真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部尾罩保護(hù)單元、外部尾罩保護(hù)單元、高電壓金屬插針、線纜轉(zhuǎn)接件、絕緣保護(hù)部件、密封法蘭和圓環(huán)法蘭，其中，線纜轉(zhuǎn)接件由鎖母、中空密封桿和密封圈組成，密封圈放置于階梯狀圓柱孔底部，密封桿為兩頭細(xì)，中間有突起臺(tái)階的圓管結(jié)構(gòu)，密封桿穿過(guò)密封圈，其中部凸起臺(tái)階剛好壓住密封圈，鎖母從外部壓緊密封桿的臺(tái)階，繼而壓緊密封圈，線纜轉(zhuǎn)接件的中空密封桿中穿設(shè)有高電壓金屬插針，高電壓金屬插針設(shè)置在絕緣保護(hù)部件中，兩端分別用于和內(nèi)外部的線纜進(jìn)行焊接。
【專利說(shuō)明】
真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于真空環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種可在真空環(huán)境模擬器容器壁上使用的高電壓絕緣結(jié)構(gòu)，可用于模擬器內(nèi)試驗(yàn)產(chǎn)品供電或測(cè)試線纜的轉(zhuǎn)接。
【背景技術(shù)】
[0002]航天器在空間工作環(huán)境為高真空、深冷背景、太陽(yáng)輻照等綜合環(huán)境，為充分驗(yàn)證航天產(chǎn)品在真空環(huán)境下工作狀態(tài)，需在地面空間環(huán)境模擬器內(nèi)進(jìn)行真空環(huán)境試驗(yàn)(熱真空試驗(yàn)、熱平衡試驗(yàn)、太陽(yáng)輻照試驗(yàn)、真空放電試驗(yàn)、低氣壓試驗(yàn)等)，檢驗(yàn)和暴露產(chǎn)品存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題或加工工藝缺陷。試驗(yàn)中，環(huán)境模擬器內(nèi)為高真空環(huán)境，為了在試驗(yàn)過(guò)程中給模擬器內(nèi)的試驗(yàn)件供電或測(cè)試，需要將模擬器外部的供電線纜經(jīng)由模擬器壁上的穿墻法蘭轉(zhuǎn)接，再通過(guò)模擬器內(nèi)部的線纜與試驗(yàn)件連接，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)容器壁上的密封，從而保證模擬器內(nèi)的真空度。對(duì)于某些特殊試驗(yàn)件，需要連接高電壓電源，其中涉及接線柱設(shè)計(jì)、接線柱絕緣、密封、安全保護(hù)結(jié)構(gòu)等一系列難題。
[0003]為了滿足真空環(huán)境模擬器使用的高電壓絕緣相關(guān)技術(shù)要求，密封性滿足環(huán)境模擬器要求，絕緣性能良好，能適應(yīng)不同電壓值的使用情況，經(jīng)濟(jì)性好的穿墻法蘭線纜轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)。有必要研制了一種安全可靠、拆裝方便、加工簡(jiǎn)單、通用性好的可用于真空試驗(yàn)中的高電壓絕緣結(jié)構(gòu)，以保證真空環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程中供電正常，保證產(chǎn)品安全，節(jié)省經(jīng)濟(jì)，提高試驗(yàn)過(guò)程效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可在真空環(huán)境模擬器上使用的高電壓絕緣結(jié)構(gòu)，用于在真空環(huán)境試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)真空環(huán)模設(shè)備外部大氣壓環(huán)境下的供電設(shè)備向環(huán)模設(shè)備內(nèi)部真空環(huán)境下的試驗(yàn)件供電或測(cè)試，滿足高電壓供電時(shí)的絕緣要求，安全可靠，通用性好。
[0005]本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部尾罩保護(hù)單元、外部尾罩保護(hù)單元、高電壓金屬插針、線纜轉(zhuǎn)接件、絕緣保護(hù)部件、密封法蘭和圓環(huán)法蘭，兩個(gè)尾罩保護(hù)單元分別由鎖緊環(huán)、壓緊環(huán)、密封圈一和尾罩構(gòu)成，鎖緊環(huán)推動(dòng)壓緊環(huán)抵靠壓緊在密封圈一上并螺紋連接到尾罩一側(cè);其中內(nèi)部尾罩和外部尾罩的另一側(cè)分別與密封法蘭螺紋連接，密封法蘭上開設(shè)有若干階梯狀圓柱形孔以使對(duì)應(yīng)數(shù)量的高電壓金屬探針及絕緣保護(hù)部件裝入孔中，容納在內(nèi)部尾罩和外部尾罩中，圓環(huán)法蘭再將密封法蘭整體結(jié)構(gòu)對(duì)接并固定于真空環(huán)境模擬器的真空容器壁上，其中，線纜轉(zhuǎn)接件由鎖母、中空密封桿和密封圈二組成，密封圈二放置于階梯狀圓柱孔底部，密封桿為兩頭細(xì)，中間有突起臺(tái)階的圓管結(jié)構(gòu)，密封桿穿過(guò)密封圈二，其中部凸起臺(tái)階剛好壓住密封圈二，鎖母用于從外部壓緊密封桿的中部凸起臺(tái)階，繼而壓緊密封圈二，通過(guò)螺紋與密封法蘭的圓柱孔固定連接，實(shí)現(xiàn)密封桿的固定和密封，線纜轉(zhuǎn)接件的中空密封桿中穿設(shè)有高電壓金屬插針，高電壓金屬插針設(shè)置在絕緣保護(hù)部件中，兩端分別用于和內(nèi)外部的線纜進(jìn)行焊接。
[0007]其中，絕緣保護(hù)部件裝于密封桿內(nèi)，用于使金屬插針兩端分別焊接容器內(nèi)外的線纜端頭，其包括護(hù)套、絕緣圓環(huán)、密封圈三和護(hù)套環(huán)，金屬插針中部有圓環(huán)凸起，焊接好后金屬插針一側(cè)穿過(guò)護(hù)套，另一側(cè)依次穿過(guò)絕緣圓環(huán)、密封圈三和護(hù)套環(huán)，通過(guò)護(hù)套環(huán)的螺紋與密封桿的內(nèi)部螺紋固定。
[0008]其中，導(dǎo)電插針為銅質(zhì)金屬，兩端分別焊接高電壓輸電所用電纜，一端用于真空管容器外，另一端用于真空容器內(nèi)。
[0009]其中，金屬插針的直徑根據(jù)最大電壓值、最大電流值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0010]其中，線纜焊接完后，經(jīng)聚酰亞胺保護(hù)套絕緣保護(hù)。
[0011]其中，套上橡膠密封圈后裝入密封法蘭預(yù)置的階梯狀圓柱形孔內(nèi)并通過(guò)鎖緊結(jié)構(gòu)鎖緊。通常，一個(gè)密封法蘭可以裝入多個(gè)絕緣保護(hù)的插針以滿足多個(gè)回路的需求。
[0012]其中，容器內(nèi)尾罩出的線纜與真空容器內(nèi)的試驗(yàn)產(chǎn)品連接，容器外部尾罩出的線纜與真空容器外部的供電或測(cè)試設(shè)備連接。
[0013]其中，高電壓插針的數(shù)量及直徑根據(jù)真空容器開孔法蘭大小、通過(guò)電流電壓大小設(shè)置，以適應(yīng)不同的需求。
[0014]優(yōu)選地，絕緣保護(hù)部件中的護(hù)套、絕緣圓環(huán)、和護(hù)套環(huán)套均采用聚酰亞胺材料制成。
[0015]其中，密封法蘭和圓環(huán)法蘭采用不銹鋼材料，密封圈采用橫截面為圓形的橡膠密封圈。
[0016]優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)加工完后，進(jìn)行無(wú)油化處理，防止揮發(fā)進(jìn)入真空容器內(nèi)污染試件產(chǎn)品O
[0017]優(yōu)選地，密封圈使用時(shí)配合少量真空脂使用。
[0018]本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0019](I)可根據(jù)不同供電電壓電流需求對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其性能應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)線纜數(shù)量也可根據(jù)法蘭大小靈活布置，適應(yīng)性強(qiáng)，通用性好。
[0020](2)多項(xiàng)絕緣及密封措施，保證了高電壓下的電能傳輸安全性，保證了使用過(guò)程中操作人員安全性，保證了真空容器內(nèi)的真空度能維持在良好的水平。
[0021](3)此結(jié)構(gòu)可在方便的工作臺(tái)上將高電壓線纜轉(zhuǎn)接法蘭連接完畢，最后再一次性對(duì)接到真空容器開孔法蘭。操作方便，對(duì)接快速，安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:I鎖緊環(huán)，2壓緊環(huán)，3密封圈，4外部尾罩，5圓環(huán)，6鎖母，7密封桿，8密封圈，9密封法蘭，1內(nèi)部尾罩，11密封圈，12壓緊環(huán)，13鎖緊環(huán)；
[0024]圖2為本發(fā)明的金屬插針絕緣保護(hù)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，14護(hù)套環(huán)，15密封圈，16圓環(huán)，17插針，18護(hù)套。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，【具體實(shí)施方式】?jī)H為示例的目的，并不旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]圖1?2分別顯示了本發(fā)明的用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)整體示意圖，以及裝于絕緣密封桿內(nèi)的金屬插針絕緣保護(hù)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)圖1顯示可知，本發(fā)明的用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)包括幾大部分:第一部分為鎖緊環(huán)1、壓緊環(huán)2、密封圈3和外部尾罩4組成真空環(huán)境模擬器外的尾罩保護(hù)結(jié)構(gòu)，用于固定電纜束和防止人員接近高壓線頭區(qū)域;在真空容器內(nèi)，也有一個(gè)同樣功能的尾罩保護(hù)結(jié)構(gòu)，由鎖緊環(huán)13、壓緊環(huán)12、密封圈11和內(nèi)部尾罩10組成。第二部分為用于轉(zhuǎn)接真空容器內(nèi)部和外部線纜的高電壓金屬插針及其絕緣保護(hù)結(jié)構(gòu)，由鎖母6、密封桿7和密封圈8組成，其中密封桿7內(nèi)為中空結(jié)構(gòu)，穿有圖2所示的高電壓線纜連接金屬插針及其絕緣保護(hù)、固定結(jié)構(gòu)。第三部分為密封法蘭及其固定結(jié)構(gòu)，由密封法蘭9和圓環(huán)法蘭5組成，密封法蘭用于安裝固定第二部分的線纜轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)，每個(gè)密封法蘭可固定多個(gè)線纜轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)。密封法蘭9通過(guò)螺紋形式與內(nèi)部和外部尾罩固定連接，最后圓環(huán)法蘭5再通過(guò)螺栓將密封法蘭整體結(jié)構(gòu)對(duì)接、固定于真空容器壁上的圓形開孔法蘭上。
[0028]在這一實(shí)施方式中，外部尾罩絕緣保護(hù)結(jié)構(gòu)中，在外部線纜與高電壓金屬插針焊接前，線纜應(yīng)先穿過(guò)鎖緊環(huán)1、壓緊環(huán)2、密封圈3、外部尾罩4。密封圈3所處位置的尾罩端部為階梯型圓柱孔，用于密封圈3的放置，階梯型圓柱孔部分為內(nèi)螺紋，與鎖緊環(huán)I進(jìn)行螺紋連接。安裝順序?yàn)椋芊馊?位于階梯型圓柱孔底部，緊接著放置壓緊環(huán)2，再往外放置鎖緊環(huán)I，當(dāng)鎖緊環(huán)通過(guò)螺紋與尾罩?jǐn)Q緊時(shí)，推動(dòng)壓緊環(huán)2擠壓密封圈3實(shí)現(xiàn)對(duì)線纜束的良好固定和密封，此結(jié)構(gòu)可以很好的保護(hù)線纜束端頭不被晃動(dòng)、接觸，防止出現(xiàn)接觸不良的情況，此外，還能很好地防塵防水，保護(hù)高電壓線纜轉(zhuǎn)接區(qū)的安全。
[0029]在這一實(shí)施方式中，內(nèi)部絕緣尾罩保護(hù)結(jié)構(gòu)由鎖緊環(huán)13、壓緊環(huán)12、密封圈11和內(nèi)部尾罩10組成。內(nèi)部絕緣尾罩與外部絕緣尾罩具有類似的結(jié)構(gòu)和相同的安裝方式和功能。
[0030]在這一實(shí)施方式中，密封法蘭9用于安裝線纜轉(zhuǎn)接密封桿7的圓柱孔為階梯形孔，內(nèi)螺紋。密封圈8放置于該階梯型圓柱孔底部。密封桿7為兩頭細(xì)，中間有突起臺(tái)階的圓管結(jié)構(gòu)，密封桿7穿過(guò)密封圈8，其中午凸起臺(tái)階剛好壓住密封圈。鎖母6用于從外部壓緊密封桿7的中部凸起臺(tái)階，繼而壓緊密封圈8，通過(guò)螺紋與密封法蘭9的圓柱孔固定連接，實(shí)現(xiàn)密封桿的固定和密封。此密封桿結(jié)構(gòu)因線纜數(shù)量不同可以有多個(gè)，安裝方式一致。
[0031]在這一實(shí)施方式中，圖2所示的金屬插針絕緣保護(hù)結(jié)構(gòu)裝于密封桿7內(nèi)，用于連接真空容器內(nèi)外兩段的線纜端頭。銅質(zhì)金屬插針17兩端分別焊接容器內(nèi)外線纜端頭，插針中部有圓環(huán)凸起，焊接好后插針17左側(cè)穿過(guò)護(hù)套18，右側(cè)依次穿過(guò)絕緣圓環(huán)16、密封圈15和護(hù)套環(huán)14。此結(jié)構(gòu)通過(guò)護(hù)套環(huán)14的螺紋與密封桿7內(nèi)部螺紋固定。
[0032]在這一實(shí)施方式中，圓環(huán)8的內(nèi)沿比密封法蘭外沿小，當(dāng)密封法蘭4內(nèi)裝好密封桿及相關(guān)密封結(jié)構(gòu)、內(nèi)部尾罩結(jié)構(gòu)、外部尾罩結(jié)構(gòu)以后，圓環(huán)8將密封法蘭整體結(jié)構(gòu)固定于真空環(huán)境模擬容器側(cè)壁上的開孔法蘭上。圓環(huán)8余密封法蘭4表面加工光滑，圓環(huán)8壓緊密封法蘭4的外沿至開孔法蘭，通過(guò)螺栓擰緊，密封效果良好。安裝好后，內(nèi)部尾罩結(jié)構(gòu)內(nèi)部出來(lái)的線纜束可連接真空容器內(nèi)的試驗(yàn)件，外部尾罩端部出來(lái)的線纜束用于連接真空容器外部的供電設(shè)備，線纜束中的各條線纜在使用前應(yīng)一一檢測(cè)是否導(dǎo)通并編號(hào)注明對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0033]盡管上文對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于真空環(huán)境模擬器供電或測(cè)試線纜轉(zhuǎn)接的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部尾罩保護(hù)單元、外部尾罩保護(hù)單元、高電壓金屬插針、線纜轉(zhuǎn)接件、絕緣保護(hù)部件、密封法蘭和圓環(huán)法蘭，兩個(gè)尾罩保護(hù)單元分別由鎖緊環(huán)、壓緊環(huán)、密封圈一和尾罩構(gòu)成，鎖緊環(huán)推動(dòng)壓緊環(huán)抵靠壓緊在密封圈一上并螺紋連接到尾罩一側(cè);其中內(nèi)部尾罩和外部尾罩的另一側(cè)分別與密封法蘭螺紋連接，密封法蘭上開設(shè)有若干階梯狀圓柱形孔以使對(duì)應(yīng)數(shù)量的高電壓金屬探針及絕緣保護(hù)部件裝入孔中，容納在內(nèi)部尾罩和外部尾罩中，圓環(huán)法蘭再將密封法蘭整體結(jié)構(gòu)對(duì)接并固定于真空環(huán)境模擬器的真空容器壁上，其中，線纜轉(zhuǎn)接件由鎖母、中空密封桿和密封圈二組成，密封圈二放置于階梯狀圓柱孔底部，密封桿為兩頭細(xì)，中間有突起臺(tái)階的圓管結(jié)構(gòu)，密封桿穿過(guò)密封圈二，其中部凸起臺(tái)階剛好壓住密封圈二，鎖母用于從外部壓緊密封桿的中部凸起臺(tái)階，繼而壓緊密封圈二，通過(guò)螺紋與密封法蘭的圓柱孔固定連接，實(shí)現(xiàn)密封桿的固定和密封，線纜轉(zhuǎn)接件的中空密封桿中穿設(shè)有高電壓金屬插針，高電壓金屬插針設(shè)置在絕緣保護(hù)部件中，兩端分別用于和內(nèi)外部的線纜進(jìn)行焊接。2.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，絕緣保護(hù)部件裝于密封桿內(nèi)，用于使金屬插針兩端分別焊接容器內(nèi)外的線纜端頭，其包括護(hù)套、絕緣圓環(huán)、密封圈三和護(hù)套環(huán)，金屬插針中部有圓環(huán)凸起，焊接好后金屬插針一側(cè)穿過(guò)護(hù)套，另一側(cè)依次穿過(guò)絕緣圓環(huán)、密封圈三和護(hù)套環(huán)，通過(guò)護(hù)套環(huán)的螺紋與密封桿的內(nèi)部螺紋固定。3.如權(quán)利要求2所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電插針為銅質(zhì)金屬，兩端分別焊接高電壓輸電所用電纜，一端用于真空管容器外，另一端用于真空容器內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，金屬插針的直徑根據(jù)最大電壓值、最大電流值進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，線纜焊接完后，經(jīng)聚酰亞胺保護(hù)套絕緣保護(hù)。6.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，容器內(nèi)尾罩出的線纜與真空容器內(nèi)的試驗(yàn)產(chǎn)品連接，容器外部尾罩出的線纜與真空容器外部的供電或測(cè)試設(shè)備連接。7.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，金屬插針的數(shù)量根據(jù)真空容器開孔法蘭大小、通過(guò)電流電壓大小設(shè)置，以適應(yīng)不同的需求。8.如權(quán)利要求2所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，，絕緣保護(hù)部件中的護(hù)套、絕緣圓環(huán)、和護(hù)套環(huán)套均采用聚酰亞胺材料制成。9.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，密封法蘭和圓環(huán)法蘭采用不銹鋼材料，密封圈采用橫截面為圓形的橡膠密封圈。10.如權(quán)利要求1所述的真空高壓絕緣結(jié)構(gòu)，其中，所有密封圈使用時(shí)配合少量真空脂使用。
【文檔編號(hào)】H01R13/52GK105826748SQ201610157479
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】劉守文, 王晶, 孫興華, 錢北行, 劉闖, 高峰, 郭佳誠(chéng), 張立海, 陳安然, 閆琦, 郭威
【申請(qǐng)人】北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所