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CN104183364A - 高压发生器变压油箱 - Google Patents

高压发生器变压油箱 Download PDF

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CN104183364A
CN104183364A CN201410283792.8A CN201410283792A CN104183364A CN 104183364 A CN104183364 A CN 104183364A CN 201410283792 A CN201410283792 A CN 201410283792A CN 104183364 A CN104183364 A CN 104183364A
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Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种高压发生器变压油箱，包括设有开口的油箱；设置在所述油箱内的伸缩管，所述伸缩管一端设置开口，另一端为封闭结构；所述伸缩管设有开口的一端固定在所述油箱内壁，且所述伸缩管的开口与所述油箱的开口对应，使所述伸缩管内部与外部导通，且使伸缩管与所述油箱的内壁之间为密封空间。使用时，所述伸缩管与油箱的内壁之间充满变压器油，所述伸缩管基于油箱内压力而伸缩变化，从而抵消变压器油的体积变化，避免变压器油内产生的气泡等缺陷，进而提高高压发生器工作稳定性。

Description

高压发生器变压油箱
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种高压发生器变压油箱。
背景技术
高压发生器是提供高压直流源的仪器，在医疗器械领域，如计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)设备等，高压发生器是主要部件，用以给X射线球管提供高压，同时给X射线球管提供灯丝加热加压。
高压发生器包括油箱，高压发生器的变压器安装在所述油箱内。在使用过程中，所述油箱内注满变压器油，作为绝缘介质，起绝缘、散热和灭弧之用，以维护高压发生器各部件，降低变压器的线圈等部件基于高度转动而产生的损耗。
高压发生器油箱属于密封容器，油箱可用不锈钢材料制成，油箱盖加密封圈防止漏油和漏气。在注油前需要先抽真空，去除油箱内空气的水分和杂质，避免变压器油受到污染，影响其绝缘和灭弧的性能。
使用过程中，高压发生器安装在CT设备的桶架(Gantry)结构上，转速可达到240转/min，故油箱内部的变压器油需注满整个容器，以免在高速旋转时变压器油在油箱内晃动而产生气泡进而产生绝缘的薄弱点，影响变压器油的绝缘和灭弧性能。然而，高压发生器在使用过程中，内部变压器会在磁场的作用下，会产生磁滞损耗和涡流损耗等，使高压发生器内部的变压器油受热膨胀。基于变压器油有热胀冷缩的特性，油的体积随着温度的变化而变化，当油温升高体积增大时，内部压力随之增大，致使油箱内的变压器油由密封圈处泄露，造成变压器油的溢出；当油温下降体积减小时，变压器油不能注满整个容器，致使在高速旋转时在变压器油内产生气泡进而产生绝缘的薄弱点，影响变压器油的绝缘和灭弧性能，进而降低高压发生器稳定性。
为了解决上述问题，业界通常在高压发生器油箱内会设置橡胶气囊结构，利用气囊内气体的膨胀和收缩来抵消变压器油的体积变化。但是，受到橡胶质量及生产工艺以及气囊在油箱内受到热和电的共同影响，橡胶气囊极易产生老化及开裂现象，从而发生漏气，进而无法实现抵消变压器油的体积变化作用。
为此，如何改进高压发生器变压油箱，以降低基于变压器油的体积变化而造成变压器油泄漏或是产生气泡等缺陷，以提高高压发生器工作稳定性是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种高压发生器变压油箱，用以减少基于变压器油的体积变化而产生气泡等缺陷，以及由器油内气泡而产生绝缘的薄弱点，从而提高高压发生器工作稳定性。
为解决上述问题，本发明提供一种高压发生器变压油箱，包括：
油箱，所述油箱上设有开口；
设置在所述油箱内的伸缩管，所述伸缩管一端设置开口，另一端为封闭结构；所述伸缩管设有开口的一端固定在所述油箱内壁，且所述伸缩管的开口与所述油箱的开口对应，使所述伸缩管内部与外部导通，且使伸缩管与所述油箱的内壁之间为密封空间。
可选地，在所述伸缩管上设有导向机构，所述导向机构用以引导所述伸缩管沿轴向伸缩。
可选地，所述导向机构包括：
导向套，所述导向管位于所述伸缩管内，导向套一端固定在所述伸缩管设有开口的一端，导向套的另一端设有开口，且导向套的开口的轴向沿所述伸缩管轴向延伸；
导向杆，所述导向杆位于所述伸缩管内，且导向杆的一端固定于所述伸缩管的封闭端，另一端由所述导向套的开口插入所述导向套内，且导向杆的另一端能够沿所述导向套的开口的轴向在导向套内移动。
可选地，在所述伸缩管的开口端设置端盖，所述端盖上开设有通孔，所述通孔与所述油箱的开口对应；
所述导向套为两端开口的管状结构；
所述导向套的一端固定于所述端盖上，从而固定于所述伸缩管上，且所述导向套固定于所述端盖上的一端的开口与端盖的通孔对应，使得所述导向套内部与外部相通。
可选地，所述导向杆插入所述导向套内的一端上设有凸块；
在所述导向套的开口的尺寸小于所述凸块的尺寸。
可选地，所述导向套的开口与所述导向杆之间的间隙宽度，和所述凸块与所述导向套的内壁的间隙宽度相同。
可选地，所述导向套的开口与所述导向杆之间的间隙宽度小于或等于2毫米。
可选地，所述导向杆的长度小于或等于所述伸缩管伸展后的长度，且大于或等于所述伸缩管收缩后的长度。
可选地，所述导向杆的长度小于或等于所述伸缩管伸展后长度的一半。
可选地，所述导向机构包括：
导向杆，所述导向杆位于所述伸缩管内，且所述导向杆的轴向沿所述伸缩管的伸缩方向延伸；
所述导向杆的一端固定在所述伸缩管的封闭端上，另一端由所述伸缩管的开口延伸至所述伸缩管外部，且所述导向杆的另一端能够在所述伸缩管外部沿所述伸缩管的伸缩方向移动。
可选地，在所述伸缩管的开口端设置端盖，所述端盖上开设限位孔，所述限位孔与所述油箱的开口对应，且所述导向杆的另一端由所述限位孔延伸至所述伸缩管外部。
可选地，所述导向杆位于伸缩管外部的一端上设有凸块，所述凸块的尺寸大于所述限位孔的尺寸。
可选地，所述限位孔与所述导向杆之间的间隙宽度小于或等于2毫米。
可选地，所述导向机构还包括设置在所述伸缩管封闭端上的基座，所述基座上开设内螺纹孔，在所述导向杆的一端上设有与所述内螺纹孔匹配的外螺纹，使得所述导向杆的一端固定在所述伸缩管的封闭端上。
可选地，在所述伸缩管与所述油箱的连接端面上设有密封圈，所述密封圈环绕所述油箱的开口。
可选地，所述伸缩管为波纹管。
与现有技术相比，本发明高压发生器变压油箱的技术方案具有以下优点：
在高压发生器变压油箱的油箱上设有开口，且在所述油箱内安装一伸缩管，所述伸缩管一端设置开口，另一端为封闭结构；所述伸缩管设有开口的一端固定在所述油箱内壁，且与所述油箱的开口对应，使所述伸缩管内部与外部导通，而伸缩管与所述油箱的内壁之间为密封空间。使用时，所述伸缩管与油箱的内壁之间充满变压器油，所述伸缩管基于油箱内压力而伸缩变化，具体地，当油箱内的变压器油受热膨胀时，油箱内压力增大，伸缩管基于油箱内外压差被压缩；当油箱内的变压器油冷却体积下降时，油箱内压力减小，伸缩管基于油箱内外压差被展开，从而调节伸缩管在油箱内的体积，用以抵消变压器油的体积变化，减少变压器油内产生的气泡，以及由于变压器油内的气泡而产生绝缘的薄弱点等缺陷，进而提高高压发生器工作稳定性。此外，所述伸缩管可采用不锈钢等材质，不易出现腐蚀等缺陷，从而提高高压发生器工作稳定性。
进一步可选地，在所述伸缩管上设有导向机构，所述导向机构用以引导所述伸缩管沿轴向伸缩。高压发生器在使用过程中，会随着使用环境不同而发生旋转等运动，所述导向机构可有效加强伸缩管位于所述油箱内的位置固定强度，并引导伸缩管伸缩变化，从而降低基于高压发生器的运动，致使伸缩管出现弯曲、扭动等情况出现，进而避免伸缩管与油箱的内壁出现撞击等缺陷，以及由此引起的伸缩管和油箱受损缺陷，提高高压发生器工作稳定性。
附图说明
图1是本发明高压发生器变压油箱一实施例的结构示意图；
图2是图1中高压发生器变压油箱内的伸缩管的结构示意图；
图3是图2中的伸缩管的沿A-A向的剖面结构示意图；
图4是图3中伸缩管内的导向机构的结构示意图；
图5是本发明高压发生器变压油箱另一实施例的导向机构的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术中所述，高压发生器使用过程中，基于油箱中变压器油热胀冷缩而产生的体积变化，在变压器油内产生气泡进而产生绝缘的薄弱点等缺陷，从而影响变压器油的绝缘和灭弧性能。为此现有技术中，会在油箱内设置橡胶气囊结构，利用气囊内气体的膨胀和收缩来抵消变压器油的体积变化，但橡胶气囊极易产生老化及开裂现象，从而发生漏气，进而无法实现抵消变压器油的体积变化作用。
为此，本发明提供了一种高压发生器变压油箱，包括设有开口的油箱，在所述油箱内安装一伸缩管，所述伸缩管一端设置开口，另一端为封闭结构；所述伸缩管设有开口的一端固定在所述油箱内壁，且与所述油箱的开口对应，使所述伸缩管内部与外部导通，而伸缩管与所述油箱的内壁之间为密封空间。使用时，所述伸缩管与油箱的内壁之间充满变压器油，所述伸缩管基于油箱内压力而伸缩变化，从而调节伸缩管在油箱内的体积，以抵消变压器油的体积变化，减少变压器油内产生的气泡，以及由于变压器油内的气泡产生绝缘的薄弱点等缺陷，进而提高高压发生器工作稳定性；而且伸缩管可采用不锈钢等材质，不易出现腐蚀等缺陷，从而提高高压发生器工作稳定性。
下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1至图4为本发明提供的高压发生器变压油箱的一个实施例的结构示意图。
先参考图1所示，本实施例中，高压发生器变压油箱包括油箱10，所述油箱10为中空的腔体结构，在所述油箱10上设有开口12。
在所述油箱10内设有伸缩管20。所述伸缩管20为一端设置开口22，另一端封闭的结构。其中，所述伸缩管20设置开口22的一端固定在所述油箱10的内壁上，且所述伸缩管20的开口22与所述油箱开口12对应，使得所述伸缩管20的内部与油箱10外部相通，而所述伸缩管20与所述油箱10的内壁之间形成密封的空间。
使用时，所述伸缩管20与所述油箱10的内壁间的密封空间中注满变压器油。当所述变压器油基于热胀冷缩发生体积变化时，所述伸缩管20通过伸缩产生的体积变化，以抵消变压器油的体积变化，减少变压器油内产生的气泡，以及由此产生绝缘的薄弱点等缺陷，进而提高高压发生器工作稳定性。
具体地包括：当所述油箱10的变压器油受热膨胀时，油箱10内的压力增加，此时油箱内的压力大于油箱外压力，伸缩管20被压缩，以实现油箱10内外压力平衡，而且伸缩管20被压缩后的体积抵消变压器油膨胀增加的体积；而当变压器油冷缩体积下降时，油箱10内的压力减小，此时油箱外的压力大于油箱内压力，基于外部压力作用下，伸缩管20被撑开，以实现油箱10内外压力平衡，同时伸缩管20被撑开后的增加体积抵消变压器油冷缩后减小的体积，减少基于变压器油体积减小而在变压器油内产生的气泡。
值得注意的是，所述油箱10还包括注油口11等结构，这些简单的改变均在本发明的保护范围内，所述油箱10的结构并不限定本发明保护范围。
本实施例中，所述伸缩管20为波纹管。
波纹管的材料可以是不锈钢，从而有效防止使用过程中出现老化等缺陷，进而提高伸缩管20工作的稳定性，以及使用寿命。
本实施例中，所述波纹管的材料为不锈钢。
结合参考图2所示，所述伸缩管20的具体结构包括两端开口的波纹管体21，其中，在所述波纹管体21的下端设置下端盖40，所述下端盖40可通过焊接等结构与所述波纹管体21固定连接，实现波纹管体21下端封闭；在所述波纹管体21上端设置上端盖30，所述上端盖30可通过焊接等结构与所述波纹管体21固定连接，且所述上端盖30上开设通孔31，使得所述波纹管体21一端开口。
本实施例中，所述上端盖30上设有多个安装孔32。使用时，将所述上端盖30的通孔31与所述油箱10的开口12位置相对，且所述上端盖30的上表面贴合在所述油箱10的内壁上，并通过固定于所述安装孔32内的螺钉与所述油箱10固定连接。
本实施例中，所述多个安装孔32围绕所述上端盖30上的通孔31均匀分布，从而提高所述波纹管20与油箱10的连接强度和稳定性。所述安装孔32可为下端密封的螺孔等结构，所述安装孔32的结构并不限定本发明的保护范围。
本实施例中，在所述上端盖30与所述油箱10的连接端面上设置密封圈(图中未显示)，所述密封圈环绕所述油箱10的开口12。所述密封圈作为密封装置，用以提高油箱10内壁与波纹管20之间形成的密封空间的密封性，避免油箱10内的变压器油泄漏。
可选地，在所述上端盖30的上表面上，设有环绕所述通孔31的环形凹槽33，所述环形凹槽33用于安装密封圈，以提高密封圈的安装稳定性。
本实施例中，在所述波纹管上设有导向机构，所述导向机构用以引导所述伸缩管沿轴向伸缩。此外，在高压发生器在使用过程中，会随着使用环境不同而发生旋转等运动，所述导向机构可有效加强伸缩管位于所述油箱内的位置固定强度，并引导伸缩管伸缩变化，从而降低基于高压发生器的运动，致使伸缩管出现弯曲、扭动等情况出现，进而避免伸缩管与油箱的内壁出现撞击等缺陷，以及由此引起的伸缩管和油箱受损缺陷，提高高压发生器工作稳定性。
结合参考图3和图4所示，其中，图4为图3中伸缩管20沿A-A向的剖面图。
本实施例中，所述导向机构包括安装在所述波纹管体21内的导向套60和导向杆70。
所述导向套60的一端固定在波纹管设有开口的一端上，另一端设置开口，所述导向套60的开口轴向沿所述波纹管体21的轴向延伸；所述导向杆70轴向延所述波纹管轴向延伸，且所述导向杆70的一端固定在所述波纹管的封闭的一端上，另一端由所述导向套60的开口插入所述导向套60内。
使用时，基于所述油箱10内变压器油热胀冷缩而产生的压力变化，致使所述波纹管收缩或是被拉伸，从而通过波纹管在油箱10内的体积变化抵消变压器油的体积变化。期间，所述导向杆70伸入所述导向套60内的一端延伸所述波纹管体21轴向移动，从而引导所述波纹管沿轴向有规律地收缩、拉伸，进而避免所述波纹管体出现弯曲、扭动等情况，并由此造成波纹管与油箱10内壁出现撞击等缺陷。
本实施例中，所述导向套60为两端开口的管状结构，所述导向套60轴向沿所述波纹管体21的轴向延伸。所述导向套60的上端61通过焊接等方式固定在所述上端盖30上，且所述导向套60的上端开口与所述上端盖30的通孔31对应，即所述导向套60上端面围绕固定在所述上端盖30的通孔31周边，使得所述导向套60的内部与油箱10的外部相通；
所述导向杆70的下端71固定在所述下端盖40上，导向杆70的上端72由所述导向套60的下端开口62插入所述导向套60内。
本实施例中，可选地，在所述导向杆70的上端72设有凸块73，其所述凸块73的尺寸大于所述导向套60的下端开口62，从而避免导向杆70移出所述导向套60外。
进一步可选地，所述导向套60的下端开口62与所述导向杆70之间的间隙宽度，与所述凸块73与所述导向套60的内壁的间隙宽度相同，从而提高导向杆70的上端72在所述导向套60内移动的稳定性。
若所述导向套60的下端开口62与所述导向杆70之间的间隙宽度(即所述凸块73与所述导向套60的内壁的间隙宽度)过小，所述导向杆70易于所述导向套60发生摩擦，不利于所述导向杆70移动；若所述导向套60的下端开口62与所述导向杆70之间的间隙宽度过大，会使所述导向杆70极易在所述导向套60内出现扭动等缺陷，亦不利于所述导向杆70移动，并由此致使所述波纹管体21出现扭曲等缺陷，不利于引导所述波纹管收缩、展开。
本实施例中，导向套60的下端开口62与所述导向杆70之间的间隙宽度小于或等于2毫米，进一步可选地为1毫米左右。
本实施例中，所述导向套60的上端61的开口与所述油箱10外部相通，从而更利于调整基于所述导向杆70在所述导向套60内移动时，在所述导向套60内产生的压力变化，从而便于所述导向杆70移动，进而提高所述波纹管体21体积调整的顺畅度。
本实施例中，所述导向杆70的长度小于或等于所述伸缩管20完全伸展后的长度，且大于或等于所述伸缩管20完全收缩后的长度，进一步可选地，所述导向杆70的长度小于或等于所述伸缩管20伸展后的长度的一半，从而控制所述伸缩管20的伸展率不超过50％。
基于伸缩管20伸缩率越小，伸缩灵活性越高，所述导向杆70的长度小于或等于所述伸缩管20伸展后的长度的一半，使得避免伸缩管因过度伸展、收缩而造成损伤的同时，可有效提高伸缩管20的伸缩灵活性，提高伸缩管20体积变化速率，以满足以抵消变压器油的体积变化的作用。
参考图5所示为本发明高压发生器变压油箱另一个实施例的导向机构的结构示意图。
所述导向机构包括导向杆90。
所述导向杆90的轴向沿所述波纹管体21的伸缩方向(即所述波纹管体21的轴向)延伸，且所述导向杆90的下端91固定在所述波纹管的封闭端上，导向杆90的上端92由所述油箱10的开口延伸至所述油箱10外部。
在该另一实施例中，即所述导向杆90的下端91固定在所述下端盖40上，而所述导向杆90的上端92由所述上端盖30的通孔31延伸至所述伸缩管外，此时所述上端盖30的通孔31作为限位孔，以限定所述导向杆90移动位置。
使用时，所述导向杆90穿过所述通孔31，并沿着所述波纹管体21的轴向移动，从而引导所述波纹管沿轴向有规律地收缩、展开，进而避免所述波纹管体出现弯曲、扭动等情况，以及由此造成波纹管与油箱10内部出现撞击等缺陷。
若所述导向杆90与所述通孔31之间的间隙宽度过小，所述导向杆90易于所述上端盖30发生摩擦，不利于所述导向杆90移动；若所述导向杆90与所述通孔31之间的间隙宽度过大，所述导向杆90在移动过程中极易出现扭动等缺陷，亦不利于所述导向杆90移动，致使所述波纹管体21出现扭曲等缺陷，不利于引导所述波纹管收缩、展开。
在该另一实施例中，本实施例中，所述导向杆90与所述通孔31的侧壁之间的间隙宽度小于或等于2毫米，进一步可选地为1毫米左右。
在该另一实施例中，所述导向杆90的上端92(即，位于伸缩管外部的一端)设有凸块93，所述凸块93的尺寸大于所述通孔31的尺寸，以避免所述导向杆90缩入所述波纹管体21内。
在该另一实施例中，所述导向机构还包括设置在下端盖40上的基座80，所述基座80上开设内螺纹孔81，在所述导向杆90的下端91上设有与所述内螺纹孔81匹配的外螺纹，使得所述导向杆下端91固定在所述下端盖40上。
上述各实施例提供的高压发生器变压油箱使用过程中，往往会将热的变压器油放入所述油箱中，因而可先将经部分压缩的伸缩，待所述变压器油冷却后，所述伸缩管会部分展开以抵消所述变压器油冷却后收缩的体积，从而减少在所述油箱10中出现气泡，进而产生绝缘的薄弱点等缺陷。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种高压发生器变压油箱，其特征在于，包括：
油箱，所述油箱上设有开口；
设置在所述油箱内的伸缩管，所述伸缩管一端设置开口，另一端为封闭结构；所述伸缩管设有开口的一端固定在所述油箱内壁，且所述伸缩管的开口与所述油箱的开口对应，使所述伸缩管内部与外部导通，且使伸缩管与所述油箱的内壁之间为密封空间。
2.根据权利要求1所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，在所述伸缩管上设有导向机构，所述导向机构用以引导所述伸缩管沿轴向伸缩。
3.根据权利要求2所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向机构包括：
导向套，所述导向管位于所述伸缩管内，导向套一端固定在所述伸缩管设有开口的一端，导向套的另一端设有开口，且导向套的开口的轴向沿所述伸缩管轴向延伸；
导向杆，所述导向杆位于所述伸缩管内，且导向杆的一端固定于所述伸缩管的封闭端，另一端由所述导向套的开口插入所述导向套内，且导向杆的另一端能够沿所述导向套的开口的轴向在导向套内移动。
4.根据权利要求3所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，在所述伸缩管的开口端设置端盖，所述端盖上开设有通孔，所述通孔与所述油箱的开口对应；
所述导向套为两端开口的管状结构；
所述导向套的一端固定于所述端盖上，从而固定于所述伸缩管上，且所述导向套固定于所述端盖上的一端的开口与端盖的通孔对应，使得所述导向套内部与外部相通。
5.根据权利要求3所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，
所述导向杆插入所述导向套内的一端上设有凸块；
在所述导向套的开口的尺寸小于所述凸块的尺寸。
6.根据权利要求5所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向套的开口与所述导向杆之间的间隙宽度，和所述凸块与所述导向套的内壁的间隙宽度相同。
7.根据权利要求6所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向套的开口与所述导向杆之间的间隙宽度小于或等于2毫米。
8.根据权利要求3所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向杆的长度小于或等于所述伸缩管伸展后的长度，且大于或等于所述伸缩管收缩后的长度。
9.根据权利要求8所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向杆的长度小于或等于所述伸缩管伸展后长度的一半。
10.根据权利要求2所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述导向机构包括：
导向杆，所述导向杆位于所述伸缩管内，且所述导向杆的轴向沿所述伸缩管的伸缩方向延伸；
所述导向杆的一端固定在所述伸缩管的封闭端上，另一端由所述伸缩管的开口延伸至所述伸缩管外部，且所述导向杆的另一端能够在所述伸缩管外部沿所述伸缩管的伸缩方向移动。
11.根据权利要求10所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，
在所述伸缩管的开口端设置端盖，所述端盖上开设限位孔，所述限位孔与所述油箱的开口对应，且所述导向杆的另一端由所述限位孔延伸至所述伸缩管外部。
12.根据权利要求11所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，
所述导向杆位于伸缩管外部的一端上设有凸块，所述凸块的尺寸大于所述限位孔的尺寸。
13.根据权利要求12所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述限位孔与所述导向杆之间的间隙宽度小于或等于2毫米。
14.根据权利要求10所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，
所述导向机构还包括设置在所述伸缩管封闭端上的基座，所述基座上开设内螺纹孔，在所述导向杆的一端上设有与所述内螺纹孔匹配的外螺纹，使得所述导向杆的一端固定在所述伸缩管的封闭端上。
15.根据权利要求1所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，在所述伸缩管与所述油箱的连接端面上设有密封圈，所述密封圈环绕所述油箱的开口。
16.根据权利要求1所述的高压发生器变压油箱，其特征在于，所述伸缩管为波纹管。
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