CN103032650B - 玻璃光管与金属管的密封连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃光管与金属管的密封连接结构，包括第一金属管、第一固定法兰、玻璃光管、第二固定法兰和第二金属管；玻璃光管设置于第一金属管和第二金属管之间；第一固定法兰和第二固定法兰套于玻璃光管外周，且位于第一金属管的第一金属法兰和第二金属管的第二金属法兰之间；第一金属管和第二金属管的端部均设有密封垫片；第一金属法兰和第一固定法兰通过螺栓和螺母固定连接，第二金属法兰和第二固定法兰通过螺栓和螺母固定连接，使玻璃光管密封固定在第一金属管和第二金属管之间。本发明满足玻璃管与金属管的密封连接要求，工作安全可靠，设计合理，结构紧凑，操作简单，可反复使用，适合应用于实验中玻璃光管与金属管的密封连接。

Description

玻璃光管与金属管的密封连接结构

技术领域

本发明涉及到管道密封技术领域，特别涉及玻璃光管与金属管的密封连接结构。

背景技术

将玻璃管密封连接到两个金属管中间，往往应用于管内流动观察等科研领域，对管内的可视化实验研究具有重要的意义。为了满足上述科研的要求，玻璃管与金属管的连接，往往需要拆卸方便并兼顾密封要求。并且，现有的管道密封连接技术，一般是针对金属管间的密封连接，并没有考虑到玻璃管的易碎性及其特殊构造的加工难度。因此，迫切需要一种简便可靠，并且不需要玻璃光管进行额外加工处理的技术方法，用于玻璃光管与金属管间的密封连接。

中国专利申请第200420090471.8号，公开了一种玻璃管和金属管密封连接头；其包括接头基座、橡胶密封环、推力环、压紧弹簧、紧固螺栓；接头基座为一两端开口的管状结构，其腔室内设有一联接管，联接管一端连接固定于腔室另一侧开口的端口，玻璃管套设于联接管上；橡胶密封环套设于玻璃管上，一侧抵靠于腔体内壁；推力环套设于玻璃管上，一侧抵靠于橡胶密封环；压紧弹簧套设于玻璃管上，一端抵靠与推力环；紧固螺栓上有一中心孔，该紧固螺栓插设于腔体内，一端地靠于压紧弹簧。该装置的优点是玻璃管可以和金属管方便地连接并达到很好的密封效果，可以和不同管径金属管（接口）、不同压力的管路联接，操作方便。另外，中国专利申请第201120426014.1号，公开了一种套管头与套管密封连接结构，包括套管头和套管，所述套管的顶端伸进套管头中心通孔内一段距离，所述套管头的中心通孔尾部与套管的颈部形成环形空间，该环形空间内由上到下依次设有密封环、上活塞、下活塞、卡瓦组件和固定环，所述卡瓦组件装配在固定环上，固定环与套管头螺纹连接；在套管头的侧壁上设有顶丝和注压阀，顶丝的内端连接有锁紧环瓣，该锁紧环瓣与上、下活塞之间的位置相对应；该发明将套管头与套管以活动方式实现密封连接，完全克服了传统螺纹连接和焊接所产生的缺陷，它具有施工方便、安全可靠、密封性好、机械强度高、便于运输和维修、宜现场操作、省时省力和实用性强等特点。但是，若将以上两个专利所公开的技术应用于管间的密封连接，工艺结构过于复杂，并且不适合管道间经常性的拆卸与安装。

此外，中国专利申请第200820107589.5号，公开了一种金属管的连接结构。包括铝合金管和与其连接的不锈钢管，所述的铝合金管与不锈钢管之间设有软金属层；所述的铝合金管的端部外表面沿其周向设有两圈铝合金管凹槽，软金属层内部沿其周向设有的两圈软金属层凸台卡在铝合金管端部外表面的铝合金管凹槽内，不锈钢管的内部沿其周向设有两圈不锈钢管凸台，不锈钢管凸台卡在软金属层端部外表面沿其周向设有的两圈软金属层凹槽内；不锈钢管的端部外表面沿其周向设有两圈不锈钢管凹槽。本发明的异种金属管之间的密封性能优良。但是，此种密封连接方法关键在于凹槽和凸台的设计，需对管道进行特殊的加工处理，工艺复杂化，不够简单方便，不宜应用于易碎的玻璃管。

另外，中国专利申请第200680011930.0号，公开了一种用于密封连接两个光滑管的装置，该包括套筒的装置，套筒能围绕两个管的两个相对端部设置，并提供有用于在夹紧工具的作用下减小该套筒直径的工具。该装置包括设置在套筒内部的密封环，以闭合管的端部。所述环由自身卷绕的带构成，其端部承载至少一个适于在夹紧时推进接触而接合的凸/凹组件。凸/凹组件中的凸状结构和凹状结构中的至少一个具有形成在接触凸出部上的接触边缘，一旦在夹紧效应下凸状结构接合进入凹状结构，则接触凸出部就适于沿着促进凸状结构接合进入凹状结构的方向弯折。而且，中国专利申请第201110090523.6号，同样公开了一种管间的密封连接装置，它弹性密封部件和施压部件构成，通道贯穿弹性密封部件，施压部件以通道为轴环绕包覆弹性密封部件外壁。使用时，将需要连接的两个管穿过通道，以弹性密封部件完全包覆两个管的接缝处，再将施压部件以通道为轴环绕包覆弹性密封部件外壁，并使施压部件向弹性密封部件施加指向管外壁的压力，使弹性密封部件紧压管管体外壁及施压部件内壁，该装置优点是结构简单，成本低廉，操作方便。但是，以上两种装置皆是同时施压于两个需要连接的管道，对于相同材质的管道可以起到密封连接的作用。然而，对于不同材质的管道，可能造成两管壁的形变不同，而造成密封不严。因此，并不适合于玻璃管与金属管两种不同材质管的密封连接。

发明内容

本发明克服上述现有技术缺点，提供一种玻璃光管与金属管的密封连接结构，为玻璃光管与金属管路提供了一种方便快捷的密封连接结构，而且通过选择合适的管壁厚度以及选用合适的密封垫片，该种密封连接结构可以应用于不同的管内流动条件下（不同压力及温度条件下）管间的密封连接。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种玻璃光管与金属管的密封连接结构，包括第一金属管、第一固定法兰、玻璃光管、第二固定法兰和第二金属管；第一金属管和第二金属管结构相同，均自带金属法兰；第一金属管的第一金属法兰和第二金属管的第二金属法兰均间隔设有若干螺栓孔；与大地固定的第一固定法兰和第二固定法兰对应第一金属法兰和第二金属法兰，对应间隔设有若干螺栓孔；玻璃光管的外径小于第一固定法兰和第二固定法兰的内孔直径；玻璃光管设置于第一金属管和第二金属管之间；第一固定法兰和第二固定法兰套于玻璃光管外周，且位于第一金属法兰和第二金属法兰之间；第一金属管和第二金属管的端部均设有密封垫片；第一金属法兰和第一固定法兰通过螺栓和螺母固定连接，第二金属法兰和第二固定法兰通过螺栓和螺母固定连接，使玻璃光管密封固定连接在第一金属管和第二金属管之间。

本发明进一步的改进在于：第一固定法兰和第二固定法兰间的距离小于玻璃光管的长度。

本发明进一步的改进在于：第一金属管和第二金属管的端部均设有一个凹槽，密封垫片设置于所述凹槽内。

本发明进一步的改进在于：所述密封垫片的截面呈L形，其接触玻璃光管的端面和侧面。

本发明进一步的改进在于：第一金属法兰和第二金属法兰均间隔45°开八个螺栓孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.无需对易碎的玻璃光管进行任何额外的加工处理，简化玻璃管的加工工艺，降低成本。

2.本发明中相邻的固定法兰与金属管上法兰的间距可以尽量接近，以便使用较短的连接螺栓，重力对螺栓弯曲的影响可忽略，增加螺栓的重复使用寿命。同时，避免了采用较长螺栓时，螺栓对玻璃管过多的遮挡，有利于玻璃管内情况的观测。

3.采用本方法进行密封连接，操作方便快捷，可以反复使用。

4.通过选择合适的金属管壁以及合适的玻璃管壁的厚度，并选用合适的密封垫片，本发明可用于不同的管内压力，不同流体温度条件下的金属管与玻璃管的密封连接。

总之，本发明满足玻璃管与金属管的密封连接要求，工作安全可靠，设计合理，结构紧凑，操作简单，适合应用于实验中玻璃光管与金属管的密封连接。

附图说明

图1为本发明密封连接结构的示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本发明是一种玻璃光管与金属管的密封连接结构，主要由以下部分组成：第一金属管1、密封垫片2、第一固定法兰3、螺母4、连接螺栓5、玻璃光管6、第二固定法兰30和第二金属管10。

本发明密封连接方式的构成如下：

第一金属管1和第二金属管10结构相同，均自带金属法兰，第一金属管1的第一金属法兰11和第二金属管10的第二金属法兰101均间隔45°开8个螺栓孔。与大地固定的第一固定法兰3和第二固定法兰30分别对应第一金属法兰11和第二金属法兰101，同样间隔45°开8个螺栓孔，第一固定法兰3和第二固定法兰30与大地牢牢固定，是能否保证管间密封连接的关键，图中第一固定法兰3和第二固定法兰30间的距离应该略小于玻璃光管6的长度，即满足固定法兰3与金属法兰11间的距离以及固定法兰30与金属法兰101间的距离尽量的小，以便不至于使用过长的连接螺栓5；玻璃光管6的外径小于第一固定法兰3和第二固定法兰30的内孔直径，这样玻璃光管6可以穿过第一固定法兰3和第二固定法兰30；第一金属管1和第二金属管10的端部均设有一个凹槽，该凹槽内设有密封垫片2，密封垫片2位于第一金属管1、第二金属管10和玻璃光管6之间；第一金属法兰11和第一固定法兰3、第二金属法兰101和第二固定法兰30通过多个螺栓5和螺母4连接，旋紧螺栓5和螺母4起到压紧金属管与玻璃光管6的目的。

以把玻璃光管6密封连接到第一金属管1和第二金属管10中间为例，说明本发明的应用。按照图1所示，从左至右依次布置第一金属管1、密封垫片2、玻璃光管6和第二金属管10。其中，玻璃光管6外套有第一固定法兰3和第二固定法兰30。然后按照以下步骤完成玻璃光管6与金属管的密封连接：首先，通过螺栓和螺母固定连接第一金属法兰11和第一固定法兰3；然后，通过螺栓和螺母固定连接第二金属法兰101和第二固定法兰30，通过右侧螺栓的不断旋紧，玻璃光管6和第一金属管1以及第二金属管10实现密封连接。应用本发明，通过与大地固定的固定法兰为管间密封提供可靠的受力面，在使用螺栓连接固定了一侧的固定法兰与金属管法兰之后，在旋紧另一侧的连接螺栓的同时，即相当于玻璃光管6两侧的金属管同时沿着轴向施压于玻璃光管。因此，应用本发明实现了玻璃光管与金属管的密封连接要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (1)

1.一种玻璃光管与金属管的密封连接结构，其特征在于，包括第一金属管(1)、第一固定法兰(3)、玻璃光管(6)、第二固定法兰(30)和第二金属管(10)；第一金属管(1)和第二金属管(10)结构相同，均自带金属法兰；第一金属管(1)的第一金属法兰(11)和第二金属管(10)的第二金属法兰(101)均间隔设有若干螺栓孔；与大地固定的第一固定法兰(3)和第二固定法兰(30)分别对应第一金属法兰(11)和第二金属法兰(101)，对应间隔45°设有8个螺栓孔；第一固定法兰(3)和第二固定法兰(30)的内孔直径大于玻璃光管(6)的外径；玻璃光管(6)设置于第一金属管(1)和第二金属管(10)之间；第一固定法兰(3)和第二固定法兰(30)套于玻璃光管(6)外周，且位于第一金属法兰(11)和第二金属法兰(101)之间；第一金属管(1)和第二金属管(10)的端部设有一个凹槽，在所述凹槽内均设有密封垫片；第一金属法兰(11)和第一固定法兰(3)通过螺栓和螺母固定连接，第二金属法兰(101)和第二固定法兰(30)通过螺栓和螺母固定连接，使玻璃光管(6)密封固定连接在第一金属管(1)和第二金属管(10)之间；所述密封垫片的截面呈L形，其接触玻璃光管(6)的端面和侧面；第一固定法兰(3)和第二固定法兰(30)间的距离小于玻璃光管(6)的长度；把玻璃光管(6)密封连接到第一金属管(1)和第二金属管(10)中间包括以下步骤：首先，通过螺栓和螺母固定连接第一金属法兰(11)和第一固定法兰(3)；然后，通过螺栓和螺母固定连接第二金属法兰(101)和第二固定法兰(30)，通过右侧螺栓的不断旋紧，玻璃光管(6)和第一金属管(1)以及第二金属管(10)实现密封连接。