专利名称：玻璃管与金属管的连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试领域，特别地，涉及一种玻璃管与金属管的连接装置。
背景技术：
在工业及科研领域，经常需要对高温高压流体进行观测，以达到监测或研究其内部流动的目的。石英玻璃管在具有良好透光性能的同时又具有很高的结构强度和耐高温性能，其在常温下的抗拉强度达到了 48. IMPa，抗压强度达到了 785 1150MPa，成为高温高压流体的常用观测装置。但在具体应用时，需要解决的一个难题是石英玻璃管与金属管的连接问题。常见的端面密封无法应用于该连接问题。主要原因在于石英玻璃的平均热膨胀系数为5. 4X10-7/K，不锈钢的约为I. 5X10-5/K，两者相差约28倍，在高温环境下，由于膨胀比例不一样，极易造成接触面上金属压迫玻璃管而导致玻璃管碎裂。工业上采取的另外一种方法是将玻璃管熔融后与金属管连接成一个整体，该方法同样无法避免高温环境下由于热膨胀系数不一样导致玻璃易碎的问题，而且该方法工艺较复杂，成功率不高。本发明的提出，旨在高效、高可靠率地解决高温高压环境下玻璃管与金属管的连接问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种玻璃管与金属管的连接装置，以解决玻璃管与金属管在高温环境下由于热膨胀系数不一样而导致连接处易碎的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种玻璃管与金属管的连接装置，包括连接单元；连接单元的第一连接端与玻璃管相连通；连接单元的第二连接端与金属管相连通；第一连接端与第二连接端相连通。进一步地，连接单元的第一连接端设置有冷却环。进一步地，玻璃管与金属管的连接装置包括两个相对设置的连接单元；冷却环上设置有容纳玻璃管的通孔，玻璃管插入通孔中且玻璃管的外壁与冷却环之间设置有隔热空间；两个连接单元相背离的一侧设置有与金属管相通的连接口，连接口与玻璃管相连通。
进一步地，连接口处设置有金属管连接端子。进一步地，玻璃管与金属管的连接装置还包括滑轨，两个连接单元设置在滑轨上。进一步地,连接单元与滑轨可拆卸地连接。进一步地，玻璃管与金属管的连接装置还包括缓冲垫，缓冲垫设置在玻璃管的接触端，玻璃管的接触端与连接单元(10)的内部接触。进一步地，通孔的孔壁上设置有密封圈安装槽。进一步地，密封圈安装槽为多个。进一步地，冷却环上设置有冷却水出口和冷却水入口。本发明具有以下有益效果本发明的玻璃管与金属管没有直接接触，保证了连接的可靠性，相对于玻璃管熔融式连接方法,工艺简单,成本低廉,成功率高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明的玻璃管与金属管的连接装置的俯视图示意图；图2是图I的A-A处剖视示意图；以及图3是带金属管球头接口的玻璃管与金属管的连接装置的俯视示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图I和图2，根据本发明的一种玻璃管与金属管的连接装置，连接单元10 ;连接单元10的第一连接端与玻璃管30相连通；连接单元10的第二连接端与金属管相连通；第一连接端与第二连接端相连通。本发明的玻璃管与金属管没有直接接触，保证了连接的可靠性，相对于玻璃管熔融式连接方法，工艺简单，成本低廉，成功率高。参见图I和图2，玻璃管与金属管的连接装置连接单元10的第一连接端设置有冷却环20。参见图I和图2，根据本发明的实施例，玻璃管与金属管的连接装置包括两个相对设置的连接单元10 ;冷却环20上设置有容纳玻璃管30的通孔21，玻璃管30插入通孔21中且玻璃管30的外壁与冷却环20之间设置有隔热空间；两个连接单元10相背离的一侧设置有与金属管相通的连接口 11，连接口 11与玻璃管30相连通。参见图3，连接口 11处设置有金属管连接端子40。通过金属管连接端子40可以更加方便快捷地实现金属管与玻璃管与金属管的连接装置的连接。金属管连接端子40可以为球头螺帽或喇叭口，以和金属管进行连接。玻璃管与金属管的连接装置还包括滑轨，两个连接单元10设置在滑轨上。连接单元10与滑轨可拆卸地连接。连接单元10与滑轨通过螺栓连接固定。连接单元10固定在导轨上是保证两个连接单元10的相对稳定，滑轨用于提供连接单元10与玻璃管30安装的同轴安装平台。连接单元10用于安装玻璃管30，并通过球头帽或喇叭口与金属管实现连接。两个连接单元10结构类似，相对设置。连接单元10的底座上打有螺纹孔，通过螺栓与滑轨上的螺纹孔连接，从而固定整个连接单元10。通过改变连接单元在滑轨的固定位置，还可以实现安装不同长度玻璃管30的目的。参见图2，玻璃管与金属管的连接装置还包括缓冲垫12，缓冲垫12设置在玻璃管30的接触端，玻璃管30的接触端与连接单元10的内部接触。为了避免玻璃管30与金属直接接触导致玻璃管30碎裂，在冷却环20与连接单元10的连接段内还安装了缓冲垫12。参见图2，通孔21的孔壁上设置有密封圈安装槽22。密封圈安装槽22可以为多个。优选地每个冷却环20处设置两个密封圈安装槽22，达到稳固玻璃管30的作用。冷却环20与连接单元10的连接段内部为直径大于玻璃管30直径的通孔21，在靠近外端设计有矩形的密封圈安装槽22，橡胶密封圈25即安装于此。为了保险起见，设计了两道密封圈进行迷宮式密封。參见图I和图3，冷却环20上设置有冷却水出ロ 23和冷却水入口 24。用于与水泵相通，以达到冷却的作用。冷却环20也在连接段靠外侧部分，其上端有两个圆形孔，分别为冷却水出ロ 23和冷却水入口 24。本发明的工作原理是，考虑到玻璃与金属热膨胀系数差别很大的特点，摒弃金属与玻璃直接接触的端面密封方式，采用水冷式密封圈径向密封。将玻璃管30两端分别插入连接单元10内，再由连接单元10通过球头帽或喇叭ロ与金属管进行连接。连接单元10内部容纳玻璃管30的空心圆柱直径大于玻璃管30，端面安装有耐高温的缓冲垫12，因此玻璃管30只与缓冲垫12及密封圈25接触，与金属的连接单元10之间不产生直接接触。这样当高温流体流过时，虽然金属被加热并体积膨胀较大，但仍不足以接触到玻璃管30产生挤压导致玻璃管30碎裂。如果是高压流体，缓冲垫12还能有效避免瞬间冲击カ导致玻璃管30碰撞金属壁面而破碎。 具体工作过程为，当高温高压流体经过球头帽或喇叭ロ进入连接単元10内空心圆柱后，其对玻璃管30端面的压カ会使得玻璃管30瞬间被推向另ー侧，但由于两侧连接单元10相对设置并被固定在滑轨上，且另ー侧的连接単元10内部也安装有缓冲垫12，因此，玻璃管30并不会因此冲击カ而碎裂。当流体经过密封圈25位置时，会对密封圈25产生挤压作用，使得密封圈25变形并挤向凹槽另ー侧，实现密封。如果第一道密封圈仍无法密封，则泄露过去的流体压カ已非常低，再经过第二道密封圈25时就能被密封住。只安装一道密封圈就可以实现5MPa压カ下的密封。一般的密封圈25都为橡胶制品，耐高温性能较差。耐高温性能最好的氟橡胶也只能耐受400度左右的高温。因此本发明设计了冷却环20，冷却水通过冷却环20不断流经密封圈25所在区域，将热量带走，将金属冷却，从而使得密封圈25的温度保持在其极限温度值以下，因此本发明能够适用于更高温度的场合。由于玻璃管抗弯性能较差，稍有受カ不均或有扭矩就会导致碎裂，因此采取这种径向密封来实现玻璃管与金属管的连接对安装的要求很高，必须保证两个连接单元10以及玻璃管30在同一轴线上。为此，本发明专门设计了一个滑轨，安装时先将玻璃管插入ー个连接単元，然后再在滑轨上进行与另ー个连接单元的连接，这样能够充分保证连接単元与玻璃管的同轴度，避免玻璃管30碎裂。同时，该滑轨还起到对连接単元10固定及调节相对距离的作用，从而使得本发明能够适用不同长度的玻璃管30的连接。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果本发明的玻璃管与金属管没有直接接触，保证了连接的可靠性，相对于玻璃管熔融式连接方法，エ艺简単，成本低廉，成功率高；采用密封圈径向密封，结合缓冲垫，有效避免了玻璃管与金属管的直接接触，从而解决了玻璃管与金属管由于热膨胀系数不同而无法在高温环境下进行密封连接的问题。采用循环式水冷，对密封圈进行冷却，使得本发明的温度适用范围大大拓宽，能够适用于温度高于橡胶耐受温度的高温场合；同时采用滑轨，为连接単元及玻璃管提供同轴安装平台，有效保证了安装的成功率，防止玻璃管因为扭矩而碎裂。本发明相对于玻璃管熔融式连接方法,エ艺简单,成本低廉,成功率高。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等 ，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，包括 连接单元(10)； 所述连接单元(10)的第一连接端与玻璃管(30)相连通； 所述连接单元(10)的第二连接端与金属管相连通； 所述第一连接端与所述第二连接端相连通。
2.根据权利要求I所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于， 所述连接单元(10)的第一连接端设置有冷却环(20)。
3.根据权利要求2所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于， 包括两个相对设置的所述连接单元(10)； 所述冷却环(20 )上设置有容纳玻璃管(30 )的通孔(21)，所述玻璃管(30 )插入所述通孔(21)中且所述玻璃管(30)的外壁与所述冷却环(20)之间设置有隔热空间； 两个所述连接单元(10)相背离的一侧设置有与金属管相通的连接口(11)，所述连接口(11)与所述玻璃管(30)相连通。
4.根据权利要求I所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，所述连接口(11)处设置有金属管连接端子(40 )。
5.根据权利要求I所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，还包括滑轨，两个所述连接单元(10)设置在所述滑轨上。
6.根据权利要求5所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，所述连接单元(10)与所述滑轨可拆卸地连接。
7.根据权利要求I所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，还包括缓冲垫(12)，所述缓冲垫(12)设置在所述玻璃管(30 )的接触端，所述玻璃管(30 )的接触端与所述连接单元(10)的内部接触。
8.根据权利要求3所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，所述通孔(21)的孔壁上设置有密封圈安装槽(22)。
9.根据权利要求8所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，所述密封圈安装槽(22)为多个。
10.根据权利要求2所述的玻璃管与金属管的连接装置，其特征在于，所述冷却环(20)上设置有冷却水出口(23)和冷却水入口(24)。
全文摘要
本发明提供了一种玻璃管与金属管的连接装置。根据本发明的玻璃管与金属管的连接装置，包括连接单元；连接单元的第一连接端与玻璃管相连通；连接单元的第二连接端与金属管相连通；第一连接端与第二连接端相连通。本发明的玻璃管与金属管没有直接接触，保证了连接的可靠性，相对于玻璃管熔融式连接方法，工艺简单，成本低廉，成功率高。
文档编号C03C29/00GK102964069SQ20121055896
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者潘余, 周进, 王宁, 王辉, 刘卫东, 梁剑寒 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学