深低温压力补偿型密封卡套的制作方法

本发明涉及低温运输储藏技术领域，具体来说涉及一种深低温压力补偿型密封卡套。

背景技术：

现有技术中，一般采用美国人佛瑞德a.雷能在1947年发明的金属双卡套管接头作为液体运输设备中的管道密封卡套。其包括后卡套、前卡套、锁紧螺母，金属管道和密封件本体。其工作原理是通过锁紧螺帽在锁紧过程中使前卡套受密封本体压缩后变形抱紧钢管形成圆周密封。但是，这种结构在应用于适合深低温容器壁上时（本技术中所述深低温是指负150℃至负196℃的温度范围），其会存在以下不足：在过低的温度环境下，或钢管、金属卡套和本体的较大温差环境下，预紧应力不足以克服材料的热胀冷缩变形，导致密封失效；后卡套的抱紧力较大，导致后卡套难以拆卸，遇到需穿越一定厚度的板壁时要在连续钢管两边同时用卡套连接密封的应用时，则导致拆卸钢管及卡套零部件变的非常困难，且容易损坏卡套、管子和密封本体密封面，导致成本增加。因此，如何开发出一种新型的密封卡套，能够作为深低温容器壁上的机械和电气贯穿接头、实现在深低温环境下对设备的密封，是本领域技术人员需要研究的方向。

技术实现要素：

本发明提供一种深低温压力补偿型密封卡套，能够作为深低温容器壁上的机械和电气贯穿接头、实现在深低温环境下对设备的密封。

其采用的具体技术方案如下：

一种深低温压力补偿型密封卡套，其包括压紧螺母，弹性组合导向圈，金属密封圈，密封件本体和管体；所述密封件本体上设有通孔，所述管体通过该通孔贯穿密封件本体；所述弹性组合导向圈包括弹性体和导向圈；所述金属密封圈和弹性组合导向圈和压紧螺母分别套设于管体外侧；所述弹性体一端连接导向圈、另一端顶于金属密封圈上；所述压紧螺母与导向圈相接触、将金属密封圈和弹性组合导向圈压紧于通孔内壁与管体外侧之间的空隙中。

通过采用这种技术方案：在结构上去掉了在后的金属密封圈，而增加了弹性组合导向圈。通过弹性体提供足够的弹性形变和压力、以补偿温度变化时维持足够的对金属密封圈的预紧压力，而设置导向体是为了将压紧螺母的扭力传递给金属密封圈，导向体可以设计成一定锥角、在提供压力同时起密封圈的自动调心作用；从而在>0℃温差变化时持续提供足够的预紧压力，从而保证深低温使用时的密封性能。由于去掉后卡套，对钢管的抱紧力主要由前卡套变形后提供，这种结构对两端同时采用本设计方法的卡套拆卸将很容易，且不会损伤密封面和钢管表面，易于重复安装。

优选的是，上述深低温压力补偿型密封卡套中：所述压紧螺母采用螺栓型压紧螺母或螺帽型压紧螺母。

优选的是，上述深低温压力补偿型密封卡套中：所述弹性组合导向圈为一体式结构或分体式结构。

优选的是，上述深低温压力补偿型密封卡套中：所述管体采用实心棒材，所述实心棒材采用实心金属棒材、馈通线、填充非金属和导体的空心管体中的任一种。

优选的是，上述深低温压力补偿型密封卡套中：所述管体采用空心管体。

优选的是，上述深低温压力补偿型密封卡套中：所述弹性体采用单个螺旋弹簧，或采用单个/多个叠加的碟型弹簧。

与现有技术相比，本发明结构简单，易于制备。其能够解决卡套密封结构在深低温和压力条件下的密封失效问题，同时解决在穿过容器壁的连续钢管的两边同时安装卡套密封的安装和拆卸问题。可适用空心管和实心棒的密封。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

各附图标记与部件名称对应关系如下：

1、压紧螺母；2、弹性组合导向圈；3、金属密封圈；4、密封件本体；5、管体；41、通孔；21、弹性体；22、导向圈。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示为本发明的实施例1：

一种深低温压力补偿型密封卡套，其包括压紧螺母1，弹性组合导向圈2，金属密封圈3，密封件本体4和管体5；

所述密封件本体4上设有通孔41，所述管体5通过该通孔41贯穿密封件本体4；所述弹性组合导向圈2包括弹性体21和导向圈22；所述金属密封圈3和弹性组合导向圈2和压紧螺母1分别套设于管体5外侧；所述弹性体21一端连接导向圈22、另一端顶于金属密封圈3上；所述压紧螺母1与导向圈22相接触、将金属密封圈3和弹性组合导向圈2压紧于通孔41内壁与管体5外侧之间的空隙中。

其中，所述压紧螺母采用螺栓型压紧螺母或螺帽型压紧螺母。所述弹性组合导向圈2为一体式结构或分体式结构。所述管体1可采用实心棒材或空心管体：管体1采用实心棒材时、实心棒可提供内部电气通路。可选用实心金属棒材、馈通线、内部填充非金属和导体的空心管体中的任一种。管体1采用采用空心管体时、空心管可提供流体介质的输送通路。所述弹性体21采用单个螺旋弹簧，或采用单个/多个叠加的碟型弹簧。

本发明的低温压力补偿型密封卡套工作原理是缩小前卡套尺寸，去掉后卡套，增加弹性组合导向圈，根据金属密封圈的弹性变形所需压力大小，在常温锁紧压紧螺母后，弹性组合密封圈能在>150℃温差变化时持续提供足够的预紧压力，从而保证深低温使用时的密封性能。由于去掉后卡套，对钢管的抱紧力主要由前卡套变形后提供，这种结构对两端同时采用本设计方法的卡套拆卸将很容易，且不会损伤密封面和钢管表面，易于重复安装。弹性组合密封圈的尺寸与需密封的管子直径、密封面角度、金属密封圈材质、两端的压力差、两端的温度差等直接相关。采用本设计可以满足多种规格钢管、不同厚度板壁、板壁两端温差较大场合下的应用，尤其适合深低温容器壁上的机械和电气贯穿接头。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种深低温压力补偿型密封卡套，其包括压紧螺母，弹性组合导向圈，金属密封圈，密封件本体和管体；所述密封件本体上设有通孔，所述管体通过该通孔贯穿密封件本体；所述弹性组合导向圈包括弹性体和导向圈；所述金属密封圈和弹性组合导向圈和压紧螺母分别套设于管体外侧；所述弹性体一端连接导向圈、另一端顶于金属密封圈上；所述压紧螺母与导向圈相接触、将金属密封圈和弹性组合导向圈压紧于通孔内壁与管体外侧之间的空隙中。本发明能够解决卡套密封结构在深低温和压力条件下的密封失效问题，解决穿过容器壁的连续钢管的两边同时安装卡套密封的安装和拆卸问题。适用于空心管和实心棒的密封。

技术研发人员：黄定忠;胡庆荣;王佳颖;俞栋雷
受保护的技术使用者：上海东缘机电设备有限公司
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2019.05.24