专利名称：金属真空腔电气绝缘密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及绝缘密封装置，特别涉及一种金属真空腔电气绝缘密封装置。
背景技术：
向二氧化碳气体激光器金属真空腔体内同时传输直流高电压和冷却用水的金属管道与金属腔体之间气体密封、电气绝缘、防水渗漏的传统装置多以环氧棒、板制作电气绝缘器件，采用多个不同规格的O型密封圈作为气体密封件，使用金属螺栓紧固连接而成。中国发明专利《可深度冷却的半导体激光器装置及其密封装置》(申请号201010570383. 8)公开的是一种半导体激光器的密封装置，包括真空帽，由顶部和侧壁 构成，真空帽顶部上具有真空接口和插头座孔，真空帽侧壁下方具有向外延伸的下边沿，下边沿的下方具有一个凹槽，凹槽中塞有密封圈，真空帽侧壁上具有向外延伸的出光管，出光管的末端为出光口 ；基座，由基台和基座边沿构成，其中真空帽和基座可围成真空腔。该发明可防止低温下在激光管表面结露，能够使温度降得更低，有效避免温度漂移。一个需要气压恒定的金属密封腔体，如C02激光器光腔，要将通低温循环冷却水的金属水管进出金属腔体，同时金属水管又作为导体将高压电引致腔内工作，这样，引出端口就同时存在金属水管与腔体耐电气高压绝缘和气体密封两个问题。以往解决这两个问题，是在腔体进出水管孔处各安装一套专用的高电压水管接头组件。该组件由环氧棒做的绝缘法兰与腔体孔上焊接的不锈钢法兰紧密接触，套有绝缘管的铜水管穿过绝缘法兰的中轴小圆孔，将不锈钢小座板中轴孔紧密穿过裸露水管段并压紧在绝缘法兰的大圆内，小座板上加环氧板材的压紧法兰，加紧固螺钉将压紧法兰、小座板及绝缘法兰紧固在腔体的金属法兰上，再用同轴孔径的铜压紧板通过铜水管加在小座板上。每个相结合的界面间均用相应O形橡胶密封圈压紧密封。这些部件的装配完成了铜水管引出端的气体密封及铜水管与腔体的绝缘。该组件在铜压紧板上安装同轴径直角孔的铜水嘴座，它的一端套在铜水管端口，另一端旋进与软水管连接的水嘴，水嘴座与铜水管、铜压紧板界面装有双层O形橡胶密封圈，水嘴座上对角螺钉将水嘴座、压紧板固定在小座板上。这样就完成了腔内循环冷却水进(出)端口的密封。该组件将高电压线鼻用螺钉压紧在铜水嘴座上，高压供电由此输入。因连接腔体的紧固螺钉距离带高压电的水嘴座及其有限，故每个螺钉头套一环氧管绝缘罩，粘牢。避免近距离高压放电。现有装置结构严谨，它完成了理想工作状态下的高电压绝缘及气、水密封问题。但存在以下不足由于组成的绝缘密封装置结构复杂，配合界面多，装配时间长，装配精度要求高，极易出现气、水泄漏；由于装配空间的限制这种结构中需要电气绝缘的金属体间隔较小(3mm 5mm)，且金属管内水温较低(6 °C 8 °C )，在环境湿度较大时容易弓I起装置表面结露导电，破坏电气绝缘、引起高压放电，造成设备故障。
发明内容
针对背景技术的不足，本发明通过在内锥套法兰座内孔加工成与硅橡胶外锥台密封体外形相配合的正锥体，硅橡胶外锥台密封体装入不锈钢内锥套法兰座的锥孔内，并通过紧固螺栓将绝缘法兰盖和硅橡胶外锥台密封体紧固在一起，实现了供电供水金属管与金属真空腔体之间的气体密封、电气绝缘、防水渗漏等功能，尤其适用于二氧化碳气体激光器。本发明的技术方案是一种金属真空腔电气绝缘密封装置，包括内锥套法兰座，硅橡胶外锥台密封体、供电供水金属管和绝缘法兰盖，供电供水金属管从硅橡胶外锥台密封体中心圆孔穿出，再将同轴穿过供电供水金属管，其特征在于所述内锥套法兰座内孔加工成与硅橡胶外锥台密封体外形相配合的正锥体，硅橡胶外锥台密封体装入不锈钢内锥套法兰座的锥孔内。其有益效果是实现激光器金属真空腔体与供电供水金属管之间高电压绝缘。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括紧固螺栓，所述 紧固螺栓将绝缘法兰盖和硅橡胶外锥台密封体紧固在不锈钢内锥套法兰座上。其有益效果是硅橡胶外锥台密封体将所受正向压力转换为侧向压力，使硅橡胶外锥台密封体与不锈钢内锥套法兰座、硅橡胶外锥台密封体与供电供水金属管之间受到挤压，利用硅橡胶良好的弹性达到不锈钢内锥套法兰座、硅橡胶外锥台密封体、供电供水金属管之间紧密配合，实现了气体密封。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括紧固螺母，所述紧固螺母将绝缘法兰盖和硅橡胶外锥台密封体紧固在带外螺纹不锈钢内锥套法兰座上。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于还包括PLL直角快插接头，供电供水金属管出口直接插入PLL直角快插接头。其有益效果是利用供电供水金属管内水压作用使供电供水金属管与PLL直角快插接头间实现紧密配合，PLL直角快插接头另一端再与供水管线连接，进而实现了向真空腔内无泄漏供水的目标。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括水管绝缘套、高电压接线卡，水管绝缘套和高电压接线卡安装在穿出腔体的供电供水金属管上。其有益效果是实现了外界与金属真空腔体的电气联接及绝缘。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于所述水管绝缘套长度大于在特定直流高压时金属真空腔体与供电供水金属管之间的放电距离。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于不锈钢内锥套法兰座焊接于金属真空腔体端口处。如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于所述的供电供水金属管为铜管。
图I为金属真空腔电气绝缘密封装置(紧固方案I)剖视图。图2为金属真空腔电气绝缘密封装置(紧固方案2)剖视图
具体实施例方式
附图I标记说明1 一PLL直角快插接头，2—高电压接线卡，3—水管绝缘套，4一绝缘法兰盖，5—不锈钢内锥套法兰座，6—硅橡胶外锥台密封体，7—紧固螺栓，8—螺栓绝缘套，9一供电供水铜管，10-金属真空腔体，11-高压电源线。附图2标记说明I—PLL直角快插接头，2—高电压接线卡，3—水管绝缘套，4一绝缘法兰盖，5—不锈钢内锥套法兰座，6—娃橡胶外锥台密封体，12—紧固螺母，9一供电供水铜管，10-金属真空腔体，11 一高压电源线
如附图I所示，本装置由不锈钢内锥套法兰座5、硅橡胶外锥台密封体6、绝缘法兰盖4、高电压接线卡2、PPL直角快插接头1，紧固螺栓7、螺栓绝缘套8、水管绝缘套3、供电供水铜管9组成。不锈钢内锥套法兰座5焊接于金属真空腔体10端口处。不锈钢内锥套法兰座5内孔加工成与娃橡胶外锥台密封体6外形相配合的正锥体,娃橡胶外锥台密封体6装入不 锈钢内锥套法兰座5的锥孔内，供电供水铜管9从硅橡胶外锥台密封体6中心圆孔穿出，再将同轴绝缘法兰盖4穿过供电供水铜管9。通过紧固螺栓7将绝缘法兰盖4和硅橡胶外锥台密封体6紧固在不锈钢内锥套法兰座5上，也可用紧固螺母12与带外螺纹不锈钢内锥套法兰座5的旋转配合来实现，如图
2所示。硅橡胶外锥台密封体6将所受正向压力转换为侧向压力，使硅橡胶外锥台密封体6与不锈钢内锥套法兰座5、硅橡胶外锥台密封体6与供电供水铜管9之间受到挤压，利用硅橡胶良好的弹性达到不锈钢内锥套法兰座5、硅橡胶外锥台密封体6、供电供水铜管9之间紧密配合，实现了气体密封。同时利用硅橡胶优异的电气绝缘性能又实现了金属真空腔体10与导电供水铜管9之间的电气绝缘。将穿出腔体的供电供水铜管9在规定处安装水管绝缘套3及高电压接线卡2，高压电源线11端头铜线鼻压入高电压接线卡2的紧固螺钉下，实现外界与金属真空腔体10的电气联接及绝缘。将供电供水铜管9出口直接插入PLL直角快插接头I，利用供电供水铜管9内水压作用使供电供水铜管9与PLL直角快插接头I间实现紧密配合，PLL直角快插接头另一端再与供水管线连接，进而实现了向金属真空腔体10内无泄漏供水的目标。本发明的水管绝缘套3最好为10mm，水管绝缘套长度大于在特定直流高压时金属真空腔体与供电供水金属管之间的放电距离。供电供水铜管9也可以选择其它导电性能好的金属管。装置主要技术指标
1、金属真空腔体10气密性能24小时压力变化彡30Pa；
2、高压绝缘性能加试验直流电压2700V 3000V，8小时无击穿；加工作直流电压1750 1900V长期使用无放电现象；
3、水循环系统耐压性能加试验水压O.I MPa O. 6MPa，5分钟压力不变，无渗漏；加工作水压O. 2MPa长期使用无渗漏；
4、结构简化原装置有组件15种共27件，本发明仅为8种13件，装配难度降低，装配时间减少，结构简单，工作可靠。
权利要求
1.一种金属真空腔电气绝缘密封装置，包括内锥套法兰座(5)，硅橡胶外锥台密封体(6)、供电供水金属管(9)和绝缘法兰盖(4)，供电供水金属管(9)从硅橡胶外锥台密封体(6)中心圆孔穿出，再将同轴穿过供电供水金属管(9)，其特征在于所述内锥套法兰座(5)内孔加工成与娃橡胶外锥台密封体(6)外形相配合的正锥体,娃橡胶外锥台密封体(6)装入不锈钢内锥套法兰座(5)的锥孔内。
2.如权利要求I所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括紧固螺栓(7)，所述紧固螺栓(7)将绝缘法兰盖(4)和硅橡胶外锥台密封体(6)紧固在不锈钢内锥套法兰座(5)上。
3.如上所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括紧固螺母(12)，所述紧固螺母(12)将绝缘法兰盖(4)和硅橡胶外锥台密封体(6)紧固在带外螺纹不锈钢内锥套法兰座(5)上。
4.如权利要求1、2或3所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于还包括PLL直角快插接头(I)，供电供水金属管(9 )出口直接插入PLL直角快插接头(I)。
5.如权利要求1、2或3所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于它还包括水管绝缘套(3)、高电压接线卡(2)，水管绝缘套(3)和高电压接线卡(2)安装在穿出腔体的供电供水金属管(9)上。
6.如权利要求5所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于所述水管绝缘套(3)长度大于在特定直流高压时金属真空腔体与供电供水金属管之间的放电距离。
7.如权利要求I所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于不锈钢内锥套法兰座(5)焊接于金属真空腔体(10)端口处。
8.如权利要求1、2或3所述的金属真空腔电气绝缘密封装置，其特征在于所述的供电供水金属管(9)为铜管。
全文摘要
本发明涉及绝缘密封装置，特别涉及一种金属真空腔电气绝缘密封装置。本发明通过在内锥套法兰座内孔加工成与硅橡胶外锥台密封体外形相配合的正锥体，硅橡胶外锥台密封体装入不锈钢内锥套法兰座的锥孔内，并通过紧固螺栓将绝缘法兰盖和硅橡胶外锥台密封体紧固在一起，实现了供电供水金属管与金属真空腔体之间的气体密封、电气绝缘、防水渗漏等功能，本发明尤其适用于二氧化碳气体激光器。
文档编号H01S3/041GK102889432SQ201210382630
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者李又平, 刘伟义, 曹国强 申请人:武汉博莱科技发展有限责任公司