一種金屬管絕緣密封裝置及金屬管絕緣密封方法與流程

2023-09-20 08:21:00 3

本發明涉及金屬連接領域，具體而言，涉及一種金屬管絕緣密封裝置及金屬管絕緣密封方法。

背景技術：

一些特殊的金屬管路連接時，通常需要使被連接的金屬管之間保持良好的絕緣密封性能。目前，能夠實現金屬絕緣密封連接的方法主要有：金屬-陶瓷焊接密封、過渡有機材料密封等方法。其中，金屬-陶瓷焊接密封主要是將陶瓷端面金屬化後，採用合金焊料焊接而成，該密封方式適用於高溫作業環境，但這種方法對技術要求很高，並且易受外力的破壞而使密封連接實效；過渡有機材料密封主要是將被連接的金屬件通過真空橡皮管等有機材質的管路連接，這種方式操作簡便，成本低，但同樣存在連接強度低、密封效果差，且在真空條件下易放氣，不易保持真空環境的缺點。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種金屬管絕緣密封裝置，以改善現有連接方式連接強度低、密封效果差的問題。

本發明的目的在於提供一種金屬管絕緣密封方法，以改善現有連接方式連接強度低、密封效果差的問題。

本發明是這樣實現的：

基於上述第一目的，本發明提供一種金屬管絕緣密封裝置，包括第一對接體、第二對接體、絕緣密封件和壓緊件；

第一對接體內部設有容納腔及與容納腔連通的第一輸送通道；

第二對接體設於容納腔內，容納腔的腔壁與第二對接體的外壁共同界定第一空間，絕緣密封件設於第一空間內；

第二對接體內部設有第二輸送通道，第一輸送通道與第二輸送通道連通；

第一對接體與第二對接體通過壓緊件連接，壓緊件能夠使第二對接體相對第一對接體移動，並使第一對接體和第二對接體擠壓絕緣密封件。

進一步地，腔壁包括第一迴轉面和與第一迴轉面連接的第一端面；

第二對接體的外壁包括第二迴轉面和與第二迴轉面連接的第二端面，第一迴轉面與第二迴轉面形成第一間隙，第一端面與第二端面形成第二間隙；

絕緣密封件包括相互連接的第一連接部和第二連接部，第一連接部設於第一間隙內，第二連接部設於第二間隙內。

進一步地，腔壁還包括第三迴轉面，第一迴轉面與第三迴轉面通過第一端面連接過渡；

第二對接體的外壁還包括第四迴轉面，第四迴轉面與第二迴轉面通過第二端面連接過渡，第三迴轉面與第四迴轉面形成第三間隙；

絕緣密封件還包括第三連接部，第一連接部與第三連接部通過第二連接部連接，第三連接部設於第三間隙內。

進一步地，第一迴轉面、第二迴轉面、第三迴轉面和第四迴轉面均為圓柱面。

進一步地，壓緊件與第一對接體可拆卸連接，壓緊件能夠推動第二對接體相對第一對接體軸向移動。

進一步地，壓緊件與第一對接體螺接。

進一步地，金屬管絕緣密封裝置還包括絕緣件，第二對接體設於壓緊件內，壓緊件的內壁與第二對接體的外壁界定第二空間，絕緣件設於第二空間內。

進一步地，第二對接體的外壁包括第五迴轉面和與第五迴轉面連接的第三端面，壓緊件的內壁包括第六迴轉面和與第六迴轉面連接的第四端面，第五迴轉面與第六迴轉面形成第四間隙，第三端面與第四端面形成第五間隙；

絕緣件包括相互連接的第四連接部和第五連接部，第四連接部設於第四間隙內，第五連接部設於第五間隙內。

基於上述第二目的，本發明提供一種金屬管絕緣密封方法，適用於上述金屬管絕緣密封裝置，包括以下步驟：

(a)將一個金屬管與第一對接體固定，使金屬管內部與第一輸送通道連通；

(b)將另一個金屬管與第二對接體固定，使金屬管內部與第二輸送通道連通。

進一步地，步驟(a)中，金屬管與第一對接體焊接；步驟(b)中，金屬管與第二對接體焊接。

本發明的有益效果是：

本發明提供一種金屬管絕緣密封裝置，第一對接體與第二對接體通過壓緊件連接，使得整個裝置具有很好的連接強度。此外，第一對接體與第二對接體之間的絕緣密封件可使第一對接體與第二對接體之間既絕緣又密封。而由於擠壓件可使第一對接體與第二對接體對絕緣密封件進行擠壓，使得整個裝置具有更好的密封性能。

本發明提供一種金屬管絕緣密封方法，兩個金屬管分別與第一對接體和第二對接體固定後，可實現兩個金屬管之間的絕緣密封。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例1提供的金屬管絕緣密封裝置的結構示意圖；

圖2為圖1所示的第一對接體的結構示意圖；

圖3為圖1所示的第二對接體的結構示意圖；

圖4為圖1所示的絕緣密封件的結構示意圖；

圖5為圖1所示的壓緊件的結構示意圖；

圖6為圖1所示的絕緣件的結構示意圖；

圖7為本發明實施例1提供的金屬管絕緣密封裝置去除絕緣密封件和絕緣件後的結構示意圖；

圖8為本發明實施例2提供的金屬管絕緣密封裝置的結構示意圖；

圖9為圖8所示的絕緣密封件的結構示意圖。

圖標：100-金屬管絕緣密封裝置；10-第一對接體；11-大頭端；12-小頭端；13-容納腔；131-第一孔段；132-第二孔段；14-第一輸送通道；15-第一迴轉面；16-第一端面；17-第三迴轉面；20-第二對接體；21-第二輸送通道；22-第一凸出部；23-軸體；24-第二凸出部；25-第二迴轉面；26-第二端面；27-第四迴轉面；28-第三端面；29-第五迴轉面；30-絕緣密封件；31-第一容納孔；32-第一連接部；33-第二連接部；34-第三連接部；35-第三容納孔；40-壓緊件；41-沉頭孔；411-第三孔段；412-第四孔段；42-第六迴轉面；43-第四端面；44-第七迴轉面；50-絕緣件；51-第二容納孔；52-第四連接部；53-第五連接部；60-第一空間；61-第一間隙；62-第二間隙；63-第三間隙；70-第二空間；71-第四間隙；72-第五間隙。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明實施例的描述中，需要說明的是，指示方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明實施例的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種金屬管絕緣密封裝置100，包括第一對接體10、第二對接體20、絕緣密封件30、壓緊件40和絕緣件50，第一對接體10與第二對接體20通過擠壓件連接，絕緣密封件30設於第一對接體10與第二對接體20之間，絕緣件50設於擠壓件與第二對接體20件之間。

其中，第一對接體10為金屬材料。如圖2所示，第一對接體10包括一體成型的大頭端11和小頭端12，大頭端11的軸向投影為正六邊形，小頭端12的軸向投影為圓形。小頭端12的外側設有外螺紋。第一對接體10上設有容納腔13和與第一容納腔13連通的第一輸送通道14。容納腔13包括第一孔段131和第二孔段132，第一孔段131與第二孔段132同軸設置，第一孔段131與第二孔段132相互連通，第一孔段131的孔徑小於第二孔段132的孔徑，第二孔段132貫穿於小頭端12遠離大頭端11的一端的端面。第一輸送通道14為圓孔，第一輸送通道14與第一孔段131同軸設置，第一輸送通道14的一端與第一孔段131連通，第一輸送通道14的另一端貫穿於大頭端11遠離小頭端12的一端的端面。

其中，容納腔13的腔壁包括第一迴轉面15、第一端面16和第三迴轉面17，第一迴轉面15即為第一孔段131的內壁，第三迴轉面17即為第二孔段132的內壁，第一端面16垂直於第一孔段131的軸線，第一迴轉面15與第三迴轉面17通過第一端面16連接過渡。本實施例中，第一迴轉面15與第三迴轉面17均為圓柱面。

第二對接件為金屬材質。如圖3所示，第二對接件內部設有第二輸送通道21，第二輸送通道21為通孔。第二對接件包括第一凸出部22、軸體23和第二凸出部24，第一凸出部22和第二凸出部24分別設於軸體23的兩端。第一凸出部22、軸體23和第二凸出部24均為圓柱體，第一凸出部22、軸體23和第二凸出部24三者同軸設置。第一凸出部22的外徑與第二凸出部24的外徑相等且小於軸體23的外徑。第一凸出部22的長度小於第二凸出部24的長度。第二輸送通道21的一端貫穿第一凸出部22遠離第二凸出部24的一端的端面，第二輸送通道21的另一端貫穿第二凸出部24遠離第一凸出部22的一端的端面。

其中，第二對接部的外壁包括第二迴轉面25、第二端面26、第四迴轉面27、第三端面28和第五迴轉面29，第二迴轉面25與第四迴轉面27通過第二端面26連接過渡，第四迴轉面27與第五迴轉面29通過第三端面28連接過渡。其中，第二迴轉面25即為第一凸出部22的外壁，第四迴轉面27為軸體23的外壁，第五迴轉面29為第二凸出部24的外壁，第二端面26與第三端面28分別為軸體23軸向的兩個端面。本實施例中，由於第一凸出部22、軸體23和第二凸出部24均為圓柱體，故第二迴轉面25、第四迴轉面27和第五迴轉面29均為圓柱面。

絕緣密封件30的作用是使第一對接體10和第二對接體20之間密封且絕緣。絕緣密封件30由聚四氟乙烯、聚醯亞胺等有機材料製成，其具有低氣體吸附性、較高的彈性、較強的結構剛性、高電絕緣性等特點。如圖4所示，絕緣密封件30為t形套，絕緣密封件30的中間設有第一容納孔31，第一容納孔31的孔徑與第二對接體20的第一凸出部22的外徑相匹配。絕緣密封件30包括相互連接的第一連接部32和第二連接部33，第一連接部32和第二連接部33的截面均為環形結構。第一連接部32的外徑小於第二連接部33的外徑，第一連接部32的外徑與第一孔段131的孔徑相匹配，第一連接部32的長度小於第一孔段131的長度，第一凸出部22的長度小於第一容納孔31的長度；第二連接部33的外徑與第二孔段132的孔徑相匹配，第二連接部33。

壓緊件40為金屬材質。壓緊件40的軸向投影為正六邊形。如圖5所示，壓緊件40為空心結構，其內部設有沉頭孔41，沉頭孔41包括相互連通的第三孔段411和第四孔段412，第三孔段411與第四孔段412同軸設置，第三孔段411的孔徑大於第四孔段412的孔徑，第三孔段411的孔壁上設有與第一對接體10上的外螺紋相匹配的內螺紋。

壓緊件40的內壁包括第六迴轉面42、第四端面43和第七迴轉面44，第六迴轉面42與第七迴轉面44通過第四端面43連接過渡。第六迴轉面42即為第四孔段412的內壁，第七迴轉面44即為第三孔段411的孔壁，第六迴轉面42與第七迴轉面44均為圓柱面。

絕緣件50的作用是使第二對接體20與第壓緊件40之間密封且絕緣。絕緣件50由聚四氟乙烯、聚醯亞胺等有機材料製成，其具有低氣體吸附性、較高的彈性、較強的結構剛性、高電絕緣性等特點。如圖6所示，絕緣件50為t形套，絕緣件50的中間設有第二容納孔51，第二容納孔51的孔徑與第二對接體20的第二凸出部24的外徑相匹配。絕緣件50包括相互連接的第四連接部52和第五連接部53，第四連接部52和第五連接部53的截面均為環形結構。第四連接部52的外徑大於第五連接部53的外徑，第四連接部52的外徑與軸體23的外徑相等，第五連接部53的外徑與第四孔段412的孔徑相匹配。

如圖7所示，第二對接體20局部設於第一對接體10內，第一凸出部22位於第一孔段131內，軸體23位於第二孔段132內，容納腔13的腔壁與第二對接體20的外壁共同界定第一空間60；第一迴轉面15與第二迴轉面25相對應並形成第一間隙61，第一端面16與第二端面26相對應並形成第二間隙62，第三迴轉面17與第四迴轉面27相對應並形成第三間隙63，第一間隙61與第三間隙63通過第二間隙62連通形成第一空間60。壓緊件40螺接在第一對接體10的小頭端12外側。第二對接體20的局部部位於第四孔段412內，壓緊件40的內壁與第二對接體20的外壁界定第二空間70；第五迴轉面29與第六迴轉面42相對應並形成第四間隙71，第三端面28與第四端面43相對應並形成第五間隙72，第四間隙71與第五間隙72連通形成第二空間70。如圖1所示，第一對接體10套於絕緣密封件30的外側，絕緣密封件30套於第二對接體20的外側，也就是說，絕緣密封件30的第一連接部32設於第一間隙61內並形成配合，第二連接部33設於第二間隙62內並形成配合。鎖緊件套於絕緣件50外側，絕緣件50套於第二連接體外側，也就是說，絕緣件50的第四連接部52設於第五間隙72內，絕緣件50的第五連接部53設於第四間隙71內。

在實際操作過程中，可通過扳手使第一對接體10與壓緊件40轉動，從而使第二對接體20相對第一對接體10軸向移動。第二對接體20相對第一對接體10軸向移動過程中，第一對接體10與第二對接體20將擠壓絕緣密封件30，使絕緣密封件30發生形變，進而增強了第一對接體10與第二對接體20之間具有很好的密封性能，而絕緣密封件30的存在使得第二對接體20與第一對接體10之間無直接接觸，保證了第一對接體10與第二對接體20之間的良好的電絕緣性能。此外，第一對接體10與第二對接體20擠壓絕緣密封件30的過程中，壓緊件40與第二對接體20之間將對絕緣件50進行擠壓，保證壓緊件40與第二對接體20之間具有良好的絕緣性。第一對接體10與第二對接體20通過壓緊件40連接後，第一對接體10與第二對接體20之間存在較大的內力，使得整個裝置具有較好的結構穩定性。當然，若將壓緊件40從第一對接體10上拆卸下來後，便可實現第一對接體10與第二對接體20的分離。

第一對接體10與第二對接體20在擠壓絕緣密封件30時，絕緣密封件30的第二連接部33將先受壓變形，使得絕緣密封件30的第一連接部32具有膨脹的趨勢，同時，第一連接部32相對第一迴轉面15發生軸向移動，而第一連接部32的長度小於第一孔段131的長度，確保擠壓過程中第一連接部32、第二連接部33具有很好的密封性能，同時避免了第一連接部32受過度擠壓而減小第一輸送通道14的通徑。

本實施例提供的金屬管絕緣密封裝置100可對兩個金屬管進行絕緣密封，其具體密封步驟如下：

(a)將一個金屬管與第一對接體10固定，使金屬管內部與第一輸送通道14連通；

(b)將另一個金屬管與第二對接體20固定，使金屬管內部與第二輸送通道21連通。

其中，一個金屬管與第一對接體10的大頭端11通過焊接的方式連接，以保證該金屬管與第一對接體10之間具有足夠的牢固性；另一根金屬管與第二對接體20的第二凸出部24通過焊接的方式連接，以保證該金屬管與第二連接體之間具有足夠的牢固性。

需要說明的是，本實施例中，第二對接體20與壓緊件40間設有絕緣件50，其目的是使第二對接體20與壓緊件40之間絕緣。在其他具體實施例中，第二對接體20與壓緊件40間也可不設置絕緣件50，比如，將壓緊件40設置為絕緣材質，壓緊件40的第四端面43與第二對接體20的第三端面28直接接觸。

實施例2

如圖8所示，本實施例提供一種金屬絕緣密封裝置，與上述實施例的區別在於，絕緣密封件30的結構有所不同。

如圖9所示，絕緣密封件30的中間設有第一容納孔31和與第一容納孔31連通的第三容納孔35，第一容納孔31的孔徑與第二對接體20的第一凸出部22的外徑相匹配，第三容納孔35的孔徑與第二對接體20的軸體23的外徑相匹配。絕緣密封件30包括相互連接的第一連接部32、第二連接部33和第三連接部34，第一連接部32與第三連接部34通過第二連接部33連接，第一連接部32、第二連接部33和第三連接部34的截面均為環形結構。第一容納孔31與第三容納孔35同軸設置，第一容納孔31貫穿於第一連接部32遠離第三連接部34的一端的端面，第三容納孔35貫穿於第三連接部34遠離第二連接部33的一端的端面。第一連接部32的外徑小於第二連接部33的外徑，第一連接部32的外徑與第一孔段131的孔徑相匹配，第一連接部32的長度小於第一孔段131的長度，第一凸出部22的長度小於第一容納孔31的長度；第二連接部33的外徑與第三連接部34的外徑相等，第二連接部33的外徑與第二孔段132的孔徑相匹配，第二連接部33與第三連接部34的總長度與第二孔段132的長度相等。

如圖8所示，絕緣密封件30設於第二對接體20與第一對接體10之間的容納腔13時，第一連接部32設於第一間隙61內，第二連接部33設於第二間隙62內，第三連接部34設於第三間隙63內。第一對接體10與第二對接體20在擠壓絕緣密封件30時，絕緣密封件30的第二連接部33將先受壓變形，使得絕緣密封件30的第一連接部32和第三連接部34具有膨脹的趨勢，以使第一連接部32能夠充分填充第一間隙61、第三連接部34充分填充第三間隙63，從而進一步提升了第一對接體10與第二對接體20間的密封性。這種金屬絕緣密封裝置，密封漏率可達2000v水平。

本實施例的其餘結構與實施例1相同，在此不再贅述。

以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。