CN220566850U - 密封结构及真空管系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于真空管技术领域，具体涉及一种密封结构及真空管系统，所述密封结构包括：内管和外管；连接管，设于所述内管和所述外管之间，且所述连接管与所述内管和所述外管均相互间隔设置，所述连接管包括连接内管和连接外管，所述连接内管和所述连接外管套接且间隔设置，所述连接内管的一端与所述内管连接，所述连接内管的另一端与所述连接外管的一端密封连接，所述连接外管的另一端与所述外管连接；其中，所述连接内管和所述连接外管能够在所述真空管系统运行时保持密封。本方案通过连接内管和连接外管之间的密封连接，能够使得内管和外管之间保持固定，确保相邻真空管之间的真空度和密封性能。

Description

密封结构及真空管系统

技术领域

本申请属于真空管技术领域，具体涉及一种密封结构及真空管系统。

背景技术

低温液体(如液氢、液氮、液化天然气等)在转运或使用过程中，需要通过真空管道系统输送到低温液体储箱内，真空管道系统由不同类型、不同结构形式、不同规格的管道组成。

现有的真空管道端部进行对接时采用密封垫进行密封，在低温液体在真空管道中运行时，经常出现的温度差会导致管道中的金属膨胀或收缩，进而导致密封垫的密封失效，进而导致真空泄露问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种密封结构及真空管系统，能够保证真空管之间密封性能和真空管的真空度。

本申请第一方面提供了一种密封结构，所述密封结构用于真空管系统，所述密封结构包括：

内管和外管；

连接管，设于所述内管和所述外管之间，且所述连接管与所述内管和所述外管均相互间隔设置，所述连接管包括连接内管和连接外管，所述连接内管和所述连接外管套接且间隔设置，所述连接内管的一端与所述内管连接，所述连接内管的另一端与所述连接外管的一端密封连接，所述连接外管的另一端与所述外管连接；

其中，所述连接内管和所述连接外管能够在所述真空管系统运行时保持密封。

在本申请的一种示例性实施例中，所述连接外管与所述外管的连接位置和所述连接内管与所述内管的连接位置位于所述连接管的同一端；所述连接内管和所述连接外管连接并呈U型结构。

在本申请的一种示例性实施例中，所述密封结构还包括密封环，所述密封环设于所述连接内管和所述连接外管之间，并位于所述连接内管远离所述连接内管与所述内管连接位置的一端，且所述连接内管通过所述密封环与所述连接外管密封连接，所述密封环能够在所述真空管系统运行时对所述连接内管和所述连接外管保持密封。

在本申请的一种示例性实施例中，所述连接内管和所述密封环以及所述连接外管和所述密封环之间均通过焊接连接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述密封结构还包括固定环，所述连接内管通过所述固定环与所述内管的外侧壁固定连接，所述固定环与所述密封环分别设于所述连接内管的相对两端。

在本申请的一种示例性实施例中，所述连接内管与所述固定环通过焊接连接，所述固定环与所述内管的外侧壁焊接连接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述密封结构还包括转接件，所述连接外管通过所述转接件与所述外管连接，所述连接外管与所述转接件焊接连接，所述转接件与所述外管焊接连接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述密封环为U型密封环。

在本申请的一种示例性实施例中，所述内管包括波纹部、第一直线部和第二直线部，所述波纹部设于所述第一直线部和第二直线部之间，所述第一直线部通过所述波纹部和所述第二直线部连接，所述第一直线部通过所述固定环与所述连接内管连接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述连接外管与所述转接件的焊接点与所述外管与所述转接件的焊接点在所述外管的轴向方向上错开。

本申请第二方面提供了一种真空管系统，包括真空管和上述任一项所述的密封结构，所述密封结构设于所述真空管的端部，以用于将相邻所述真空管密封连接。

本申请方案具有以下有益效果：

本申请包括密封结构及真空管系统，通过连接内管和连接外管之间的密封连接，能够使得内管和外管之间保持固定，确保相邻真空管之间的真空度和密封性能。

此外，通过先组装连接管的结构，然后再将连接内管与内管连接、连接外管和外管连接，可以简化组装方法，组装更为简单，且能提升密封效果。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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示出了本申请实施例一、实施例二或实施例三提供的密封结构的结构示意图；

图2示出了本申请实施例一或实施例二提供的密封结构的组装流程框图；

图3示出了本申请实施例一或实施例二提供的连接内管和连接外管连接的流程框图。

附图标记说明：

10、密封结构；11、内管；110、波纹部；111、第一直线部；112、第二直线部；12、外管；13、连接管；130、连接内管；131、连接外管；14、密封环；15、固定环；16、转接件；160、本体；161、第一部分；162、第二部分；171、第一焊点；172、第二焊点；173、第三焊点；174、第四焊点。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

在本申请中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

实施例一

本申请实施例一提供了一种密封结构10，其应用于真空管系统，此真空管系统可以将低温液体(如液氢、液氮、液化天然气等)输送至低温液体储箱内。真空管系统包括多根真空管，相邻真空管之间通过此密封结构10进行密封，以保证低温液体在真空管内流动时，不会因为温度差导致真空管的密封失效和真空泄露，进而提高相邻真空管之间的密封性能。

其中，参见图1所示，此密封结构10包括内管11、外管12和连接管13，内管11设于外管12内，且内管11和外管12之间间隔设置，连接管13设于内管11和外管12之间，即连接管13套接于内管11和外管12之间，且内管11通过此连接管13与外管12连接。

参见图1所示，此连接管13包括连接内管130和连接外管131，连接内管130和连接外管131套接设置，即连接内管130设于连接外管131内，且连接内管130与连接外管131之间间隔设置，连接内管130和内管11之间同样间隔设置，连接外管131和外管12之间间隔设置。也即外管12、连接外管131、连接内管130和内管11之间均相互间隔设置，以能提供更好的热传递，将温度控制在合理的区间内。

参见图1所示，此连接内管130的一端与内管11连接，连接内管130的另一端与连接外管131的一端密封连接，连接外管131的另一端与外管12连接；当低温液体流经此密封结构10时(即：真空管系统运行时)，内管11和外管12之间受温差作用，在连接内管130和连接外管131的密封作用下，使得内管11和外管12之间保持固定，确保真空管的真空度和密封性。

进一步的，参见图1所示，此连接外管131与外管12的连接位置和连接内管130与内管11的连接位置位于连接管13的同一端，连接外管131和连接内管130的密封连接处位于此连接位置的相对侧，使得连接内管130和连接外管131在内管11和外管12之间呈U型结构。

可以理解的是，在内管11和外管12之间增加连接内管130和连接外管131，内管11或外管12向外管12或内管11传递的热量，需要通过连接内管130和连接外管131才能达到外管12或内管11，其增加了内管11向外管12热传递的路径，能够将漏热控制在合理的区间内，进而不会影响真空管系统的真空度性能。

更进一步地，参见图1所示，此密封结构10还包括密封环14，此密封环14设于连接内管130和连接外管131之间，并位于连接内管130远离连接内管130与内管11连接的一端。也即，此密封环14位于连接内管130与内管11连接位置的相对侧以及位于连接外管131与外管12连接位置的相对侧，密封环14分别与连接内管130的外壁和连接外管131的内壁连接。密封环14能够在真空管系统运行时，由于温度差的关系，会造成内管11发生变形，使得连接管13会在低温液体的运输方向上产生相对运动，通过此密封环14使得连接内管130和连接外管131的移动方向相同，进而保证连接内管130和连接外管131的连接紧密性，保证真空管系统的密封性能。

为了保证真空管系统的真空度，连接内管130和密封环14、连接外管131和密封环14之间均采用焊接连接，以保证真空管系统的真空度。

需要说明的是，参见图1所示，此密封环14可以采用U型密封环14，能提高连接内管130和连接外管131之间的连接紧密性，保证真空度和密封性能。

在本申请实施例中，参见图1所示，连接内管130通过固定环15与内管11的外侧壁固定连接，固定环15与密封环14分别于连接内管130的相对两端；也即，连接内管130和连接外管131通过密封环14连接的位置与连接内管130和内管11的连接位置分别设置在连接内管130的相对两端。

可以理解的是，参见图1所示，通过此固定环15可以使得连接内管130与内管11的连接紧密性，避免连接内管130与内管11之间发生脱离，并通过连接内管130和连接外管131之间的密封环14，保证了连接外管131与连接内管130之间的连接紧密性，再通过连接外管131和外管12之间连接，进而通过此固定环15就可以保证内管11和外管12之间的稳定性，确保真空管的真空度和密封性能。

为了保证真空管系统的真空度，连接内管130的内壁与固定环15的外壁焊接相连，固定环15的内壁与内管11的外侧壁焊接相连。

在本申请实施例中，参见图1所示，此密封结构10还包括转接件16，此转接件16可用于将连接外管131和外管12连接。其中，此转接件16包括本体160、第一部分161和第二部分162，第一部分161和第二部分162分别设于本体160的同一侧，第一部分161与第二部分162之间间隔设置，且第一部分161与连接外管131远离密封环14的一端连接，第二部分162与外管12的一端连接。通过此转接件16使得连接外管131和外管12的连接更加简单，制作也更加简单。

此外，参见图1所示，连接外管131与第一部分161通过焊接连接，外管12与第二部分162也通过焊接连接，以提高整个密封结构10的真空度和密封性能。

值得一提的是，参见图1所示，此连接内管130与密封环14的焊接点和内管11与密封环14的焊接点位于同一直线上，以保证连接内管130和内管11之间的连接紧密性；而连接内管130与密封环14的焊接点和内管11与密封环14的焊接点与连接外管131与第一部分161的焊接点和外管12与第二部分162的焊接点在外管12的轴向方向上错开。

示例地，参见图1所示，连接内管130与密封环14的焊接点为第一焊点171，内管11与密封环14的焊接点为第二焊点172，连接外管131与第一部分161的焊接点为第三焊点173，外管12与第二部分162的焊接点为第四焊点174，第一焊点171和第二焊点172在同一直线上，而第一焊点171/第二焊点172与第三焊点173和第四焊点174则不在同一直线上，在外管12的轴向方向上错开。这样，通过将焊点设置在不同的位置上，可以避免焊点过于密集，而导致密封结构10的强度降低，进而导致其密封性能降低的情况。

值得一提的是，由于此真空管系统运输的是低温液体(如液氢、液氮、液化天然气等)，温度较低，会导致内管11的膨胀应力非常大，进而导致内管11损坏的情况出现，因此，为了消除内管11的膨胀应力，此内管11包括波纹部110、第一直线部111和第二直线部112，波纹部110设于第一直线部111和第二直线部112之间，第一直线部111通过波纹部110与第二直线部112连接，第一直线部111通过固定环15与连接内管130连接。

在本申请实施例中，波纹部110与第一直线部111和第二直线部112之间均通过焊接相连，通过波纹部110可以很好的进行拉伸或收缩，以减小内管11所产生的膨胀应力。

此外，此波纹部110可以采用低热膨胀系数的材料制成，例如，碳纤维增强陶瓷复合材料、铝硅铍复合材料等。

进一步地，参见图1、图2和图3所示，此密封结构10具有如下组装方法：

步骤S100，预先将连接内管130和连接外管131密封连接；

在对连接内管130和连接外管131焊接的方法包括：

步骤S101，预先将密封环14与连接内管130的外壁和连接外管131的内壁连接；

将密封环14设置在连接内管130的外壁和连接外管131的内壁处，通过焊接的方式将密封环14与连接内管130的外壁密封连接，以及将密封环14与连接外管131的内壁密封连接，以保证连接内管130和连接外管131的连接紧密性。

步骤S102，再将连接内管130远离密封环14的一侧与固定环15密封相连，以完成对连接内管130和连接外管131的连接。

将连接内管130远离密封环14的一侧与固定环15通过焊接进行密封连接，以保证连接内管130与密封环的连接紧密性。

步骤S200，将密封连接之后的连接内管130和连接外管131分别与内管11和外管12连接固定；

将带有固定环15的连接内管130与内管11的外侧壁焊接相连，固定环15远离连接内管130的一侧与内管11的外侧壁焊接相连；将转接件16的第一部分161与连接外管131远离密封环14的一端焊接相连，转接件16的第二部分162与外管12的一端焊接相连，以实现连接外管131与外管12的连接；通过逐一焊接连接的方式，以此来完成本申请中的密封结构10。

本申请通过此密封结构10连接在相邻真空管之间，以保证相邻真空管的真空度和密封性能。

此外，通过此连接内管130和连接外管131可以延长内管11至外管12的热传递路径，漏热控制在合理的区间内，保证整个系统的真空度性能。

实施例二

参见图2和图3所示，本申请实施例二提供了一种如实施例一中任意描述的密封结构10的组装方法，此组装方法包括：

步骤S100，预先将连接内管130和连接外管131密封连接；

在对连接内管130和连接外管131焊接的方法包括：

步骤S101，预先将密封环14与连接内管130的外壁和连接外管131的内壁连接；

将密封环14设置在连接内管130的外壁和连接外管131的内壁处，通过焊接的方式将密封环14与连接内管130的外壁密封连接，以及将密封环14与连接外管131的内壁密封连接，以保证连接内管130和连接外管131的连接紧密性。

步骤S102，再将连接内管130远离密封环14的一侧与固定环15密封相连，以完成对连接内管130和连接外管131的连接。

将连接内管130远离密封环14的一侧与固定环15通过焊接进行密封连接，以保证连接内管130与密封环的连接紧密性。

步骤S200，将密封连接之后的连接内管130和连接外管131分别与内管11和外管12连接固定；

将带有固定环15的连接内管130与内管11的外侧壁焊接相连，固定环15远离连接内管130的一侧与内管11的外侧壁焊接相连；将转接件16的第一部分161与连接外管131远离密封环14的一端焊接相连，转接件16的第二部分162与外管12的一端焊接相连，以实现连接外管131与外管12的连接；通过逐一焊接连接的方式，以此来完成本申请中的密封结构10。

本申请通过此密封结构10连接在相邻真空管之间，以保证相邻真空管的真空度和密封性能。

此密封结构10的组装方法组装简单，且密封效果好，能保证相邻真空管之间的真空度和密封性能。

实施例三

本申请实施例三提供了一种真空管系统，此真空管系统包括多根真空管和实施例一中任意描述的密封结构10，此密封结构10设于真空管的端部，其用于连接相邻真空管，以保证真空管的真空度和密封性能。

此外，通过此连接内管130和连接外管131可以延长内管11至外管12的热传递路径，漏热控制在合理的区间内，保证整个系统的真空度性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (11)

1.一种密封结构，所述密封结构用于真空管系统，其特征在于，所述密封结构包括：

内管和外管；

连接管，设于所述内管和所述外管之间，且所述连接管与所述内管和所述外管均相互间隔设置，所述连接管包括连接内管和连接外管，所述连接内管和所述连接外管套接且间隔设置，所述连接内管的一端与所述内管连接，所述连接内管的另一端与所述连接外管的一端密封连接，所述连接外管的另一端与所述外管连接；

其中，所述连接内管和所述连接外管能够在所述真空管系统运行时保持密封。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述连接外管与所述外管的连接位置和所述连接内管与所述内管的连接位置位于所述连接管的同一端；所述连接内管和所述连接外管连接并呈U型结构。

3.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括密封环，所述密封环设于所述连接内管和所述连接外管之间，并位于所述连接内管远离所述连接内管与所述内管连接位置的一端，且所述连接内管通过所述密封环与所述连接外管密封连接，所述密封环能够在所述真空管系统运行时对所述连接内管和所述连接外管保持密封。

4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述连接内管和所述密封环以及所述连接外管和所述密封环之间均通过焊接连接。

5.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括固定环，所述连接内管通过所述固定环与所述内管的外侧壁固定连接，所述固定环与所述密封环分别设于所述连接内管的相对两端。

6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述连接内管与所述固定环通过焊接连接，所述固定环与所述内管的外侧壁焊接连接。

7.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括转接件，所述连接外管通过所述转接件与所述外管连接，所述连接外管与所述转接件焊接连接，所述转接件与所述外管焊接连接。

8.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述密封环为U型密封环。

9.根据权利要求6所述的密封结构，其特征在于，所述内管包括波纹部、第一直线部和第二直线部，所述波纹部设于所述第一直线部和第二直线部之间，所述第一直线部通过所述波纹部和所述第二直线部连接，所述第一直线部通过所述固定环与所述连接内管连接。

10.根据权利要求7所述的密封结构，其特征在于，所述连接外管与所述转接件的焊接点与所述外管与所述转接件的焊接点在所述外管的轴向方向上错开。

11.一种真空管系统，其特征在于，包括真空管和权利要求1-10任一项所述的密封结构，所述密封结构设于所述真空管的端部，以用于将相邻所述真空管密封连接。