CN114440042B - 一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构及其装配方法，其中，所述伸缩补偿密封结构包括：弹性密封件，其分别与第一管道本体、第二管道本体连接，以阻隔第一管道本体内、第二管道本体内与外空间的连通；第一密封环，其设于第一管道本体与弹性密封件之间，以使弹性密封件局部变形，形成密封结构；第二密封环，其设于第二管道本体与弹性密封件之间，以使弹性密封件局部变形，形成密封结构。本发明结构简单，成本低，密封性能稳定可靠，实现对大通径真空管道的伸缩补偿；漏点少，只需对第一密封环、第二密封环进行抛光处理；解决了大通径真空管道易变形、易泄露，以及维修更换难度大、工艺控制要求高，后期捡漏工作繁重的问题。

Description

一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构及其装配方法

技术领域

本发明涉及大通径真空管道领域，具体涉及一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构及其装配方法。

背景技术

大通径真空管道，主要应用于真空磁悬浮飞车系统，为真空线路的管道，是真空磁悬浮飞车系统上的重要基础设施，为飞车及其附属设备提供稳定可靠的真空环境。由于需要通过车辆，因此管道通径较为巨大；因为线路较长，考虑到管道的热胀冷缩，需要在每段管道之间留有间隙，并采用波纹管进行密封，同时对管道的轴向间隙进行伸缩补偿。

目前试验真空线路的管道之间普遍采用波纹管进行密封，管道直径大约为6m，每段管道之间间隙为100mm，波纹管通过两端的连接环同管道焊接在一起，实现密封；其中，波纹管的材料为304不锈钢、采用双层、双波节结构；但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

管道通径的巨大，较高漏率及可靠性的要求，都使得波纹管的成本变得十分昂贵。面对大规模真空线路的建设，昂贵的制造成本终究只能用于试验测试，难以推向市场；况且抛开昂贵的制造成本，为保证工作强度以及工作中不发生失稳，造成重量较大，对管梁结构和支座压力较大，较长的工作周期，容易带来管道变形，易泄露等一系列问题；并且波纹管在与大通径真空管道装配时需要的焊接部位多，拆卸困难，维修更换难度大，工艺控制要求高，后期捡漏工作繁重。

发明内容

鉴于上述成本高、管道易变形、易泄露，以及过多的焊接部位带来的维修更换难度大、工艺控制要求高，后期捡漏工作繁重的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的大通径真空管道的伸缩补偿密封机构及其装配方法。

依据本发明的一个方面，提供一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，包括：弹性密封件，其分别与第一管道本体、第二管道本体连接，以阻隔第一管道本体内和第二管道本体内与外空间的连通；第一密封环，其设于所述弹性密封件与所述第一管道本体的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构第一密封环；第二密封环，其设于所述弹性密封件与所述第二管道本体的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：第一套件，连接所述第一管道本体及所述弹性密封件；第二套件，连接所述第二管道本体及所述弹性密封件；其中，所述第一密封环凸起地设于所述第一套件上，所述第二密封环凸起地设于所述第二套件上。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：第一密封沟槽，凹陷地设于所述第一套件上；第二密封沟槽，凹陷地设于所述第二套件上。

优选的，所述弹性密封件还包括：第一弹簧容置部，其嵌于所述第一密封沟槽中；第二弹簧容置部，其嵌于所述第二密封沟槽中；若干压缩弹簧，一端置于所述第一弹簧容置部中，另一端置于所述第二弹簧容置部中，以使所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部分别紧贴于所述第一密封沟槽、第二密封沟槽；其中，所述第一密封环凸起地设于所述第一密封沟槽的底部壁面上，所述第二密封环凸起地设于所述第二密封沟槽的底部壁面上。

优选的，所述弹性密封件还包括：真空承压部，其两端分别与所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部相连，所述真空承压部两端分别与所述第一套件、第二套件紧密贴合。

优选的，所述真空承压部还包括：优先形变段，其向上隆起地设于所述真空承压部中，所述优先形变段的厚度小于所述真空承压部的厚度，所述优先形变段在第一套件、第二套件的间距增大时优先被拉伸变形。

优选的，所述弹性密封件还包括：第一弹簧垫，连接所述压缩弹簧及所述第一弹簧容置部；第二弹簧垫，连接所述压缩弹簧及所述第二弹簧容置部；其中，所述压缩弹簧通过所述第一弹簧垫驱使所述第一弹簧容置部紧贴于所述第一密封沟槽，通过所述第二弹簧垫驱使所述第二弹簧容置紧贴于所述第二密封沟槽。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：防雨斜面，设于所述第二套件上；防尘盖，对应所述防雨斜面与所述第一套件连接；其中，所述防尘盖、防雨斜面间留有平衡间隙。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：连接件，其连接所述第一套件、第二套件，用于限制所述第一套件、第二套件的轴向移动范围。

依据本发明的一个方面，还提供一种大通径真空管道的装配方法，包括：

抛光处理第一密封环、第二密封环；

将第一套件、第二套件分别套在第一管道本体、第二管道本体上并焊接固定；

加工出条状的弹性密封件；

将弹性密封件的第一弹簧容置部、第二弹簧容置部分别压入第一密封沟槽、第二密封沟槽中；

硫化处理使所述弹性密封件首、末端粘接；

朝第一弹簧容置部装入第一弹簧垫，朝第二弹簧容置部装入第二弹簧垫；

将压缩弹簧装入所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部中；

通过连接件连接所述第一套件、第二套件；

焊接固定防尘盖与所述第一套件。

本发明的有益效果为：本发明结构设计合理巧妙，结构简单，弹性密封件的局部凹陷变形结合其与第一管道本体、第二管道本体的连接形成密封结构，密封性能稳定可靠，通过弹性密封件实现对大通径真空管道的伸缩补偿；实现了良好的轻量化和稳定的重量配比，减少对大通径真空管道的管梁结构和支座的压力；另外，本密封机构漏点少，弹性密封件上不存在焊接工艺，大幅降低了后期捡漏工作的繁琐程度，同时只需对第一密封环、第二密封环进行抛光处理，也大幅减低了本机构的工艺控制要求；另外，本密封机构拆卸简便，维修更换难度小，更换时不需要切割大通径真空管道的管壁，避免了对大通径真空管道结构上的破坏。解决了大通径真空管道易变形、易泄露，以及过多的焊接部位带来的维修更换难度大、工艺控制要求高，后期捡漏工作繁重的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构的结构示意图；

图2是图1中A部的局部放大图；

图3是本发明实施例中弹性密封件与压缩弹簧的结构示意图；

图4是本发明实施例中第一套件、第二套件的结构示意图。

附图标记说明：1、弹性密封件；2、第一管道本体；3、第二管道本体；4、第一套件；5、第二套件；6、压缩弹簧；7、固定防尘盖；8、连接件；11、第一弹簧容置部；12、第二弹簧容置部；13、真空承压部；14、第一上连接部；15、第一下连接部；16、第二上连接部；17、第二下连接部；41、第一密封环；42、第一密封沟槽；43、第一承压环形件；44、第一上连接槽；45、第一下连接槽；51、第二密封环；52、第二密封沟槽；53、第二承压环形件；54、第二上连接槽；55、第二下连接槽；61、第一弹簧垫；62、第二弹簧垫；131、优先形变段；611、第一上压片；612、第一下压片；621、第二上压片；622、第二下压片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图4，本发明实施例提供一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，包括：弹性密封件1，其分别与第一管道本体2、第二管道本体3连接，以阻隔所述第一管道本体2内和第二管道本体3内与外空间的连通；第一密封环41，其设于所述弹性密封件1与所述第一管道本体2的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构；第二密封环51，其设于所述弹性密封件1与所述第二管道本体3的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构。

具体地，大通径真空管道由多个管道本体拼接而成，其主要作为真空磁悬浮管道应用于真空磁悬浮飞车系统，密封结构指的是能防止液体或气体渗漏的结构；本发明通过弹性密封件1阻隔第一管道本体2内和第二管道本体3内与外空间的连通；由于在工作的过程中，大通径真空管道的第一管道本体2和第二管道本体3内空间是真空的，而第一管道本体2、第二管道本体3外空间则为大气常压，进而第一管道本体2内和第二管道本体3内与外空间存在压差，该压差持续对分别与第一管道本体2和第二管道本体3连接的弹性密封件1施加朝向第一管道本体2内侧和第二管道本体3内侧空间的压力，从而实现第一管道本体2内和第二管道本体3内与外空间的连通阻隔，结合弹性密封件1，实现对大通径真空管道的轴向伸缩密封补偿。

需要注意的是，第一密封环41、第二密封环51使所述弹性密封件1局部凹陷变形，通过第一密封环41、第二密封环51的设计，减少了密封面面积，提高了密封比压，由于起到关键密封作用的是弹性密封面和第一密封环41、第二密封环51的接触面，所以只需要对第一密封环41、第二密封环51进行抛光即可保证本机构的密封性能，进而对其余结构的平面度要求大幅降低，有效提高良品率、提高本机构的密封可靠性，并同时大幅降低机构生产成本。并且，上述弹性密封件1，其分别与第一管道本体2、第二管道本体3连接，所述弹性密封件1可以是通过下文中第一套件4与第一管道本体1连接，还可以是直接通过热熔的方式粘接在所述第一管道本体1外壁面；因此，只需在弹性密封件1与第一管道本体1的连接处设置能让弹性密封件局部凹陷变形的第一密封环41便可实现本机构的密封，所述第二密封环51同理。

另一方面，由于本发明主要是应对大通径真空管道热胀冷缩导致的第一管道本体2、第二管道本体3的间隙补偿，而大气压持续施加的压力并不会受第一管道本体2、第二管道本体3的间隙增大/缩小而改变，基本保持恒定；其具体表现为，在大通径真空管道遇冷收缩时，第一管道本体2、第二管道本体3的间隙增大，与第一管道本体2、第二管道本体3连接的弹性密封件1被拉伸变形，以实现间隙增大补偿；在大通径真空管道受热膨胀时，第一管道本体2、第二管道本体3的间隙缩小，弹性密封件1复位以实现间隙缩小补偿；上述过程中大气压对弹性密封件1施加的压力基本恒定，则弹性密封件1所受压力基本不变；另外弹性密封件1与第一管道本体2、第二管道本体3连接处所需要提供的反作用力变化也仅为弹性密封件1拉伸形变的变动，相对于大气压所提供的压力几乎可忽略不计；况且，大通径真空管道热胀冷缩导致的第一管道本体2、第二管道本体3的间隙补偿，均属于性密封件1的形变极限范围内；这使得本发明相对于传统的密封机构，亦或是大通径真空管道应用最多的波纹管，所提供的密封性能要稳定得多。并且在第一管道本体2、第二管道本体3的间隙扩大后，大气压持续施加的压力也起到了对大通径真空管道伸缩后复位的作用。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：第一套件4，连接所述第一管道本体2及所述弹性密封件1；第二套件5，连接所述第二管道本体3及所述弹性密封件1；其中，所述第一密封环41凸起地设于所述第一套件4上，所述第二密封环51凸起地设于所述第二套件5上。

具体地，第一套件4连接第一管道本体2及弹性密封件1，第二套件5连接第二管道本体3及弹性密封件1；所述第一套件4、第二套件5均为活套法兰；由于大通径真空管道管径十分巨大，并且还存有热胀冷缩的现象，进而若通过第一管道本体2、第二管道本体3作为密封面，仍需非常高的生产成本；进而，本实施例中通过第一套件4、第二套件5转移密封接触面，再把第一密封环41凸起地设于所述第一套件4上，所述第二密封环51凸起地设于所述第二套件5上，使得密封接触面转移至第一密封环41、第二密封环51的表面。其中，第一套件4、第二套件5与所述第一管道本体2、第二管道本体2的壁面接触处，通过焊接避免漏气，后期仍需要对此处焊接部位进行检漏工作，但相对于波纹管，本密封机构所需焊接部位大幅减少，加上第一套件4、第二套件5与所述第一管道本体2、第二管道本体2的壁面接触处并不位于本密封机构内部，不论是焊接作业，还是后期检漏，都相比波纹管要简便许多。

在另一较佳的实施例中，所述第一套件4与所述第一管道本体2一体成型，所述第二套件5与所述第二管道本体3一体成型。

进一步地，本实施例中，只有第一密封环41、第二密封环51从弹性密封件1中凸起部分需要抛光处理。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：第一密封沟槽42，凹陷地设于所述第一套件4上；第二密封沟槽52，凹陷地设于所述第二套件5上。

优选的，所述弹性密封件1还包括：第一弹簧容置部11，其嵌于所述第一密封沟槽42中；第二弹簧容置部12，其嵌于所述第二密封沟槽52中；若干压缩弹簧6，一端置于所述第一弹簧容置部11中，另一端置于所述第二弹簧容置部12中，以使所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12分别紧贴于所述第一密封沟槽42、第二密封沟槽52；其中，所述第一密封环41凸起地设于所述第一密封沟槽42的底部壁面上，所述第二密封环51凸起地设于所述第二密封沟槽52的底部壁面上；第一密封环41是第一套件4的一部分，二密封环51是第二套件5的一部分。

具体地，第一密封沟槽42、第二密封沟槽52的设置，是为了实现对弹性密封件1的定位，第一密封沟槽42、第二密封沟槽52的截面形状与所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12的截面形状相同；

进一步地，所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12的截面形状呈C型。

另外，压缩弹簧6一端置于所述第一弹簧容置部11中，另一端置于所述第二弹簧容置部12中，持续向所述第一弹簧容置部11施加朝向第一密封沟槽42底部壁面的推力，持续向所述第二弹簧容置部12施加朝向第二密封沟槽52底部壁面的推力，使得第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12分别紧贴于所述第一密封环41、第二密封环51；以实现本机构密封状态的保持。

再者，压缩弹簧6所提供的大范围持续推力，是其它定位方式难以提供的；进而本机构通过压缩弹簧6的设置，进一步提高了本机构的密封稳定性，减少因弹性密封件1拉伸过渡导致的弹性密封件1与第一密封环41、第二密封环51接触位置的形变而发生密封性被破坏的几率，提高了本机构的密封稳定性；另外，配合第一密封环41、第二密封环51，结合其驱使弹性密封件1凹陷形变的现象，在受到压缩弹簧6所提供的大范围持续推力时，第一密封环41、第二密封环51相当于嵌于所述弹性密封件1中，也就是说，压缩弹簧6在施加相同推力的条件下，由于第一密封环41、第二密封环51的设置，使得本密封机构能达到更好的密封效果。

本实施例中，若干所述压缩弹簧6的数量为12个，周向间隔均匀地置于所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12中，已提供稳定的推力输出。同时由于压缩弹簧6的形变复原特性，很好地保证了本密封机构的工作强度及密封工作中不发生失稳。

优选的，所述弹性密封件1还包括：真空承压部13，其两端分别与所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12相连，所述真空承压部13两端分别与所述第一套件4、第二套件5紧密贴合。

本实施例中，上述第一套件4还包括：第一承压环形件43，其延伸于所述第一套件4并与所述第一管道本体2连接；上述第二套件5还包括：第二承压环形件53，其延伸于所述第二套件5并与所述第二管道本体3连接；所述真空承压部13的下端面紧贴于所述第一承压环形件43、第二承压环形件53的外端面。

进一步地，通过真空承压部13及第一承压环形件43、第二承压环形件53的设置，第一管道本体2、第二管道本体3外空间的大气压将真空承压部13的下端面紧紧地压贴在所述第一承压环形件43、第二承压环形件53的外端面；也就是说，利用了大气压较为稳定的外界压力，起到了对真空承压部13的定位固定的作用；并且真空承压部13无需通过额外的螺丝等结构固定，简化拆卸更换流程，避免了螺丝连接位因弹性密封件1被拉伸形变可能引起的漏气问题，同时降低了生产成本。

再者，即便拉伸力过大，使真空承压部13与第一承压环形件43、第二承压环形件53的外端面发生了相对滑移，也仍然可以通过大气压将真空承压部13紧紧地压紧在第一承压环形件43、第二承压环形件53上，仍能保持密封状态；相对于例如螺丝固定等，真空承压部13与第一承压环形件43、第二承压环形件53的外端面一旦发生了相对滑移，其连接结构就被破坏等传统固定方式；体现出了本机构极好的密封稳定性和经济性。

另外，由于承受大气压力，也使得真空承压部13持续向第一承压环形件43、第二承压环形件53施加朝向第一管道本体2、第二管道本体3的压力；使第一套件4、第二套件5与第一管道本体2、第二管道本体3的连接更牢固，从而延长使用寿命。

优选的，所述真空承压部13还包括：优先形变段131，其向上隆起地设于所述真空承压部13中，所述优先形变段131的厚度小于所述真空承压部13的厚度，所述优先形变段131在第一套件4、第二套件5的间距增大时优先被拉伸变形。

具体地，该优先形变段131的厚度小于所述真空承压部13的厚度，以使得第一套件4、第二套件5的间距增大时优先形变段131优先被拉平，再被拉长，直至优先形变段131被拉伸至弹性极限后，真空承压部13才会被拉伸伸长；

一般地，第一管道本体2、第二管道本体3之间的距离为100mm，而在热胀冷缩下，该距离最多收缩或扩张50mm；本实施例中所述弹性密封件1采用丁晴橡胶，硬度较低且弹性复原损耗低，寿命长；再由于向上隆起的优先形变段131，使得本弹性密封件1足以应对大通径真空管道的热胀冷缩。

优选的，所述弹性密封件1还包括：第一弹簧垫61，连接所述压缩弹簧6及所述第一弹簧容置部11；第二弹簧垫62，连接所述压缩弹簧6及所述第二弹簧容置部12；其中，所述压缩弹簧6通过所述第一弹簧垫61驱使所述第一弹簧容置部11紧贴于所述第一密封沟槽42，通过所述第二弹簧垫62驱使所述第二弹簧容置部12紧贴于所述第二密封沟槽52。

具体地，所述第一弹簧垫61、第二弹簧垫62采用硬质材料制成，以使得压缩弹簧6提供的推力平均作用到弹性密封件1上，进一步提高本密封机构的密封稳定性。本实施例中，所述第一弹簧垫61完全覆盖所述第一密封环41，所述第二弹簧垫完全覆盖所述第二密封环51，以保证所述弹性密封件1与第一密封环41、第二密封环51之间不会漏气。

进一步地，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构还包括：第一上连接槽44、第一下连接槽45，均凹陷地设于所述第一套件4上与所述第一密封沟槽42连通；第二上连接槽54、第二下连接槽55，均凹陷地设于所述第二套件5上与所述第二密封沟槽52连通；所述弹性密封件1还包括：第一上连接部14，嵌于所述第一上连接槽44中，与所述第一弹簧容置部11相连；第一下连接部15，嵌于所述第一下连接槽45中，与所述第一弹簧容置部11相连；第二上连接部16，嵌于所述第二上连接槽54中，与所述第二弹簧容置部12相连；第二下连接部17，嵌于所述第二下连接槽55中，与所述第二弹簧容置部12相连。

并且，所述第一弹簧垫61还包括：第一上压片611、第一下压片612，延伸于所述第一弹簧垫61，以将所述第一上连接部14、第一下连接部15压紧在所述第一上连接槽44、第一下连接槽45中；所述第二弹簧垫62还包括：第二上压片621、第二下压片622，延伸于所述第二弹簧垫62，以将所述第二上连接部16、第二下连接部17压紧在所述第二上连接槽54、第二下连接槽55中。

其中，通过第一上压片611、第一下压片612、第二上压片621、第二下压片622的设置，使第一上连接部14、第一下连接部15压紧在所述第一上连接槽44、第一下连接槽45中，第二上连接部16、第二下连接部17压紧在所述第二上连接槽54、第二下连接槽55中；增加了弹性密封件1对压缩弹簧6提供的推力的受力面积。

再者，所述第一弹簧垫61的截面与所述第一密封沟槽42、第二密封沟槽52、第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12的截面形状相同，一般的，其截面呈C型，其目的是在受到压缩弹簧提供的推力时，除了驱使弹性密封件1压贴所述第一密封沟槽42、第二密封沟槽52的底部壁面，还起到了驱使弹性密封件1压贴所述第一密封沟槽42、第二密封沟槽52的侧壁面的效果，实现了对弹性密封件1的定位，保证了密封性；再结合第一上压片611、第一下压片612、第二上压片621、第二下压片622，使得在弹性密封件1的真空承压部13被拉伸伸长，甚至是与第一承压环形件43、第二承压环形件53发生相对位移时，也能通过压缩弹簧6提供的推力带动第一上压片611、第一下压片612将第一上连接部14、第一下连接部15分别压紧在第一上连接槽44、第一下连接槽45中，通过第二上压片621、第二下压片622将第二上连接部16、第二下连接部17分别压紧在第一上连接槽44、第一下连接槽45中，从而避免真空承压部13的拉伸造成的可能影响本机构密封性能的不良影响。

在本实施例中，所述第一上压片611、第一上连接部14、第一上连接槽44还可以通过螺丝连接固定，所述第二上压片621、第二上连接部16、第二上连接槽54还可以通过螺丝连接固定，所述第一下压片612、第一下连接部15、第一下连接槽45还可以通过螺丝连接固定，所述第二下压片622、第二下连接部17、第二下连接槽55还可以通过螺丝连接固定，协助所述压缩弹簧6提供压紧力/推力，以延长本机构的使用寿命。

优选的，所述第一弹簧垫61、第二弹簧垫62设计为分体式，所述第一弹簧垫61、第二弹簧垫62结构相同；具体地，所述第一弹簧垫61由12个周向设计的子弹簧垫组成，每个子弹簧垫均为12°的扇形结构，12个子弹簧垫间隔均匀设置；每个子弹簧垫中间均设有用于安装所述压缩弹簧6的盲孔，以限制所述压缩弹簧6的径向和周向的自由度。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：防雨斜面56，设于所述第二套件5上；防尘盖7，对应所述防雨斜面56与所述第一套件4连接；其中，所述防尘盖7、防雨斜面56间留有平衡间隙。

具体地，所述防雨斜面56朝外地向所述第二管道本体3倾斜，防尘盖7结合防雨斜面56的设计，使雨水可以沿防雨斜面56流出，保证了水不会从平衡间隙流入第一套件4、第二套件5间，防止雨水侵蚀所述压缩弹簧6；防尘盖7一方面防雨水，另一方面防止尘埃、沙石等进入第一套件4、第二套件5间，共同保证本密封机构内部不积水；而平衡间隙，则是为了使位于第一套件4、第二套件5之间、所述弹性密封件1上方的空间的气压与大气压保持一致。

另外，本实施例中，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构内部，即所述第一套件4、第二套件5之间、所述弹性密封件1上方的空间内填充有干燥剂，以保证密封结构内部环境干燥，延长本密封机构的使用寿命。

优选的，所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，还包括：连接件8，其连接所述第一套件4、第二套件5，用于限制所述第一套件4、第二套件5的轴向移动范围。

具体地，所述连接件8为无螺纹联接螺栓，其首端设有第一螺栓头，其末端设有螺纹段，该螺纹段上旋紧有可拆卸的第二螺栓头。通过第一螺栓头、第二螺栓头限制所述第一套件4、第二套件5的轴向移动范围，从而限定大通径真空管道的最大伸缩量，以进一步延长本机构的使用寿命。

进一步地，还包括：连接通孔，其贯穿所述第一套件4、第二套件5设置；所述无螺纹联接螺栓插置于所述连接通孔中以使所述第一套件4、第二套件5相连。其中，所述无螺纹联接螺栓和所述连接通孔间隙配合。

综上，本发明的大通径真空管道的伸缩补偿密封机构结构较为简单，第一套件4、第二套件5通过离心铸造或使用钢板拼焊、机加制成，与常规的法兰工艺相同，工艺成熟、制造过程简单；而弹性密封件1由于其特有的可塑性，可通过挤塑后拼接的方式制备，无需设计尺寸巨大的注塑模；进而，通过第一套件4、第二套件5配合弹性密封件1实现密封，其制造成本大幅降低，良好的产品经济性，使得推向市场成为可能。同时，密封件的质量较小，本机构的重量占比主要集中在两端的第一套件4、第二套件5上，做到了良好的轻量化和稳定的重量配比，以避免工作中的失稳，减少对大通径真空管道的管梁结构和支座的压力，即可在大规模线路的建设中，减少管梁结构、支座的堆料，延长大通径真空管道使用寿命的同时，也进一步降低了制造成本。另外，在实现良好的经济性和轻量化的同时，通过大气压将弹性密封件1压在第一套件4、第二套件5上形成第一道密封，再通过压缩弹簧6提供推力致使弹性密封件局部内陷形变以贴合所述第一密封环41、第二密封环51形成第二道密封，还实现了稳定可靠的密封效果。

依据本发明的一个方面，还提供一种大通径真空管道的装配方法，包括：

抛光处理第一密封环41、第二密封环51；

将第一套件4、第二套件5分别套在第一管道本体2、第二管道本体3上并焊接固定；

加工出条状的弹性密封件1；

将弹性密封件1的第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12分别压入第一密封沟槽42、第二密封沟槽52中；

硫化处理使所述弹性密封件1首、末端粘接；

朝第一弹簧容置部11装入第一弹簧垫61，朝第二弹簧容置部12装入第二弹簧垫62；

将压缩弹簧6装入所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12中；

通过连接件8连接所述第一套件4、第二套件5；

焊接固定防尘盖7与所述第一套件4。

具体地，其中本机构只需对第一密封环41、第二密封环51进行抛光处理，通过挤塑的方式加工出条状的弹性密封件1，从而降低生产成本，尺寸精度可控、得以保证本机构的密封性能；从上述方法可知，完成本密封机构的装配，只需对第一套件4、第一管道本体2的连接处，第二套件5、第二管道的连接处，以及防尘盖7、第一套件4的连接处实施焊接即可；而其中对本机构密封性能可能造成影响的只有第一套件4、第一管道本体2的连接处，第二套件5、第二管道的连接处；弹性密封件1上不存在焊接工艺，本密封机构漏点较少，大幅降低后期捡漏工作的繁琐程度；同时只需对第一密封环41、第二密封环51进行抛光处理，也大幅减低了本机构的工艺控制要求。因此，本密封机构的装配过程较为简便，也有利于大规模真空线路建设工期的缩短。

进一步地，在硫化处理使所述弹性密封件1首末端粘接前，还包括：

把第一上连接部14、第一下连接部15分别压入第一上连接槽44、第一下连接槽45；

把第二上连接部16、第二下连接部17分别压入第二上连接槽54、第二下连接槽55。

在通过连接件8连接所述第一套件4、第二套件5前，还可以包括：

通过螺钉将所述第一下连接部15、第二下连接部17分别与第一下连接槽45、第二下连接槽55连接固定；

通过螺钉将所述第一上连接部14、第二上连接部16分别与第一上连接槽44、第二上连接槽54连接固定。

需要注意的是，还可以先通过螺钉将所述第一下连接部15、第二下连接部17分别与第一下连接槽45、第二下连接槽55连接固定，通过螺钉将所述第一上连接部14、第二上连接部16分别与第一上连接槽44、第二上连接槽54连接固定；再将压缩弹簧6装入所述第一弹簧容置部11、第二弹簧容置部12中。

另外，本机构中需要维修更换的是所述弹性密封件1，其余第一套件4、第二套件5等部件的寿命及稳定性甚至超出大通径真空管道，故维修跟换时基本可不作考虑；在维修跟换时，需要先拆卸本密封机构，如下：

切割防尘盖7；

剪断压缩弹簧6、弹性密封件1；

抽出所述压缩弹簧6、弹性密封件1。

然后新压缩弹簧6、弹性密封件1的装配方法参照上述大通径真空管道的装配方法；其中，由于防尘盖7并不会影响本密封机构的密封性能，在装配完成后只需将其按照切割防尘盖7的切割位重新焊接固定即可。

可以看到，本密封机构拆卸简便，维修更换难度小，更换时不需要切割大通径真空管道的管壁，避免了对大通径真空管道结构上的破坏。

本发明结构设计合理巧妙，结构简单，通过大气压将弹性密封件1压在第一套件4、第二套件5上形成第一道密封，再通过压缩弹簧6提供推力致使弹性密封件局部凹陷变形以贴合所述第一密封环41、第二密封环51形成第二道密封，密封性能稳定可靠，实现对大通径真空管道的伸缩补偿；实现了良好的轻量化和稳定的重量配比，减少对大通径真空管道的管梁结构和支座的压力；另外，本密封机构漏点少，弹性密封件1上不存在焊接工艺，大幅降低了后期捡漏工作的繁琐程度，同时只需对第一密封环41、第二密封环51进行抛光处理，也大幅减低了本机构的工艺控制要求，同时因第一密封环41、第二密封环51的设置减少了密封面面积，提高了密封比压；另外，本密封机构拆卸简便，维修更换难度小，更换时不需要切割大通径真空管道的管壁，避免了对大通径真空管道结构上的破坏。解决了大通径真空管道易变形、易泄露，以及过多的焊接部位带来的维修更换难度大、工艺控制要求高，后期捡漏工作繁重的问题。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，包括：

弹性密封件，其分别与第一管道本体、第二管道本体连接，以阻隔第一管道本体内和第二管道本体内与外空间的连通；

第一密封环，其设于所述弹性密封件与所述第一管道本体的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构；

第二密封环，其设于所述弹性密封件与所述第二管道本体的连接处，以使所述弹性密封件局部变形，形成密封结构；

第一套件，连接所述第一管道本体及所述弹性密封件；

第二套件，连接所述第二管道本体及所述弹性密封件；

第一密封沟槽，凹陷地设于所述第一套件上；

第二密封沟槽，凹陷地设于所述第二套件上；

所述弹性密封件还包括：

第一弹簧容置部，其嵌于所述第一密封沟槽中；

第二弹簧容置部，其嵌于所述第二密封沟槽中；

若干压缩弹簧，一端置于所述第一弹簧容置部中，另一端置于所述第二弹簧容置部中，以使所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部分别紧贴于所述第一密封沟槽、第二密封沟槽；

其中，所述第一密封环凸起地设于所述第一密封沟槽的底部壁面上，所述第二密封环凸起地设于所述第二密封沟槽的底部壁面上。

2.根据权利要求1所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，所述第一密封环凸起地设于所述第一套件上，所述第二密封环凸起地设于所述第二套件上。

3.根据权利要求2所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，所述弹性密封件还包括：

真空承压部，其两端分别与所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部相连，所述真空承压部两端分别与所述第一套件、第二套件紧密贴合。

4.根据权利要求3所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，所述真空承压部还包括：

优先形变段，其向上隆起地设于所述真空承压部中，所述优先形变段的厚度小于所述真空承压部的厚度，所述优先形变段在第一套件、第二套件的间距增大时优先被拉伸变形。

5.根据权利要求1所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，所述弹性密封件还包括：

第一弹簧垫，连接所述压缩弹簧及所述第一弹簧容置部；

第二弹簧垫，连接所述压缩弹簧及所述第二弹簧容置部；

其中，所述压缩弹簧通过所述第一弹簧垫驱使所述第一弹簧容置部紧贴于所述第一密封沟槽，通过所述第二弹簧垫驱使所述第二弹簧容置紧贴于所述第二密封沟槽。

6.根据权利要求2所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，还包括：

防雨斜面，设于所述第二套件上；

防尘盖，对应所述防雨斜面与所述第一套件连接；

其中，所述防尘盖、防雨斜面间留有平衡间隙。

7.根据权利要求2所述大通径真空管道的伸缩补偿密封机构，其特征在于，还包括：

连接件，其连接所述第一套件、第二套件，用于限制所述第一套件、第二套件的轴向移动范围。

8.一种大通径真空管道的装配方法，其特征在于，所述方法采用权利要求2-7任一项所述机构进行装配，所述方法包括：

抛光处理第一密封环、第二密封环；

将第一套件、第二套件分别套在第一管道本体、第二管道本体上并焊接固定；

加工出条状的弹性密封件；

将弹性密封件的第一弹簧容置部、第二弹簧容置部分别压入第一密封沟槽、第二密封沟槽中；

硫化处理使所述弹性密封件首、末端粘接；

朝第一弹簧容置部装入第一弹簧垫，朝第二弹簧容置部装入第二弹簧垫；

将压缩弹簧装入所述第一弹簧容置部、第二弹簧容置部中；

通过连接件连接所述第一套件、第二套件；

焊接固定防尘盖与所述第一套件。