变压器冷却芯体前后水室密封结构的制作方法

1.本发明涉及水冷芯体密封结构领域，更具体的说涉及变压器冷却芯体前后水室密封结构。


背景技术：

2.在目前的变压器空水冷却器中的冷却芯体需要完成热交换就必须要注入水或者冷却液来进行热交换。目前冷却芯体分为三个部件，分别是前水室、后水室和芯体组件。前水室和后水室里面有流道方向，目的是让水或者冷却液按照流道的方向和顺序来进行全方位吸热，所以前水室和后水室都有一定量的储水。由于冷却芯体是组装件，安装的方式是平面贴平面，中间有密封垫，由于平面贴平面的配合方式会存在一些配合面不平整或者由于密封垫挤压导致密封垫某个部位会拱起导致螺钉拧紧的时候没完全压住的情况，就会导致局部漏水，特别是90
°
转角的部位，密封垫存在较大应力，为漏水的高发区，一旦漏水就会有安全隐患。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足之处本发明提供变压器冷却芯体前后水室密封结构，本发明的变压器冷却芯体前后水室密封结构在密封平面上开设密封件安装槽，密封件安装槽内安装截面圆形的主密封圈和截面矩形的副密封圈，主密封圈安装在密封件安装槽内侧直接抵抗水压，起到主密封的作用，副密封圈设于主密封圈密封侧的背面，在主密封圈受压被向外挤压的情况下能够对其进行支撑，并且在相贴合的两个密封平面因不平整等原因贴合的缝隙较大时，副密封圈在受压作用下也能起到一定密封作用，并使主密封圈不会被挤入缝隙导致损坏；此外，副密封圈包括直线密封段和弧形密封段，对于密封件安装槽的弧形段，采用弧形密封段进行针对性的密封能够加强密封效果，有效降低密封失效的概率。
4.本发明的具体技术方案如下，变压器冷却芯体前后水室密封结构，所述冷却芯体进水端和出水端分别设有密封平面，所述密封平面上开设有密封件安装槽，所述密封件安装槽围成环形，且在环形路径上具备直线段和弧形段；所述密封件安装槽内安装有主密封圈和副密封圈；所述主密封圈安装于接近所述密封件安装槽内侧壁一侧，所述副密封圈安装于接近所述密封件安装槽外侧壁一侧。
5.由此，所述冷却芯体进水端和出水端的密封平面分别和前后水室的密封平面相贴，所述密封件安装槽内安装密封件和前后水室的密封平面相抵形成密封；所述主密封圈安装在所述密封件安装槽内侧直接抵抗水压，起到主密封的作用；所述副密封圈设于所述主密封圈密封侧的背面，在所述主密封圈受压被向外挤压的情况下能够对其进行支撑，并且在相贴合的两个密封平面因不平整等原因贴合的缝隙较大时，所述副密封圈在受压作用下也能起到一定密封作用，并使所述主密封圈不会被挤入缝隙导致损坏。
6.作为本发明的优选，以垂直于所述密封件安装槽底面和侧面的平面为截面，所述主密封圈的截面为圆形，所述副密封圈的截面为矩形；所述主密封圈直径大于所述密封件
安装槽深度，所述副密封圈高度大于所述密封件安装槽深度。
7.由此，所述主密封圈采用圆形密封的结构能够使其在所述密封件安装槽内具有更好的密封作用，尤其更加适合在所述密封件安装槽弧形段部分的密封；所述副密封圈采用矩形密封的结构能够使其起到更好的支撑作用，并且能够在密封平面之间缝隙较大的情况下起到密封作用。
8.作为本发明的优选，所述主密封圈直径为w，所述密封件安装槽深度为h，所述主密封圈的压缩率(w-h)/w为0.10～0.35。
9.由此，所述主密封圈的压缩率控制在10％～35％，特别是15％～30％的时候，能达到更好的密封效果。
10.作为本发明的优选，所述副密封圈高度为m，所述密封件安装槽深度为h，所述副密封圈的压缩率(m-h)/m为0.10～0.35。
11.由此，所述副密封圈的压缩率控制在10％～35％，特别是15％～30％的时候，能达到更好的密封效果。
12.作为本发明的优选，所述主密封圈直径为w，所述副密封圈高度为m、宽度为n，所述密封件安装槽深度为h、宽度为g，所述主密封圈的充填率(π*w2)/[4*h*(g-n)]为0.7～0.9。
[0013]
由此，所述主密封圈的填充率控制在70％～90％，特别是75％～85％的时候，能达到更好的密封效果。
[0014]
作为本发明的优选，所述主密封圈直径为w，所述副密封圈高度为m、宽度为n，所述密封件安装槽深度为h、宽度为g，所述主密封圈和所述副密封圈的共同充填率(π*w2/4 m*n)/(h*g)为0.7～0.9。
[0015]
由此，所述主密封圈和所述副密封圈的共同填充率控制在70％～90％，特别是75％～85％的时候，能达到更好的密封效果。
[0016]
作为本发明的优选，所述副密封圈包括直线密封段和弧形密封段，所述直线密封段设于所述密封件安装槽的直线段处，所述弧形密封段设于所述密封件安装槽的弧形段处。
[0017]
由此，所述密封件安装槽的弧形段会使密封件受到挤压，压缩率、填充率以及应力都会发生变化，导致密封效果变差，特别是两个密封平面之间缝隙较大时，密封件的初始高度会达不到密封的压缩要求，故所述密封件安装槽的弧形段处密封失效概率要比直线段高出不少，针对所述密封件安装槽的弧形段设计所述弧形密封段能够加强密封效果，有效降低密封失效的概率。
[0018]
作为本发明的优选，以垂直于所述密封件安装槽底面和侧面的平面为截面，所述主密封圈的截面为圆形，所述副密封圈的截面为矩形；所述主密封圈直径大于所述密封件安装槽深度，所述副密封圈高度大于所述密封件安装槽深度，所述弧形密封段两端和所述直线密封段两端高度相同，所述弧形密封段从两端向中间高度逐渐增加。
[0019]
由此，所述弧形密封段在高度方向向上拱起，能够提高压缩率和填充率，从而减少所述密封件安装槽弧形段带来的影响，加强弧形段的密封效果；此外，当密封平面之间存在一定角度时，贴合缝隙较小处的密封面对所述副密封圈的压缩量较大，其下压力会转化为沿所述副密封圈延伸方向的压力，压力的传递使得所述副密封圈在密封平面贴合缝隙较大
处产生更大的应力，特别是对于密封平面贴合缝隙较大的弧形段，与其形成密封的所述弧形密封段在应力的作用下会使得上拱的效果更明显，从而弥补缝隙的影响，克服密封的薄弱环节。
[0020]
作为本发明的优选，所述弧形密封段的弹性模量小于所述直线密封段的弹性模量。
[0021]
由此，所述弧形密封段的高度更高，密封状态的压缩量更大，故更小的弹性模量更有利于压缩变形，能够适应密封平面之间缝隙较大情况下的密封。
[0022]
作为本发明的优选，所述弧形密封段和所述直线密封段为一体连接结构。
[0023]
由此，采用针对性的工艺，能够使所述弧形密封段的高度更高，弹性模量更小。
[0024]
作为本发明的优选，所述直线密封段两端设有第一连接结构，所述弧形密封段两端设有第二连接结构，所述第一连接结构和所述第二连接结构配合。
[0025]
由此，所述第一连接结构和所述第二连接结构配合，能够保证连接处的密封效果，并且在受压产生形变的情况下连接的缝隙也能保证密封。
[0026]
作为本发明的优选，所述第一连接结构具有外包部，所述第二连接结构具有内嵌部，所述内嵌部配合安装于所述外包部内部。
[0027]
由此，所述第二连接结构具有更小的弹性模量，在受压或者受热膨胀的情况下较所述第一连接结构具有更大的变形量，故所述内嵌部能够在所述外包部内部卡紧，保证连接的牢固性。
[0028]
作为本发明的优选，所述第一连接结构具有第一斜面部，所述第二连接结构具有第二斜面部，所述第一斜面部和所述第二斜面部贴合。
[0029]
由此，所述第一斜面部和所述第二斜面部一般位于所述副密封圈的外侧面，从而使所述第一连接结构和所述第二连接结构的形变对接缝的影响较小，保证接缝处对所述主密封圈支撑作用的影响可以忽略。
[0030]
综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0031]
本发明的变压器冷却芯体前后水室密封结构在密封平面上开设密封件安装槽，密封件安装槽内安装截面圆形的主密封圈和截面矩形的副密封圈，主密封圈安装在密封件安装槽内侧直接抵抗水压，起到主密封的作用，副密封圈设于主密封圈密封侧的背面，在主密封圈受压被向外挤压的情况下能够对其进行支撑，并且在相贴合的两个密封平面因不平整等原因贴合的缝隙较大时，副密封圈在受压作用下也能起到一定密封作用，并使主密封圈不会被挤入缝隙导致损坏；此外，副密封圈包括直线密封段和弧形密封段，对于密封件安装槽的弧形段，采用弧形密封段进行针对性的密封能够加强密封效果，有效降低密封失效的概率。
附图说明
[0032]
图1为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构密封件安装槽的结构示意图；
[0033]
图2为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构主密封圈和副密封圈密封状态的结构示意图；
[0034]
图3为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构图2中b处的局部放大图；
[0035]
图4为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构图1中a处的局部放大图；
[0036]
图5为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构一实施例副密封圈中弧形密封段与直线密封段衔接处的结构示意图；
[0037]
图6为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构一实施例副密封圈中弧形密封段与直线密封段分离状态的结构示意图；
[0038]
图7为本发明变压器冷却芯体前后水室密封结构一实施例副密封圈中弧形密封段与直线密封段连接状态的结构示意图；
[0039]
图中，1-密封件安装槽、2-主密封圈、3-副密封圈、31-直线密封段、311-第一连接结构、3111-外包部、3112-第一斜面部、32-弧形密封段、321-第二连接结构、3211-内嵌部、3212-第二斜面部。
具体实施方式
[0040]
下面将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明。
[0041]
实施例1：
[0042]
如图1、图2，变压器冷却芯体前后水室密封结构，冷却芯体进水端和出水端分别设有密封平面，密封平面上开设有密封件安装槽1，密封件安装槽1围成环形，且在环形路径上具备直线段和弧形段；密封件安装槽1内安装有主密封圈2和副密封圈3；主密封圈2安装于接近密封件安装槽1内侧壁一侧，副密封圈3安装于接近密封件安装槽1外侧壁一侧。
[0043]
由此，冷却芯体进水端和出水端的密封平面分别和前后水室的密封平面相贴，密封件安装槽1内安装密封件和前后水室的密封平面相抵形成密封；主密封圈2安装在密封件安装槽1内侧直接抵抗水压，起到主密封的作用；副密封圈3设于主密封圈2密封侧的背面，在主密封圈2受压被向外挤压的情况下能够对其进行支撑，并且在相贴合的两个密封平面因不平整等原因贴合的缝隙较大时，副密封圈3在受压作用下也能起到一定密封作用，并使主密封圈2不会被挤入缝隙导致损坏。
[0044]
如图2、图3，以垂直于密封件安装槽1底面和侧面的平面为截面，主密封圈2的截面为圆形，副密封圈3的截面为矩形；主密封圈2直径大于密封件安装槽1深度，副密封圈3高度大于密封件安装槽1深度。
[0045]
由此，主密封圈2采用圆形密封的结构能够使其在密封件安装槽1内具有更好的密封作用，尤其更加适合在密封件安装槽1弧形段部分的密封；副密封圈3采用矩形密封的结构能够使其起到更好的支撑作用，并且能够在密封平面之间缝隙较大的情况下起到密封作用。
[0046]
实施例2：
[0047]
如图2、图3，主密封圈2直径为w，密封件安装槽1深度为h，主密封圈2的压缩率(w-h)/w为0.10～0.35。
[0048]
由此，主密封圈2的压缩率控制在10％～35％，特别是15％～30％的时候，能达到更好的密封效果。
[0049]
如图2、图3，副密封圈3高度为m，密封件安装槽1深度为h，副密封圈3的压缩率(m-h)/m为0.10～0.35。
[0050]
由此，副密封圈3的压缩率控制在10％～35％，特别是15％～30％的时候，能达到更好的密封效果。
[0051]
如图2、图3，主密封圈2直径为w，副密封圈3高度为m、宽度为n，密封件安装槽1深度为h、宽度为g，主密封圈2的充填率(π*w2)/[4*h*(g-n)]为0.7～0.9。
[0052]
由此，主密封圈2的填充率控制在70％～90％，特别是75％～85％的时候，能达到更好的密封效果。
[0053]
如图2、图3，主密封圈2直径为w，副密封圈3高度为m、宽度为n，密封件安装槽1深度为h、宽度为g，主密封圈2和副密封圈3的共同充填率(π*w2/4 m*n)/(h*g)为0.7～0.9。
[0054]
由此，主密封圈2和副密封圈3的共同填充率控制在70％～90％，特别是75％～85％的时候，能达到更好的密封效果。
[0055]
实施例3：
[0056]
如图4、图5，副密封圈3包括直线密封段31和弧形密封段32，直线密封段31设于密封件安装槽1的直线段处，弧形密封段32设于密封件安装槽1的弧形段处。
[0057]
由此，密封件安装槽1的弧形段会使密封件受到挤压，压缩率、填充率以及应力都会发生变化，导致密封效果变差，特别是两个密封平面之间缝隙较大时，密封件的初始高度会达不到密封的压缩要求，故密封件安装槽1的弧形段处密封失效概率要比直线段高出不少，针对密封件安装槽1的弧形段设计弧形密封段32能够加强密封效果，有效降低密封失效的概率。
[0058]
如图5，以垂直于密封件安装槽1底面和侧面的平面为截面，主密封圈2的截面为圆形，副密封圈3的截面为矩形；主密封圈2直径大于密封件安装槽1深度，副密封圈3高度大于密封件安装槽1深度，弧形密封段32两端和直线密封段31两端高度相同，弧形密封段32从两端向中间高度逐渐增加。
[0059]
由此，弧形密封段32在高度方向向上拱起，能够提高压缩率和填充率，从而减少密封件安装槽1弧形段带来的影响，加强弧形段的密封效果；此外，当密封平面之间存在一定角度时，贴合缝隙较小处的密封面对副密封圈3的压缩量较大，其下压力会转化为沿副密封圈3延伸方向的压力，压力的传递使得副密封圈3在密封平面贴合缝隙较大处产生更大的应力，特别是对于密封平面贴合缝隙较大的弧形段，与其形成密封的弧形密封段32在应力的作用下会使得上拱的效果更明显，从而弥补缝隙的影响，克服密封的薄弱环节。
[0060]
弧形密封段32的弹性模量小于直线密封段31的弹性模量。
[0061]
由此，弧形密封段32的高度更高，密封状态的压缩量更大，故更小的弹性模量更有利于压缩变形，能够适应密封平面之间缝隙较大情况下的密封。
[0062]
实施例4：
[0063]
弧形密封段32和直线密封段31为一体连接结构。
[0064]
由此，采用针对性的工艺，能够使弧形密封段32的高度更高，弹性模量更小。
[0065]
实施例5：
[0066]
如图6、图7，直线密封段31两端设有第一连接结构311，弧形密封段32两端设有第二连接结构321，第一连接结构311和第二连接结构321配合。
[0067]
由此，第一连接结构311和第二连接结构321配合，能够保证连接处的密封效果，并且在受压产生形变的情况下连接的缝隙也能保证密封。
[0068]
如图6、图7，第一连接结构311具有外包部3111，第二连接结构321具有内嵌部3211，内嵌部3211配合安装于外包部3111内部。
[0069]
由此，第二连接结构321具有更小的弹性模量，在受压或者受热膨胀的情况下较第一连接结构311具有更大的变形量，故内嵌部3211能够在外包部3111内部卡紧，保证连接的牢固性。
[0070]
如图6、图7，第一连接结构311具有第一斜面部3112，第二连接结构321具有第二斜面部3212，第一斜面部3112和第二斜面部3212贴合。
[0071]
由此，第一斜面部3112和第二斜面部3212一般位于副密封圈3的外侧面，从而使第一连接结构311和第二连接结构321的形变对接缝的影响较小，保证接缝处对主密封圈2支撑作用的影响可以忽略。
[0072]
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。