè)墊片（42)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封連接結(jié)構(gòu)，其中所述兩個(gè)螺釘（41)的頭部與所述墊片 (42)形成一個(gè)整體。
13. -種金屬封閉氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，其中法蘭上的通孔采用上述密封連接結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的開關(guān)設(shè)備，其中所述絕緣子與所述兩個(gè)法蘭之間分別具有 一個(gè)密封環(huán)（44)。
【文檔編號】H02B13/045GK104121437SQ201310150347
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】蘇偉, 王進(jìn)峰 申請人:西門子公司