多重自密封无焊缝液位电极装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多重自密封无焊缝液位电极装置，包括极座、插入极座内的绝缘管以及依次穿过绝缘管和极座的极芯杆，该极芯杆通过密封紧固组件与极座固定；在极座内部，绝缘管的外壁与极座的内壁之间形成四周密闭的第一密封涵室，在该第一密封涵室内设有石墨外环，位于绝缘管的内壁端部的极芯杆上套设推压环，该推压环、绝缘管内壁和极芯杆之间形成四周密闭的第二密封涵室，在该第二密封涵室内设有石墨内环。本发明专利技术以双涵室石墨自密封结构实现绝缘管、极座以及极芯杆之间机械密封连接，使绝缘管不承受径向压差力与轴向力作用，可根绝承压破坏绝缘管的隐患，提高绝缘管寿命，解决了更换绝缘管、极座和极芯杆材质必须研发相对应的钎焊技术的难题。

Multiple self sealing without welding seam liquid level electrode device

The invention discloses a multiple self sealing weld without liquid level electrode device, including the seat, seat of the pole is inserted into the insulating pipe and passes through the insulating tube and the seat pole core rod, the core rod through the sealing fastening assembly and seat fixed; in seat, a first sealing chamber closed around the culvert formed between the inner wall and the base pipe insulation, seal culvert in the first chamber is provided with outer ring graphite, pole core rod is arranged on the insulation wall of the end of the pipe is sheathed on the push ring, the push ring, the inner wall of the pipe and insulation between the pole core rod is formed around second closed sealing chamber in the culvert, the second sealing chamber is provided with a graphite ring culvert. The invention uses graphite double chamber culvert self sealing structure of insulation pipe, the base and the core rod between the mechanical connection, the insulation pipe does not bear radial pressure force and axial force, bearing failure of the insulating tube can eradicate risks, improve the insulation tube life, solves the problem of replacing the insulating tube, polar and polar the core rod material must correspond to the development of brazing technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉等高温高压容器的电极水位计装置，尤其涉及一种多重自密封无焊缝液位电极装置。
技术介绍
在中国国产电极水位计的水位取样、电极传感、电测三环节串联系统中，电极传感环节可靠性最低，原因是电极绝缘管与钎焊焊缝寿命最短、易腐蚀。如图1所示，为传统电极结构：极芯杆100贯穿绝缘管200和极座300；极芯杆100与绝缘管200、绝缘管200与极座300皆由钎焊封接；极座300为台阶螺柱，可由螺纹及密封垫实现与取样筒007之间的硬靠密封连接；极芯杆100与极座300之间的间隙内有绝缘环和绝缘塞。极芯杆100与极座300由绝缘管200隔开，便形成了电极的两极。电极传感汽、水取样筒中水位原理是：对地阻值为低阻，则极芯杆头在水中；对地阻值为高阻，则极芯杆头在汽中。现有电极结构原理性能的特征之一是，绝缘管承担绝缘与承压的双重功能。绝缘属于原理性基础功能，两极间不绝缘则没有电极式水位传感器，则绝缘功能第一。现有电极的绝缘管外部承受汽、水介质压力，内部为大气压力，内外压强(即压力)差很大。因绝缘管最小抗压壁厚远远大于最小绝缘壁厚，故安全设计只考虑抗压壁厚。国产电极绝缘管在高温高压汽、水中的抗腐蚀性能较差，当绝缘管壁厚因腐蚀减小到允许抗压极限以下，而绝缘厚度仍有很大的安全余量时，突发的泄漏破坏了绝缘功能，即绝缘并非因电压击穿而失效，此为绝缘与抗压双重功能结构的最大缺陷。目前尚未研制出在高温高压汽水中几乎不腐蚀的、具有良好机械性能的绝缘陶瓷，更没有与金属钎焊的成熟技术。钎焊难点在于，不同绝缘材质与不同金属的钎焊与工艺设计均不同，钎焊与工艺过程设计复杂，且必须经过多次优化试验方可达到焊缝质量与寿命的预计目标。中国国产电极钎焊设计与工艺优化程度低，例如大量使用的超纯氧化铝陶瓷电极的钎焊设计与工艺几十年来几乎没有改进，以致焊缝厚度合格率较低、光洁度与抗腐蚀较差，寿命低等。目前国内已有隐蔽焊缝的电极设计，所采用的绝缘件与金属电极芯材质均耐腐蚀、耐冲刷，电极结构示意图，如图2所示。带有肩盘106的极芯杆100插入绝缘管200，且肩盘106位于绝缘管200的凹槽底部，肩盘106与凹槽底部以钎焊连接；再将带有台阶的绝缘件203套在极芯杆100上，且位于绝缘管200的凹槽内，台阶与肩盘106以钎焊连接。那么肩盘106两侧的钎焊焊缝107隐蔽在两个绝缘件之间，尽管可以减小汽、水对焊缝的冲刷与腐蚀，却加大了钎焊技术难度，钎焊与工艺过程设计不经过一系列优化与试验，难于达到预定寿命目标，显然要解决的难点多，优化过程长。目前国内大量使用的电极，为了预防绝缘破坏事故，不得不定期更换电极，其周期是：用于老式取样测量筒，为6～10个月；用于能大幅度改善电极工作条件的最先进测量筒，为2～3年。因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种无需钎焊且可实现极芯杆、绝缘管和极座之间自密封连接的多重自密封无焊缝液位电极装置。技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种多重自密封无焊缝液位电极装置，包括极座、插入极座内的绝缘管以及依次穿过绝缘管和极座的极芯杆，且该极芯杆通过密封紧固组件与极座固定；其中，在极座内部，绝缘管的外壁与极座的内壁之间形成四周密闭的第一密封涵室，并在该第一密封涵室内设有石墨外环，位于绝缘管的内壁端部的极芯杆上套设推压环，该推压环、绝缘管内壁和极芯杆之间形成四周密闭的第二密封涵室，并在该第二密封涵室内设有石墨内环。优选的，位于所述绝缘管的另一端部的极芯杆径向向外延伸形成一级台阶面，该台阶面上开设环形凹槽，所述绝缘管插入环形凹槽内，并与环形凹槽之间形成四周密闭的第三密封涵室，在该第三密封涵室内设有石墨环。其中，所述极芯杆包括由下降梯状形式依次连接的粗杆部、细杆部、光杆部和螺杆部组成的台阶式螺杆，所述绝缘管包括由粗管部和细管部构成的中空管体，所述极座靠近绝缘管的端部从外至内以上升梯状形式依次包括第一阶梯孔，第二阶梯孔和第三阶梯孔；其中，所述粗管部与第一阶梯孔相配合，细管部与第二阶梯孔相配合，细管部的端面与第二阶梯孔的底面之间留有缝隙，且细管部与第一阶梯孔之间形成第一密封涵室，该第一密封涵室内设有石墨外环；所述极芯杆的细杆部与绝缘管的内壁相配合，光杆部上套设有推压环，该推压环的外壁与绝缘管的内壁相配合，推压环的一端面与第二阶梯孔的底面相贴合，该推压环、光杆部与绝缘管内壁之间形成第二密封涵室，该第二密封涵室内设有石墨内环。优选的，所述极芯杆的粗杆部与细杆部之间形成的台阶面上设有环形凹槽，所述绝缘管的粗管部插入环形凹槽内，该粗管部的外壁与环形凹槽内壁相配合，且该粗管部与环形凹槽之间形成第三密封涵室，该第三密封涵室内设有石墨环。再者，所述极座远离绝缘管的一端部从外至内以上升梯状形式依次包括第四阶梯孔，第五阶梯孔，该第五阶梯孔的底部与第三阶梯孔相通；所述极芯杆的螺杆部上从内向外依次套设有支撑垫、弹簧垫、螺母、锁紧螺母、锁紧垫片、陶瓷管、紧固垫片、紧固螺母、垫片、滚花螺母，其中支撑垫沉入第四阶梯孔内与第四阶梯孔的底面相贴合。进一步，所述绝缘管、推压环和支撑垫为高强度绝缘陶瓷。优选的，所述极芯杆的光杆部和螺杆部部分与极座的第三阶梯孔和第五阶梯孔之间形成绝缘间隙。其中，所述极座靠近绝缘管的外壁依次包括光面部，外螺纹部、凸台和外六角部。再者，所述极座的外壁带有肩台。优选的，所述第一阶梯孔的直径大于第四阶梯孔的直径。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：首先该多重自密封无焊缝液位电极装置中绝缘管的细管部既不承受径向压差力作用，又不承受轴向力作用，可根绝承压破坏绝缘的隐患，与传统电极绝缘管内外承受很大差压存在巨大区别；其次绝缘管、极芯杆和极座之间的缝隙能减缓取样筒中汽、水直接冲刷涵室腐蚀细管部，石墨内环和石墨外环受挤压密封过程中，因石墨柔性与延展性能好，能向外延展封堵缝隙而保护细管部，且石墨承压回弹性能好、不腐蚀，封堵寿命长；石墨外环密封绝缘管的台阶面，且可完全屏蔽细管部的外壁，使之不接触汽、水介质；又有石墨内环屏蔽细管部内壁；粗管部作为细管部的延伸段，也可进一步保护细管部，粗管部与极芯杆之间的间隙使粗管部内外压差为0，保护细管部的安全余量最大化；还有，本专利技术在内外石墨密封环的密封隔离下，细管部作为绝缘管的主绝缘段不接触汽水介质，从而免受汽水腐蚀，相当于提高细管部的绝缘寿命，为采用抗腐蚀性能低于国外绝缘材质的国产绝缘材质制造长寿命电极绝缘管提供可能，其绝缘寿命可以接近或高于国外电极绝缘管寿命；再者，绝缘管的粗管部仅承受轴向压力，由于设计的轴向抗压强度大，安全余度大，即便壁厚因腐蚀而减薄，仍能保证施加密封紧力的可靠性；且石墨内环和石墨外环的自紧密封可靠性高，且介质压力愈高，密封愈紧，能可靠地避免介质泄漏到极座的阶梯孔内部导致极芯杆对地短路；然后，极芯杆与绝缘管的连接密封结构为三重串并联式柔性自密封，完全堵死了绝缘管的粗管部与极芯杆细杆部之间的两端间隙，使得汽、水介质不能进入该间隙，从而保障绝缘管粗管部内表面不受腐蚀，即便绝缘管的粗管部因腐蚀或因受外力作用出现裂纹等泄漏点，只要保证施加密封紧力，即可保证细管部的绝缘安全；该间隙亦与大气隔绝，在电极处于热态运行下的间隙内压力远大于大气压，则可降低了粗管部内外差压，提高绝缘管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多重自密封无焊缝液位电极装置，其特征在于：包括极座(300)、插入极座内的绝缘管(200)以及依次穿过绝缘管(200)和极座(300)的极芯杆(100)，且该极芯杆(100)通过密封紧固组件与极座(300)固定；其中，在极座(300)内部，绝缘管(200)的外壁与极座(300)的内壁之间形成四周密闭的第一密封涵室，并在该第一密封涵室内设有石墨外环(400)，位于绝缘管(200)的内壁端部的极芯杆(100)上套设推压环(500)，该推压环(500)、绝缘管(200)内壁和极芯杆(100)之间形成四周密闭的第二密封涵室，并在该第二密封涵室内设有石墨内环(600)。

【技术特征摘要】
1.一种多重自密封无焊缝液位电极装置，其特征在于：包括极座(300)、插入极座内的绝缘管(200)以及依次穿过绝缘管(200)和极座(300)的极芯杆(100)，且该极芯杆(100)通过密封紧固组件与极座(300)固定；其中，在极座(300)内部，绝缘管(200)的外壁与极座(300)的内壁之间形成四周密闭的第一密封涵室，并在该第一密封涵室内设有石墨外环(400)，位于绝缘管(200)的内壁端部的极芯杆(100)上套设推压环(500)，该推压环(500)、绝缘管(200)内壁和极芯杆(100)之间形成四周密闭的第二密封涵室，并在该第二密封涵室内设有石墨内环(600)。2.根据权利要求1所述的多重自密封无焊缝液位电极装置，其特征在于：位于所述绝缘管(200)另一端部的极芯杆(100)径向向外延伸形成一级台阶面，该台阶面上开设环形凹槽(105)，所述绝缘管(200)插入环形凹槽(105)内，并与环形凹槽(105)之间形成四周密闭的第三密封涵室，在该第三密封涵室内设有石墨环(700)。3.根据权利要求1所述的多重自密封无焊缝液位电极装置，其特征在于：所述极芯杆(100)包括由下降梯状形式依次连接的粗杆部(101)、细杆部(102)、光杆部(103)和螺杆部(104)组成的台阶式螺杆，所述绝缘管(200)包括由粗管部(201)和细管部(202)构成的中空管体，所述极座(300)靠近绝缘管的端部从外至内以上升梯状形式依次包括第一阶梯孔(301)，第二阶梯孔(302)和第三阶梯孔(303)；其中，所述粗管部(201)与第一阶梯孔(301)相配合，细管部(202)与第二阶梯孔(302)相配合，细管部(202)的端面与第二阶梯孔(302)的底面之间留有缝隙，且细管部(202)与第一阶梯孔(301)之间形成第一密封涵室，该第一密封涵室内设有石墨外环(400)；所述极芯杆(100)的细杆部(102)与绝缘管(200)的内壁相配合，光杆部(103)上套设有推压环(500)，该推压环(500)的外壁与绝缘管(200)的内壁相配合，推压环(500)的一端面与第二阶梯孔(302)的底面相贴合，该推压...

【专利技术属性】
技术研发人员：高澎，
申请(专利权)人：高澎，
类型：发明
国别省市：江苏;32