一種用于高壓流體管道的探針密封結構制造技術

本發(fā)明專利技術涉及一種用于高壓流體管道的探針密封結構，包括位于法蘭盤上的探針孔、密封蓋板、緊固蓋板等封嚴部件，以及密封墊片、彈性密封環(huán)等封嚴介質，對探針孔泄漏的高壓流體進行密封。通過在法蘭的外端面沿徑向方向開設探針孔，免去了已有技術中位于管道外壁的探針套筒，避免了套筒安裝過程中鉆孔、焊接等對高壓管道的損傷；同時針對管道內的高壓環(huán)境，設計了密封蓋板與緊固蓋板等封嚴部件，同時通過設置壓環(huán)、密封環(huán)以及密封槽等相匹配的輔助封嚴結構，對探針孔泄漏的高壓流體進行密封，增強高壓環(huán)境下探針的密封效果，并提升結構的穩(wěn)定性、可靠性。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于高壓流體管道的探針密封結構
本專利技術涉及化工及航空領域，具體涉及高壓環(huán)境下一種探針密封結構，用于管道內流場試驗。
技術介紹
壓縮機、膨脹機等是化工領域(如壓縮空氣儲能系統(tǒng))或航空領域(如航空發(fā)動機)常用的能源動力設備，為了監(jiān)測設備的運行狀況，評估管道內部流動穩(wěn)定性，需要采用探針對工質的溫度、壓力等進行實時測量。現(xiàn)有技術中將探針測孔設置在管道壁面，采用焊接方式將探針固定套筒連接在管道外壁，并利用壓蓋壓緊密封填料的方法完成探針的密封。該技術需要對管道外壁進行鉆孔、焊接等操作，對管道的局部承壓能力造成不利影響；此外該技術的密封僅靠壓蓋壓緊密封填料來完成，沒有設計專門的密封結構，承受的壓力有限，容易泄漏，安全性能較差，不能滿足高壓環(huán)境的探針測量需求。因此，需要針對高壓管道的工作環(huán)境和結構特點，亟需一種適用于高壓管道的新型探針密封結構。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術的上述缺陷和不足，本專利技術提出了一種新型的適用于高壓環(huán)境的探針密封結構。探針開孔位置位于高壓流體管道的法蘭盤上，同時設計了帶有斜槽的密封結構，提升探針及開孔周圍的密封效果。為實現(xiàn)上述技術目標，本專利技術所采用的技術方案如下：一種用于高壓流體管道的探針密封結構，至少包括探針、緊固蓋板、密封環(huán)、密封蓋板，其特征在于：所述高壓流體管道上設有法蘭盤，所述法蘭盤的側壁上加工有安裝平面，所述安裝平面的中心處設有沿徑向延伸至所述高壓流體管道內部的法蘭探針孔，且所述法蘭探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配；所述密封蓋板通過緊固件固定安裝在所述法蘭盤的安裝平面上，且所述密封蓋板的底面與所述法蘭盤的安裝平面之間設有密封墊片，所述密封蓋板的頂面中心處設有底部至少基本呈錐形的密封槽，所述密封蓋板的中心處還設有穿過所述密封槽的密封蓋板探針孔，所述密封蓋板探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配，且所述密封蓋板探針孔與所述法蘭探針孔同軸布置；所述緊固蓋板通過緊固件固定安裝在所述密封蓋板的頂部，所述緊固蓋板的底部中心處設有與所述密封蓋板頂部的密封槽相適配的壓環(huán)，所述壓環(huán)插入所述密封槽內，且二者之間設有彈性密封環(huán)，所述緊固蓋板的中心處還設有穿過所述壓環(huán)的緊固蓋板探針孔，且所述緊固蓋板探針孔與所述密封蓋板探針孔同軸布置；所述探針依次穿過所述緊固蓋板探針孔、彈性密封環(huán)、密封蓋板探針孔、密封墊片、法蘭探針孔后其末端伸入所述高壓流體管道內，并通過所述彈性密封環(huán)被壓緊后的彈性變形，夾持固定所述探針并密封所述探針與各探針孔之間的縫隙；當需要調整所述探針的深度繼而調整所述探針在所述高壓流體管道內測量點的位置時，需旋松所述緊固蓋板的緊固件，使所述彈性密封環(huán)減小彈性變形，使得所述探針能夠需要上下移動。較優(yōu)地，所述密封蓋板的底部中心處設有凸臺，所述法蘭盤的安裝平面上設有與所述凸臺相適配的墊片凹槽，所述密封墊片設置在所述凸臺與墊片凹槽之間。較優(yōu)地，所述高壓流體管道內流動工質為氣體、液體或多相流。較優(yōu)地，所述壓環(huán)下表面設置為平面、斜面或曲面。較優(yōu)地，所述彈性密封環(huán)為O型圈或密封填料。較優(yōu)地，根據(jù)壓力等級和可靠性的要求，所述彈性密封環(huán)可以為一道，或者多道。本專利技術的用于高壓流體管道的探針密封結構，與現(xiàn)有探針密封結構相比具有以下優(yōu)勢：1)探針開孔位于法蘭盤上，避免在管道上開孔并焊接固定套筒，既免去了專門探針支撐結構，也能防止鉆孔、焊接等對高壓管道的損傷，提高了安全性。2)本專利技術通過壓環(huán)與密封槽配合，能夠顯著提高對彈性密封環(huán)的壓緊力，滿足高壓環(huán)境的密封需求。3)本專利技術中密封槽結構能夠滿足O型圈或密封填料等常用密封介質的安裝使用。4)本專利技術可以采用不同銳度錐形頭的壓環(huán)，從而調整壓緊力，滿足不同壓力環(huán)境下的密封需求。附圖說明圖1為本專利技術的用于高壓流體管道的探針密封結構示意圖(單個彈性密封環(huán))。圖2為本專利技術的用于高壓流體管道的探針密封結構剖面圖(單個彈性密封環(huán))。圖3為本專利技術的用于高壓流體管道的探針密封結構示意圖(多個彈性密封環(huán))。圖4為本專利技術的用于高壓流體管道的探針密封結構剖面圖(多個彈性密封環(huán))。圖5為采用本專利技術的密封結構的最大密封壓力與彈性密封環(huán)數(shù)目的關系曲線。附圖標記說明：探針1，緊固蓋板2，緊固蓋板螺釘201，緊固蓋板探針孔202，壓環(huán)203，密封蓋板3，密封蓋板螺釘301，密封蓋板螺紋孔302，密封蓋板探針孔303，密封槽304，凸臺305，法蘭盤4，法蘭螺紋孔401，墊片凹槽402，法蘭探針孔403，彈性密封環(huán)5，密封墊片6。具體實施方式為使本專利技術實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。下面結合附圖對本專利技術的結構、技術方案作進一步的具體描述，給出本專利技術的一個實施例。如圖1、2所示，本專利技術的用于高壓管道的探針密封結構，包括探針1，緊固蓋板2，緊固蓋板螺釘201，緊固蓋板探針孔202，壓環(huán)203，密封蓋板3，密封蓋板螺釘301，密封蓋板螺紋孔302，密封蓋板探針孔303，密封槽304，凸臺305，法蘭盤4，法蘭螺紋孔401，墊片凹槽402，法蘭探針孔403，彈性密封環(huán)5，密封墊片6。其中，高壓流體管道上設有法蘭盤4，法蘭盤4的側壁上加工有安裝平面，安裝平面的中心處設有沿徑向延伸至高壓流體管道內部的法蘭探針孔403，且法蘭探針孔403的孔徑與探針1的外徑相適配；密封蓋板3通過緊固件固定安裝在法蘭盤4的安裝平面上，且密封蓋板3的底面與法蘭盤4的安裝平面之間設有密封墊片6，密封蓋板3的頂面中心處設有底部至少基本呈錐形的密封槽304，密封蓋板3的中心處還設有穿過密封槽304的密封蓋板探針孔303，密封蓋板探針孔303的孔徑與探針1的外徑相適配，且密封蓋板探針孔303與法蘭探針孔403同軸布置；緊固蓋板2通過緊固件固定安裝在密封蓋板3的頂部，緊固蓋板2的底部中心處設有與密封蓋板3頂部的密封槽304相適配的壓環(huán)203，壓環(huán)203插入密封槽內304，且二者之間設有彈性密封環(huán)5，緊固蓋板2的中心處還設有穿過壓環(huán)203的緊固蓋板探針孔202，且緊固蓋板探針孔202與密封蓋板探針孔303同軸布置；探針1依次穿過緊固蓋板探針孔202、彈性密封環(huán)5、密封蓋板探針孔303、密封墊片6、法蘭探針孔403后其末端伸入高壓流體管道內，并通過彈性密封環(huán)5被壓緊后的彈性變形，夾持固定探針1并密封探針1與各探針孔之間的縫隙；當需要調整探針1的深度繼而調整探針1在高壓流體管道內測量點的位置時，需旋松緊固蓋板2的緊固件，使彈性密封環(huán)5減小彈性變形本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于高壓流體管道的探針密封結構，至少包括探針、緊固蓋板、密封環(huán)、密封蓋板，其特征在于：/n所述高壓流體管道上設有法蘭盤，所述法蘭盤的側壁上加工有安裝平面，所述安裝平面的中心處設有沿徑向延伸至所述高壓流體管道內部的法蘭探針孔，且所述法蘭探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配；/n所述密封蓋板通過緊固件固定安裝在所述法蘭盤的安裝平面上，且所述密封蓋板的底面與所述法蘭盤的安裝平面之間設有密封墊片，所述密封蓋板的頂面中心處設有底部至少基本呈錐形的密封槽，所述密封蓋板的中心處還設有穿過所述密封槽的密封蓋板探針孔，所述密封蓋板探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配，且所述密封蓋板探針孔與所述法蘭探針孔同軸布置；/n所述緊固蓋板通過緊固件固定安裝在所述密封蓋板的頂部，所述緊固蓋板的底部中心處設有與所述密封蓋板頂部的密封槽相適配的壓環(huán)，所述壓環(huán)插入所述密封槽內，且二者之間設有彈性密封環(huán)，所述緊固蓋板的中心處還設有穿過所述壓環(huán)的緊固蓋板探針孔，且所述緊固蓋板探針孔與所述密封蓋板探針孔同軸布置；/n所述探針依次穿過所述緊固蓋板探針孔、彈性密封環(huán)、密封蓋板探針孔、密封墊片、法蘭探針孔后其末端伸入所述高壓流體管道內，并通過所述彈性密封環(huán)被壓緊后的彈性變形，夾持固定所述探針并密封所述探針與各探針孔之間的縫隙；當需要調整所述探針的深度繼而調整所述探針在所述高壓流體管道內測量點的位置時，需旋松所述緊固蓋板的緊固件，使所述彈性密封環(huán)減小彈性變形，使得所述探針能夠需要上下移動。/n...

【技術特征摘要】
1.一種用于高壓流體管道的探針密封結構，至少包括探針、緊固蓋板、密封環(huán)、密封蓋板，其特征在于：
所述高壓流體管道上設有法蘭盤，所述法蘭盤的側壁上加工有安裝平面，所述安裝平面的中心處設有沿徑向延伸至所述高壓流體管道內部的法蘭探針孔，且所述法蘭探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配；
所述密封蓋板通過緊固件固定安裝在所述法蘭盤的安裝平面上，且所述密封蓋板的底面與所述法蘭盤的安裝平面之間設有密封墊片，所述密封蓋板的頂面中心處設有底部至少基本呈錐形的密封槽，所述密封蓋板的中心處還設有穿過所述密封槽的密封蓋板探針孔，所述密封蓋板探針孔的孔徑與所述探針的外徑相適配，且所述密封蓋板探針孔與所述法蘭探針孔同軸布置；
所述緊固蓋板通過緊固件固定安裝在所述密封蓋板的頂部，所述緊固蓋板的底部中心處設有與所述密封蓋板頂部的密封槽相適配的壓環(huán)，所述壓環(huán)插入所述密封槽內，且二者之間設有彈性密封環(huán)，所述緊固蓋板的中心處還設有穿過所述壓環(huán)的緊固蓋板探針孔，且所述緊固蓋板探針孔與所述密封蓋板探針孔同軸布置；
所述探針依次穿過所述緊固蓋板探針孔、彈性密封環(huán)、密封蓋板探針孔、密封墊片、法蘭探針孔后其末端伸入所述高壓流體管道內，并通過所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：邵梓一，李文，張雪輝，陳海生，
申請(專利權)人：中國科學院工程熱物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11