一种自封充气接头及气体绝缘金属封闭开关设备的制作方法

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本实用新型属于充气接头技术领域，具体涉及一种自封充气接头及气体绝缘金属封闭开关设备。背景技术：2.现有的气体绝缘金属封闭开关设备（gis）普遍采用自封充气接头来实现其气室内绝缘气体的充入以及封闭。其中，在向气体绝缘金属封闭开关设备产品的气室内充入绝缘气体时，为保障充入气体的洁净度，传统的方式是在自封充气接头的上游设置前置过滤器，使绝缘气体先经过前置过滤器，再经过自封充气接头充入气室内部。但是自封充气接头在顶针接触过程中，会不可避免的发生接触摩擦，进而因接触摩擦产生的微量金属异物进入产品内部。由于气体绝缘金属封闭开关设备产品对绝缘特性要求较高，如果内部有金属异物存在，会使产品的绝缘特性显著下降，导致出厂耐压试验或现场运行时产生放电现象，因此需要在自封充气接头内设置位于进气口下游的滤芯，以防止金属异物进入产品内部。3.在现有技术中，也存在内部设有滤芯的自封充气接头，例如授权公告号为cn205715885u的中国实用新型专利公开的一种充气阀，该充气阀包括阀体（即接头外壳），接头外壳内设有流体通道（即充气通道），充气通道内滑动装配有阀芯，接头外壳上设有用于与阀芯顶压配合的阀座，充气通道内还安装有弹簧安装座，弹簧安装座上安装有弹簧，弹簧用于将阀芯顶压在阀座上，弹簧安装座内设有沿充气通道轴向延伸的安装槽，安装槽的槽底安装有后过滤结构（即滤芯）。4.现有技术的自封充气接头能够对经过阀芯后的气体进行过滤，但是上述充气阀中的滤芯在安装时，首先需要将滤芯安装在弹簧安装座的安装槽内，然后还需要将弹簧安装座拧进充气通道中，这样使得自封充气接头整体组装过程较为复杂，而且由于滤芯安装在弹簧安装座的安装槽内，这样使得滤芯的径向尺寸受到安装槽尺寸的限制，导致滤芯的过滤面积较小，降低了滤芯的过滤效率。技术实现要素：5.本实用新型的目的在于提供一种自封充气接头，以解决现有技术中自封充气接头组装繁琐以及过滤效率较低的问题；本实用新型的目的还在于提供一种气体绝缘金属封闭开关设备，以解决现有技术中自封充气接头组装繁琐以及过滤效率较低的问题。6.为实现上述目的，本实用新型中的自封充气接头采用如下技术方案：7.一种自封充气接头，包括接头外壳，接头外壳内设置有充气通道，充气通道内活动装配有阀芯，接头外壳上设有用于与阀芯顶压配合以实现密封的阀座，充气通道内还安装有弹簧安装座，弹簧安装座与阀芯之间设有弹簧，弹簧用于将阀芯顶压在阀座上，弹簧安装座上还设有沿充气通道轴向延伸的气体通道；自封充气接头还包括滤芯，滤芯螺纹装配在所述充气通道内，且弹簧安装座支撑在所述滤芯上。8.上述技术方案的有益效果在于：本实用新型中的自封充气接头通过将滤芯螺纹装配在充气通道内，这样不仅能够通过滤芯过滤气体中的金属异物，而且由于滤芯的外周面直接与充气通道的内壁螺纹配合，与现有技术相比，滤芯的尺寸不再受弹簧安装座的限制，能够选用径向尺寸更大的滤芯，这样能够增大滤芯的过滤面积，有利于提高自封充气接头的气体过滤效率。另外，由于弹簧安装座支撑在滤芯上，弹簧安装座和接头外壳之间无需再进行另外的固定，这样简化了弹簧安装座、滤芯的安装工序，进而也简化了自封充气接头的组装。9.进一步地，所述阀芯包括导向穿装在弹簧安装座中的导向杆，所述滤芯为筒状滤芯，导向杆穿出弹簧安装座并伸入所述筒状滤芯内。10.上述技术方案的有益效果在于：这样可以增加导向杆和弹簧安装座之间的导向距离，保证导向杆和弹簧安装座之间导向的稳定性。另外，筒状滤芯也可以避让穿出弹簧安装座的导向杆，避免弹簧安装座对导向杆的动作造成干涉。11.进一步地，所述充气通道具有位于充气通道一端的进气口，进气口供充气工具顶入，充气通道还具有位于充气通道另一端的出气口，出气口的内壁上设有螺纹段，所述滤芯安装在螺纹段上；所述阀芯滑动装配在充气通道内，且所述阀座上具有与所述阀芯对应设置的锥形阀口，锥形阀口朝向所述出气口设置。12.上述技术方案的有益效果在于：阀芯自接头外壳的出气口一侧装入充气通道中，因此，可以在阀座内设置朝向出气口布置的锥形阀口，通过锥形阀口与阀芯的配合可以提高自封充气接头的密封性。13.进一步地，所述滤芯远离所述弹簧安装座一端的端面与所述接头外壳的相应端端面平齐，或者，滤芯远离弹簧安装座一端的端面位于接头外壳相应端端面的朝向弹簧安装座的一侧。14.上述技术方案的有益效果在于：这样可以缩短滤芯在充气通道轴向上的长度，进而也可以相对缩短整个自封充气接头在充气通道轴向上的长度，使得整个自封充气接头的尺寸较小，方便了自封充气接头运输，同时也相对地降低了成本。15.进一步地，所述滤芯为烧结滤芯。16.上述技术方案的有益效果在于：采用烧结滤芯作为自封充气接头的滤芯，这样不仅因为烧结滤芯的强度可以满足其外周面上螺纹的加工，同时烧结滤芯的过滤精度也可以满足对气体中金属异物颗粒的过滤要求，保证对金属异物颗粒实施有效过滤。17.为实现上述目的，本实用新型中的气体绝缘金属封闭开关设备采用如下技术方案：18.一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括与气体绝缘金属封闭开关设备气室充气口连接的自封充气接头，自封充气接头包括接头外壳，接头外壳内设置有充气通道，充气通道内活动装配有阀芯，接头外壳上设有用于与阀芯顶压配合以实现密封的阀座，充气通道内还安装有弹簧安装座，弹簧安装座与阀芯之间设有弹簧，弹簧用于将阀芯顶压在阀座上，弹簧安装座上还设有沿充气通道轴向延伸的气体通道；自封充气接头还包括滤芯，滤芯螺纹装配在所述充气通道内，且弹簧安装座支撑在所述滤芯上。19.上述技术方案的有益效果在于：本实用新型中的气体绝缘金属封闭开关设备通过将自封充气接头中的滤芯螺纹装配在充气通道内，这样不仅能够通过滤芯过滤气体中的金属异物颗粒，避免金属异物颗粒进入气体绝缘金属封闭开关设备产品的气室内，有利于提高气体绝缘金属封闭开关设备产品的出厂试验合格率以及产品质量。而且由于滤芯的外周面直接与充气通道的内壁螺纹配合，与现有技术相比，滤芯的尺寸不再受弹簧安装座的限制，能够选用径向尺寸更大的滤芯，这样能够增大滤芯的过滤面积，有利于提高自封充气接头的气体过滤效率，进而也有利于提高气体绝缘金属封闭开关设备产品出厂试验的效率。另外，由于弹簧安装座支撑在滤芯上，弹簧安装座和接头外壳之间无需再进行另外的固定，这样简化了弹簧安装座、滤芯的安装工序，进而简化了自封充气接头的组装，同时也有利于提高气体绝缘金属封闭开关设备产品的组装效率。20.进一步地，所述阀芯包括导向穿装在弹簧安装座中的导向杆，所述滤芯为筒状滤芯，导向杆穿出弹簧安装座并伸入所述筒状滤芯内。21.上述技术方案的有益效果在于：这样可以增加导向杆和弹簧安装座之间的导向距离，保证导向杆和弹簧安装座之间导向的稳定性。另外，筒状滤芯也可以避让穿出弹簧安装座的导向杆，避免弹簧安装座对导向杆的动作造成干涉。22.进一步地，所述充气通道具有位于充气通道一端的进气口，进气口供充气工具顶入，充气通道还具有位于充气通道另一端的出气口，出气口的内壁上设有螺纹段，所述滤芯安装在螺纹段上；所述阀芯滑动装配在充气通道内，且所述阀座上具有与所述阀芯对应设置的锥形阀口，锥形阀口朝向所述出气口设置。23.上述技术方案的有益效果在于：阀芯自接头外壳的出气口一侧装入充气通道中，因此，可以在阀座内设置朝向出气口布置的锥形阀口，通过锥形阀口与阀芯的配合提高了自封充气接头的密封性。24.进一步地，所述滤芯远离所述弹簧安装座一端的端面与所述接头外壳的相应端端面平齐，或者，滤芯远离弹簧安装座一端的端面位于接头外壳相应端端面的朝向弹簧安装座的一侧。25.上述技术方案的有益效果在于：这样可以缩短滤芯在充气通道轴向上的长度，进而也可以相对缩短整个自封充气接头在充气通道轴向上的长度，使得整个自封充气接头的尺寸较小，方便了自封充气接头运输，同时也相对地降低了成本。26.进一步地，所述滤芯为烧结滤芯。27.上述技术方案的有益效果在于：采用烧结滤芯作为自封充气接头的滤芯，这样不仅因为烧结滤芯的强度可以满足其外周面上螺纹的加工，同时烧结滤芯的过滤精度也可以满足对气体中金属异物颗粒的过滤要求，保证对金属异物颗粒实施有效过滤。附图说明28.图1是本实用新型中自封充气接头的剖视图；29.图2是图1的仰视图；30.图3是本实用新型中的自封充气接头在气体绝缘金属封闭开关设备上的安装示意图。31.图中：100、接头外壳；110、充气通道；120、阀座；121、锥形阀口；130、进气口；140、出气口；141、第一螺纹段；142、第一光滑段；150、连接法兰；200、压胶顶针；210、柱形段；220、锥形段；300、导向杆；400、弹簧安装座；410、气体通道；500、弹簧；600、烧结滤芯；610、第二螺纹段；620、第二光滑段；630、空腔；700、保护帽；800、环形密封圈；900、自封充气接头；1000、气体绝缘金属封闭开关设备。具体实施方式32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。33.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。34.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。37.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。38.本实用新型中自封充气接头的实施例1：39.如图1和图2所示，自封充气接头900包括接头外壳100，接头外壳100的壳体端部设有连接法兰150，连接法兰150用于将自封充气接头900安装在气体绝缘金属封闭开关设备1000上（图3所示），以通过自封充气接头900实现气体绝缘金属封闭开关设备1000气室内绝缘气体的充入以及封闭。接头外壳100内设置有充气通道110，充气通道110具有位于其一端的进气口130，进气口130供充气工具（图中未示出）顶入。充气通道110内还具有位于其另一端的出气口140，且出气口140位于靠近连接法兰150的一端。充气通道110还包括靠近进气口130的第一螺纹段141和远离进气口130的第一光滑段142，且第一螺纹段141和第一光滑段142均位于靠近出气口140的一端。40.如图1所示，充气通道110内滑动装配有阀芯，阀芯包括压胶顶针200和固定连接在压胶顶针200端部的导向杆300，其中，压胶顶针200包括位于进气口130处的柱形段210和位于柱形段210下游的锥形段220，且锥形段220不与进气口130滑动配合；导向杆300固定连接在锥形段220的端部，且导向杆300呈阶梯状。接头外壳100上设有阀座120，且阀座120环绕充气通道110的圆周面设置，阀座120具有锥形阀口121，且锥形阀口121朝向出气口140设置。41.如图1和图2所示，充气通道110内还安装有弹簧安装座400，弹簧安装座400上设置有多个圆周布置且环绕导向杆300的气体通道410，气体通道410贯穿弹簧安装座400，气体通道410供充入的气体通过。弹簧安装座400上安装有弹簧500，弹簧500的一端与压胶顶针200的锥形段220的端部固定连接，弹簧500的另一端与弹簧安装座400固定连接，这样通过弹簧500将压胶顶针200的锥形段220顶压在阀座120的锥形阀口121上，且由于锥形段220上安装有环形密封圈800，以此通过锥形段220与锥形阀口121的顶压配合以及环形密封圈800可以实现自封充气接头900的密封，进而可以实现气体绝缘金属封闭开关设备1000气室内绝缘气体的封闭。另外，如图1和图2所示，导向杆300导向穿装在弹簧安装座400中，且导向杆300穿出弹簧安装座400。42.如图1所示，充气通道110内还安装有滤芯，且在本实施例中，滤芯为烧结滤芯600，烧结滤芯600为带有空腔630的圆筒状结构，烧结滤芯600远离弹簧安装座400的一端为封闭端。烧结滤芯600的外圆周面上设有第二螺纹段610以及第二光滑段620，其中，第二螺纹段610与第一螺纹段141螺纹配合，即烧结滤芯600安装在第一螺纹段141上；第二光滑段620和第一光滑段142之间具有径向间隔，以此通过径向间隔可方便将烧结滤芯600拧入到充气通道110内。烧结滤芯600的空腔630可以对穿出弹簧安装座400的导向杆300形成避让，以避免烧结滤芯600对导向杆300的动作造成干涉。应当说明的是，本实施例中，弹簧安装座400仅是穿入充气通道110中，弹簧安装座400与接头外壳100之间并没有连接关系。如图1所示，将烧结滤芯600安装在充气通道110之后，烧结滤芯600对弹簧安装座400进行支撑，从而对弹簧500施加朝向锥形段220的弹性力。43.另外，采用烧结滤芯600作为自封充气接头900的滤芯，这样不仅因为烧结滤芯600的强度可以满足其外周面上螺纹的加工，同时烧结滤芯600的过滤精度为0.5μm，可以满足对气体中金属异物颗粒的过滤要求，保证对金属异物颗粒实施有效过滤，以避免金属异物颗粒进入气体绝缘金属封闭开关设备1000的气室内降低气体绝缘金属封闭开关设备1000的绝缘特性，因此有利于提高气体绝缘金属封闭开关设备1000的出厂试验合格率以及产品质量，同时也有利于提高气体绝缘金属封闭开关设备1000现场运行安全，避免电网运行重大事故的发生。且烧结滤芯600远离弹簧安装座400一端的端面与接头外壳100的相应端端面平齐，这样可以缩短滤芯在充气通道110轴向上的长度，进而也可以相对缩短整个自封充气接头900在充气通道110轴向上的长度，使得整个自封充气接头900的尺寸较小。44.另外，如图1所示，接头外壳100位于进气口130的一端安装有保护帽700，当自封充气接头900使用结束后，通过安装保护帽700可以对自封充气接头900的内部形成防护，有利于延长自封充气接头900的使用时长。45.本实用新型中的自封充气接头通过将滤芯螺纹装配在充气通道内，这样不仅能够通过滤芯过滤气体中的金属异物，而且由于滤芯的外周面直接与充气通道的内壁螺纹配合，与现有技术相比，滤芯的尺寸不再受弹簧安装座的限制，能够选用径向尺寸更大的滤芯，这样能够增大滤芯的过滤面积，有利于提高自封充气接头的气体过滤效率。另外，由于弹簧安装座支撑在滤芯上，弹簧安装座和接头外壳之间无需再进行另外的固定，这样简化了弹簧安装座、滤芯的安装工序，进而也简化了自封充气接头的组装工序。46.本实用新型中自封充气接头的实施例2：47.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，自封充气接头900用于气体绝缘金属封闭开关设备1000气室内绝缘气体的充入以及封闭。而本实施例中，自封充气接头900也可以用于其它设备内气体的充入以及封闭，例如，氧气气瓶、储氢瓶等。48.本实用新型中自封充气接头的实施例3：49.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，滤芯远离所述弹簧安装座400一端的端面与接头外壳100的相应端端面平齐。而本实施例中，滤芯远离弹簧安装座400一端的端面位于接头外壳100相应端端面的朝向弹簧安装座400的一侧。50.本实用新型中自封充气接头的实施例4：51.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，阀座120上具有与阀芯对应设置的锥形阀口121。而本实施例中，阀座120上具有与阀芯对应设置且朝向出气口140的环形平面阀口。52.本实用新型中自封充气接头的实施例5：53.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，滤芯为筒状滤芯，导向杆300穿出弹簧安装座400并伸入筒状滤芯内，即筒状滤芯可以对导向杆300的动作形成避让，避免对导向杆300的动作造成干涉。而本实施例中，导向杆300导向穿装在弹簧安装座400中，但导向杆300未伸出弹簧安装座400，此时，滤芯可以是筒状滤芯，也可以是实心的滤芯。54.本实用新型中自封充气接头的实施例6：55.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，阀芯包括导向穿装在弹簧安装座400中的导向杆300。而本实施例中，阀芯包括铰接在阀座120上的翻板，翻板与阀座120配合以实现自封充气接头900的密封，且弹簧500与翻板顶压配合，以实现翻板的复位，即翻板、阀座120以及弹簧500构成翻转阀。56.本实用新型中自封充气接头的实施例7：57.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，弹簧500的一端与弹簧安装座400连接、另一端与阀芯连接。而本实施例中，弹簧500设于阀芯和弹簧安装座400之间，且弹簧500的两端不与阀芯和弹簧安装座400连接。58.本实用新型中自封充气接头的实施例8：59.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，滤芯为烧结滤芯600。而本实施例中，滤芯包括安装筒，安装筒的外周面上设有用于与充气通道内壁螺纹配合的外螺纹，安装筒内固定有能够过滤金属异物颗粒的滤网。60.本实用新型中气体绝缘金属封闭开关设备的实施例：气体绝缘金属封闭开关设备包括与气体绝缘金属封闭开关设备1000气室充气口连接的自封充气接头900，自封充气接头的具体结构与上述自封充气接头实施例中的自封充气接头相同，在此不再重述。61.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。









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