CN1322647C - 压力容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力容器，该如气体绝缘开关装置的箱那样的压力容器的接合部分通过O形密封圈被密封。在组装具有该密封装置的压力容器时，由于存在O形密封圈从用于安装的槽中脱落的问题，所以必须用粘合剂固定，或者设置特殊的保持夹具，组装繁琐，成本高。本发明的用于安装O形密封圈(6)的方槽(5)与O形密封圈(6)的圈内径的尺寸具有特定的关系，用于安装O形密封圈(6)的方槽(5)的直径尺寸被做得比O形密封圈(6)的圈内径大。

Description

压力容器

技术领域

本发明涉及一种压力容器，其具有通过O形密封圈来确保气密的密封装置。

背景技术

迄今，为了在各种压力容器中确保容器内外的气密，在压力容器之间的接合部分，或者压力容器的盖安装部分等处设置有密封装置。

作为一个例子，构成高电压电力设备的气体绝缘开关装置是在金属制的接地箱内装入电气设备主体，在此箱内加2～3个气压的绝缘气体后密封。因此，当要用同样的箱接合此箱的情况下，或者在箱的开口部分覆盖如镜板那样的盖子时，此接合部分使用O形密封圈进行密封，以使箱内的绝缘气体不漏出，并且可承受箱内部的压力。

图6表示了具有使用了这样的O形密封圈的密封装置的以往压力容器的一个例子。1是气体绝缘开关装置等压力容器，在内部通过在端部形成的开口部分2装入图中未示的设备主体。另外，在压力容器1的端部形成凸缘3。在凸缘3的端面4上形成包围上述开口部分2的环状平行方槽(角溝)5。

6是被安装在上述平行方槽5内的O形密封圈，具有比平行方槽5的深度大的直径壁厚。

7是另一边的压力容器或盖子等，其可以气密地安装在一边的压力容器1的开口部分2上。

在另一边的压力容器7上，也在其端部形成有凸缘8，将该凸缘8的端面推碰到一边的压力容器1的凸缘端面4上，通过用图中未示出的紧固装置压紧两个凸缘3、8，从而压力容器1、7之间被机械式接合。

此时，安装在压力容器1的平行方槽5内的O形密封圈6的从平行方槽5突出的部分被压扁在凸缘端面之间，通过其来确保压力容器1、7的结合部分的气密。

但是，以往这样的密封装置中，在压力容器1的凸缘端面4上形成的平行方槽5的内侧面直径φD(以下简单记为D)被形成为比O形密封圈6的圈内径φd(以下简单记为d)小。为此，当将O形密封圈6安装在压力容器1的平行方槽5内后，为了将压力容器1与另一个压力容器7连接而进行定位等而移动或者使其旋转时，存在O形密封圈6从平行方槽5内脱落的可能。

为了防止此事，以往，将O形密封圈6用粘合剂9粘接在平行方槽5内进行固定，或者用成U字形的特殊保持夹具10来保持O形密封圈6。

作为使用了O形密封圈的其他密封装置，也考虑图7中显示的装置。如图7所示，将在压力容器1的凸缘端面4上形成的用于安装O形密封圈的槽做成2级槽，将在里面形成的第1级槽11a的宽度形成地比O形密封圈6的壁厚直径小。

如果是这样的槽的形状，如果将O形密封圈6压入2级槽11内时，O形密封圈6被压入并夹在2级槽11的第一级槽11a内，即使移动或旋转压力容器1，也不必担心O形密封圈6会脱落。

通过将另一边的压力容器的凸缘端面推碰到一边的压力容器1的凸缘端面4上，并紧固，O形密封圈6利用在2级槽11的外侧形成的第2级槽11b的空间被压扁，保持压力容器的连接部分的气密性。(例如，参考专利文献1)

专利文献1  日本专利特开平8-51707号公报

但是，如上所述，在以往的压力容器中，在用于安装密封用O形密封圈6而形成的平行方槽中，为了防止O形密封圈6安装后的脱落，需要粘合剂9或者保持夹具10等，由于需要多余的部件、夹具，故在品质、成本方面存在问题，此外，压力容器之间的接合作业存在繁琐且花费时间的问题。

另一方面，用于安装O形密封圈的2级槽11，虽然防止O形密封圈6的脱落等，从而O形密封圈的安装性优良，但由于2级槽11的加工与平行方槽5相比繁琐，因而槽加工上花费时间，成本方面不经济。

发明内容

本发明的目的是得到一种压力容器，所述压力容器解决上述问题点，在组装密封装置时O形密封圈不会脱落，加工和组装可以在短时间内容易地进行，品质也可提高，并降低了成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案1所述的压力容器的发明涉及一种压力容器，所述压力容器设有通过O形密封圈密封与其他部件的接合部分的密封装置，其特征在于，设置有在压力容器和其他部件中任一方的接合面上所形成的用于安装O形密封圈的平行方槽，该平行方槽的内侧面直径φD(D)与O形密封圈的圈内径φd(d)之间，具有如下关系，

式2

$D>(1+\mathrm{\κ\Δ\θ})\×d+\frac{f}{\mathrm{\μk\π}}$

并且，平行方槽的槽深H与O形密封圈的剖面半径R之间具有H＞R的关系。

此处，κ：O形密封圈的热膨胀率

Δθ：上升温度(K单位)

f：O形密封圈的重量(N单位)

μ：O形密封圈和平行方槽内侧面的摩擦系数

k：O形密封圈的弹簧特性系数(N/mm单位)

此外，此处，O形密封圈的圈内径d是在某标准温度，例如20℃下的内径，从此标准温度起的温度上升用Δθ来表示。

本发明的压力容器，其设有通过O形密封圈密封与其他部件的接合部分的密封装置，其特征在于，设置有在压力容器和其他部件中任一方的接合面上所形成的用于安装O形密封圈的平行方槽，

该平行方槽被设定成：在平行方槽的内侧面直径D与O形密封圈的在一标准温度下的圈内径d之间，当用κ表示O形密封圈的热膨胀率、用Δθ表示从所述标准温度起的温度上升[K]、用f表示O形密封圈的重量[N]、用μ表示O形密封圈和平行方槽内侧面的摩擦系数，用k表示O形密封圈的弹簧特性系数(N/mm)时，具有如下关系，

式1

$D>(1+\mathrm{\κ\Δ\θ})\×d+\frac{f}{\mathrm{\μk\π}}$

并且，平行方槽的槽深H与O形密封圈的剖面半径R之间具有H＞R的关系。

所述的压力容器，其特征在于：在平行方槽的内侧面的角部设置有锥面。

所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈与平行方槽的外侧面之间设置有楔。

所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈与平行方槽的内侧面之间设置有楔。

所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈上涂敷润滑脂，并进行安装。

通过此发明，压力容器中用来安装气密用O形密封圈的槽可以保持以往的可简单加工的平行方槽，在不使用粘合剂或者特殊保持夹具等的情况下，O形密封圈6可不会脱落地进行安装。

附图说明

图1为本发明第一个实施方式中的压力容器的剖面图。

图2为本发明第二个实施方式中的压力容器的剖面图。

图3为本发明第三个实施方式中的压力容器的示图，(a)为纵剖主视图，(b)为横剖俯视图。

图4为本发明第四个实施方式中的压力容器的示图，(a)为纵剖主视图，(b)为横剖俯视图。

图5为表示本发明第五个实施方式中的压力容器的剖面图。

图6为表示组装以往压力容器的密封装置时的状态的剖面图。

图7为表示在以往的其他例子中组装压力容器的密封装置时的状态的剖面图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图1为本发明的第一个实施方式的示图，在以下实施方式的说明中，与图6所示的以往压力容器相同的部分用相同的符号，省略详细的说明。

在图1中，在一边的压力容器1的凸缘3的端面4上形成平行方槽5，6是O形密封圈，形成环状并具有适度的弹性。7是与压力容器1气密接合的另一边的压力容器。

平行方槽5的内侧面直径φD(D)被形成为大于所安装的O形密封圈6的圈内径φd(d)，具有如下关系，

式3

$D>(1+\mathrm{\κ\Δ\θ})\×d+\frac{f}{\mathrm{\μk\π}}$

并且平行方槽5的槽深H1与O形密封圈6的剖面半径R之间具有H1＞R的关系。

此处，κ：O形密封圈6的热膨胀率

Δθ：上升温度(K单位)

f：O形密封圈6的重量(N单位)

μ：O形密封圈6和平行方槽5的内侧面5a间的摩擦系数

k：O形密封圈6的弹簧特性系数(N/mm单位)

此处，O形密封圈6的圈内径d是在某标准温度，例如20℃下的内径，安装O形密封圈6时的温度与标准温度的差分，即安装时的温度与标准温度相比温度上升的部分用Δθ表示。

下面说明在这样的压力容器中的O形密封圈6的安装作业的方法。

O形密封圈6利用其弹性，在拉伸到一定程度的状态下被嵌入平行方槽5内。在压力容器1中形成的平行方槽5的内径(φD)和所安装的O形密封圈6的圈内径(φd)之间具有如下关系，

式4

$D>(1+\mathrm{\κ\Δ\θ})\×d+\frac{f}{\mathrm{\μk\π}}$

此处，右边的(1+κΔθ)·d的项是补偿在安装O形密封圈6时的圈内径热膨胀引起的变化的，另外，右边的第二项：[f/(μ·k·π)]是补偿O形密封圈6的圈内径的变化的，所述变化的起因于O形密封圈6与平行方槽5的内侧面5a之间产生的摩擦力。通过以上述式中所述的关系成立的方式来设定平行方槽5和O形密封圈6，即使是热膨胀状态下的O形密封圈6，O形密封圈6与平行方槽5的内侧面5a之间的摩擦力也会超过O形密封圈6的重量。

进而，将平行方槽设定为平行方槽5的槽深H与O形密封圈6的剖面半径R之间H＞R的关系成立。由此，O形密封圈6依靠其弹性被保持在平行方槽5内。即，在O形密封圈6这样被保持的状态下，无论移动或旋转压力容器1，O形密封圈6都不会从平行方槽5内脱落。

通过上述本实施方式，压力容器1的用来安装气密用O形密封圈6的槽可以保持以往的可简单加工的平行方槽地，在不使用粘合剂或者特殊保持夹具等的情况下，使O形密封圈6不会脱落。因此，可以缩短O形密封圈的安装作业时间，并且可以提高作业质量。

下面参照图2说明本发明的第二个实施方式。

在图2中，在平行方槽5的内侧面5a的角部设置有锥面(テ一パ)12。

在将O形密封圈6安装在平行方槽5上时，由于平行方槽5的内侧面直径φD比所安装的O形密封圈6的圈内径(φd)大，在O形密封圈6的安装作业时，需要边拉伸O形密封圈6边安装。但是，由于在平行方槽5的内侧面的角部设置了锥面12，因而如果将O形密封圈6按压装入平行方槽5内，则由锥面12引导，可以没有阻碍、容易地安装在平行方槽5内。

由于可以这样容易地进行O形密封圈6的安装，品质提高，压力容器的密封作业变得容易。

下面参照图3(a)、(b)说明本发明的第三个实施方式。

在图3中，密封装置在大约φ500(内侧面直径D是500mm)以上的平行方槽5中，在槽圆周的外侧面5b上设置有楔13，在用R表示O形密封圈6的剖面半径，用H2表示平行方槽5的宽度，用H3表示楔13的宽度时，此楔13是以2·R＞H2-H3、即H3＞H2-2·R的关系成立的方式被形成的。

下面说明在上述这样的压力容器中的O形密封圈6的安装方法。

在将O形密封圈6安装在平行方槽5内时，虽然最后是将O形密封圈6拉伸而安装的，但是由于此时所加载的拉伸力并不是相对于平行方槽5的内侧面5a垂直的方向，而是多少倾向于O形密封圈6的脱落的方向，因此O形密封圈6容易脱落。另外，在由于压力容器1的配置关系而必须将O形密封圈6从下侧向上侧安装时，即使希望由一个人来安装，如果达到大约φ500以上的大小时，由一个人安装O形密封圈6很困难，O形密封圈6在中途会脱落。

在本实施方式中，在将O形密封圈6安装在平行方槽5内时，从O形密封圈6已安装在平行方槽5内的部分打入楔13进行固定，待O形密封圈6全部安装完后，边按压各楔13周围的O形密封圈6，边取出楔13。这样做，可以在O形密封圈6不脱落的情况下，由一个人容易地安装O形密封圈6。此外，根据平行方槽5的直径的大小适当选择楔13的数量。即，虽然在图中使用了4根楔13，但在平行方槽5的直径较大的时候，可考虑使用6根楔13等，使用更多的楔13。

通过上述本实施方式，即使是大约φ500(内侧面直径D是500mm)以上大小的平行方槽5，也可以容易地实施O形密封圈6的安装作业，由此可进行高质量的安装。

下面参照图4(a)、(b)说明本发明的第四个实施方式。

在图4中，密封装置在大约φ500(内侧面径D是500mm)以上的平行方槽5中，在平行方槽5的内侧面5a上设置与平行方槽5相接的楔14。即，楔14与形成平行方槽5的内侧面直径φD的圆外切地进行配置。另外，楔14以简单的安装方法并可立刻拆下的方式被固定在压力容器1上。楔14具有O形密封圈6的剖面直径(＝2·R)以上的长度。

下面说明在上述压力容器中的O形密封圈6的安装方法。在将O形密封圈6安装在平行方槽5内时，虽然在最后是将O形密封圈6拉伸而安装的，但是由于此时所加载的拉伸力并不是与平行方槽5的内侧面5a相对的垂直方向，而是多少倾向于O形密封圈6的脱落方向，因此O形密封圈6容易脱落。另外，在由于压力容器1的配置关系而必须将O形密封圈6从下侧向上侧安装时，即使希望由一个人来安装，如果达到大约φ500以上的大小，由一个人安装O形密封圈6很困难，O形密封圈6在中途会脱落。

在本实施方式中，在将O形密封圈6安装在平行方槽5内时，如果以挂在楔14上的方式安装O形密封圈6，即使是在最后将O形密封圈6拉伸而安装时，由于楔14具有O形密封圈6的剖面直径以上的长度，因而O形密封圈6虽然会从槽中稍许脱落，但O形密封圈6还是挂在楔14上。在将O形密封圈6全部挂在楔14上后，再次将O形密封圈6压入平行方槽5，如果边按着O形密封圈6边取出楔14，可以在使O形密封圈6不脱落的情况下，即使一个人也能容易地安装O形密封圈6。此外，根据平行方槽5的直径的大小适当选择楔14的数量。

通过上述本实施方式，即使是在大约φ500以上大小的平行方槽5中，也可以容易地实施O形密封圈6的安装作业，由此可进行高品质的安装。

下面参照图5说明本发明的第五个实施方式。

图5中在被安装到平行方槽5中的前一阶段，在O形密封圈6上涂敷微量的润滑材料15。作为润滑材料15，例如可以使用润滑脂。

在将O形密封圈6安装在平行方槽5内时，一定会在O形密封圈6上发生扭曲，该扭曲向着使O形密封圈6脱落的方向移动。但是，由于O形密封圈6上被涂敷了润滑材料15，因而可以在没有上述扭曲的状态下将O形密封圈6安装在平行方槽5内。

通过如上所述的本实施方式，可以更容易地实施O形密封圈6的安装作业，由此可进行高品质的安装。

此外，上述本发明实施方式的说明中，说明了气体绝缘开关装置的压力容器的例子，但本发明并不仅限于此，也可以实施在使用了O形密封圈的其他普通压力容器上。

另外，O形密封圈被设置在一边的压力容器侧，但也可以设置在另一边的容器侧，进而，另一边的容器也可以是盖子、其他的容器结构物。

发明效果

通过以上说明的本发明，压力容器中用来安装气密用O形密封圈的槽可以保持以往的可简单加工的平行方槽，在不使用粘合剂或者特殊保持夹具等的情况下，O形密封圈不会脱落，由此，可以得到低成本、并可缩短O形密封圈安装作业时间、并且可提高作业质量的压力容器。

Claims (5)

1.一种压力容器，其设有通过O形密封圈密封与其他部件的接合部分的密封装置，其特征在于，设置有在压力容器和其他部件中任一方的接合面上所形成的用于安装O形密封圈的平行方槽，

该平行方槽被设定成：在平行方槽的内侧面直径D与O形密封圈的在某个标准温度下的圈内径d之间，当用к表示O形密封圈的热膨胀率，用Δθ以K为单位表示从所述标准温度起的温度上升，用f以N为单位表示O形密封圈的重量，用μ表示O形密封圈和平行方槽内侧面的摩擦系数，用k以N/mm为单位表示O形密封圈的弹簧特性系数时，具有如下关系，

$D>(1+\mathrm{k\Δ\θ})\×d+\frac{f}{\mathrm{\μK\π}}$

并且，平行方槽的槽深H与O形密封圈的剖面半径R之间具有H＞R的关系。

2.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于：在平行方槽的内侧面的角部设置有锥面。

3.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈与平行方槽的外侧面之间设置有楔。

4.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈与平行方槽的内侧面之间设置有楔。

5.如权利要求1所述的压力容器，其特征在于：在将O形密封圈安装在平行方槽内时，在O形密封圈上涂敷润滑脂，并进行安装。

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