真空管接头的制作方法

1.本技术涉及一种管接头，尤其是一种真空管接头。


背景技术：

2.保温管是绝热管道的简称，用于液体、气体及其他介质的输送，两段保温管之间需要通过管接头连接。为了保证保温管在连接处同样具有良好的保温隔热性能，前述管接头一般选用具有保温隔热结构的保温管接头。然而，传统保温管接头的保温性能一般通过设置聚氨酯泡沫等保温材料来获得，这种管接头的保温性能有待进一步提升。


技术实现要素：

3.本技术要解决的技术问题是：针对上述问题，提出一种保温性能优异的真空管接头。
4.本技术的技术方案是：
5.一种真空管接头，包括：
6.外壳，
7.设于所述外壳内部、且其两端分别与所述外壳的两端固定连接的内壳，以及
8.以及形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔；
9.所述内壳的壳壁上一体设置有环绕在该内壳管轴线外围的环形的变形褶皱。
10.本技术在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
11.所述变形褶皱设有至少两个，并且沿着所述内壳的长度方向间隔排布。
12.所述变形褶皱是径向内凸的环形凸起，所述环形凸起的外围形成有环形凹槽。
13.所述环形凹槽中嵌有箍在所述环形凸起外围的箍环。
14.所述真空管接头还包括箍在所述内壳外的箍环。
15.所述箍环为高强度钢环。
16.所述变形褶皱是径向外凸的环形凸起，所述环形凸起的内周形成有环形凹槽。
17.所述内壳为金属壳，所述环形凸起是一体形成于所述内壳壳壁上的挤压凸筋。
18.所述真空隔热腔中设有支撑于所述外壳和所述内壳之间弹性支撑卡环。
19.所述弹性支撑卡环包括：
20.环形的卡环本体，
21.一体形成于所述卡环本体上、且径向内凸的至少两个内壳支撑凸起，以及
22.一体形成于所述卡环本体上、且径向外凸的至少两个外壳支撑凸起；
23.所述至少两个内壳支撑凸起沿着所述卡环本体的环周方向间隔布置，所述至少两个外壳支撑凸起沿着所述卡环本体的环周方向间隔布置；
24.所述内壳支撑凸起与所述内壳的外表面抵接，所述外壳支撑凸起与所述外壳的内表面抵接。
25.所述内壳支撑凸起上设有限位槽，所述环形凸起嵌入所述限位槽中。
26.所述卡环本体包括：
27.在所述内壳的长度方向上间隔布置的左环体和右环体，以及
28.连接所述左环体和所述右环体的连接体。
29.所述左环体与所述右环体的间隔空隙形成所述限位槽。
30.所述限位槽形成于所述连接体上。
31.所述弹性支撑卡环为金属或塑料材质的一体式结构。
32.所述真空隔热腔中布置有撑于所述外壳内的撑环。
33.所述外壳的壳壁上一体设置有环绕于所述流道外围的环形的变形褶皱。
34.本技术的有益效果：
35.1、本技术的管接头采用真空保温结构，相比于传统采用保温材料制作的管接头具有更加优异的保温隔热性能。
36.2、该真空管接头的内壳上一体设置环形的变形褶皱，能够吸收和释放内壳的伸缩变形，防止该真空管接头受温度影响而弯曲变形甚至真空隔热腔漏气。
37.3、该真空管接头的真空隔热腔中设置了箍于内壳外围的箍环以及支撑在外壳内部的撑环，以在内壳径向外扩时箍住内壳，外壳内凹时撑住外壳，减小内壳外扩变形量和外壳的内凹变形量，提升内壳和外壳的抗压能力，使外壳和内壳始终保持一定间隔，避免二者相互接触而快速导热，进而使得该真空管接头具有长久稳定的保温性能。内壳的厚度无需较大，其能够输送具有潜在高压的液化天然气。
38.4、真空隔热腔中设置支撑于外壳和内壳之间弹性支撑卡环，使得内壳和外壳之间的真空隔热腔结构保持稳定，进一步减小内、外壳相互贴靠造成保温性能降低的可能性，且弹性支撑卡环易于安装和拆除。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。
40.图1是本技术实施例一中真空管接头的立体示意图。
41.图2是本技术实施例一中真空管接头的纵向剖示图。
42.图3是本技术实施例一中真空管接头的横向剖示图。
43.图4是本技术实施例一中弹性支撑卡环的立体结构示意图。
44.图5是本技术实施例一中真空管接头与两根水管的连接立体图。
45.图6是图5的侧视图。
46.图7是本技术实施例二中真空管接头的立体示意图。
47.图8是本技术实施例二中真空管接头与两根水管的连接立体图。
48.图9是图8的剖视图。
49.图10是本技术实施例三中真空管接头的立体示意图。
50.图11是本技术实施例三中真空管接头与两根水管的连接立体图。
51.图12是图11的剖视图。
52.图13是本技术实施例四中真空管接头的内部结构示意图。
53.图14是本技术实施例四中弹性支撑卡环的结构示意图。
54.图15是本技术实施例五中真空管接头的内部结构示意图。
55.图16是本技术实施例五中弹性支撑卡环的结构示意图。
56.图17是本技术实施例六中真空管接头的内部结构示意图。
57.图18是本技术实施例六中弹性支撑卡环的结构示意图。
58.图19是本技术实施例七中真空管接头的内部结构示意图。
59.图20是本技术实施例七中弹性支撑卡环的结构示意图。
60.图21是本技术实施例八中真空管接头的侧视图。
61.图22是本技术实施例九中真空管接头的侧视图。
62.图23是本技术实施例十中真空管接头的剖视图。
63.图24是本技术实施例十一中撑环的立体示意图。
64.图25是本技术实施例十一中箍环的立体示意图。
65.图26是本技术实施例十二中撑环的立体示意图。
66.图27是本技术实施例十二中箍环的立体示意图。
67.其中：
[0068]1‑
外壳，2
‑
内壳，3
‑
真空隔热腔，4
‑
弹性支撑卡环，5
‑
箍环，6
‑
撑环，7
‑
连接法兰，8
‑
环形外凸缘，9
‑
螺套，10
‑
螺柱，11
‑
密封垫圈，12
‑
抱箍，13
‑
水管；
[0069]
101
‑
第二变形褶皱，201
‑
变形褶皱，401
‑
内壳支撑凸起，401a
‑
限位槽，402
‑
外壳支撑凸起，901
‑
环形内凸缘，4a
‑
左环体，4b
‑
右环体，4c
‑
连接体。
具体实施方式
[0070]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0071]
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
[0072]
在本技术说明书和权利要求书的描述中，术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。
[0073]
现在，参照附图描述本技术的具体实施例。
[0074]
实施例一：
[0075]
图1和图2示出了本技术这种真空管接头的一个具体实施例，与传统管接头相同的是，该管接头也包括内部带流道的接头本体，前述流道具有两个流体进出口，每个流体进出口处均设有与接头本体固定的管道连接件，该管道连接件具体为连接法兰7。实际应用时，该管接头两端的连接法兰分别与上游水管13和下游水管13端部的连接法兰7对接并用螺栓紧固，从而将上游管和下游管相互固定并连通，如图5和图6。
[0076]
本实施例的关键改进在于，上述接头本体采用真空保温结构，其包括：外壳1，设于
外壳内部的内壳2，形成于外壳和内壳之间的真空隔热腔3。上述流道形成于内壳2内部。
[0077]
如果图5和图6所示的管路系统用于输送高温流体，因内壳2与流体直接接触温度较高。内壳与外壳之间为隔热性优异的真空隔热腔3，所以内壳2的热量难以传至外壳1，进而导致内壳2的温度远高于外壳1。而在实际应用中，时常出现内壳2中流体温度高低变化、以及管路中流体断流现象，这就导致内壳2的温度变化范围可达一百甚至几百摄氏度。根据热胀冷缩，内壳2在高温和低温时的尺寸尤其是其轴向尺寸具有明显的差别。处于内壳2外围的外壳1则不受内部流体温度的影响，基本维持在一固定值，所以外壳1不会产生明显的变形。内壳2的大尺寸变形不仅会造成该真空管接头整体扭折形变，而且会出现内壳和外壳连接处的密封结构被破坏、真空隔热腔漏气的问题。
[0078]
如果该真空管接头用于输送超低温流体，如液化天然气，同样存在上述问题。当该真空管既用于输送高温流体，又用于输送低温流体，上述问题更加凸显。
[0079]
基于上述考虑，本实施例在内壳2的壳壁上一体设置了环绕于上述流道外围的环形的变形褶皱201。变形褶皱201为内壳2壳壁的一部分。
[0080]
内壳2温度升高时，其壳壁上的变形褶皱201收缩以吸收内壳的膨胀变形，从而防止内壳的膨胀应力集中在内壳和外壳的连接处导致管接头变形甚至真空隔热腔漏气。内壳2温度降低时，其壳壁上的变形褶皱201伸展以补偿内壳的收缩变形，同样避免内壳的收缩应力集中在内壳和外壳的连接处导致管接头变形甚至真空隔热腔漏气。
[0081]
进一步地，上述变形褶皱201是径向内凸的环形凸起，而且环形凸起的外围形成一圈环形凹槽。
[0082]
当内壳2温度较高或者内壳内部流体压力较大时，会产生向外扩张的径向变形，更何况内壳2外围为低压的真空环境。如果这种扩张变形过大，将导致内壳2与外壳1大面积贴靠，使得热量在内壳和外壳之间快速传递，显著降低该真空管接头的保温性能。基于此，本实施例在真空隔热腔3中设置了箍在该内壳2外围的箍环5，以在内壳2径向外扩时箍住内壳，减小内壳2的外扩变形量，提升内壳2的抗压能力，进而保证该真空管接头长久稳定保温。
[0083]
上述箍环5是高强度钢材质的、具有强承压能力的高强度钢环。
[0084]
进一步地，本实施例将上述箍环5嵌装在变形褶皱201外围的环形凹槽中，以利用环形凹槽限定箍环5的位置，防止箍环5在内壳2上活动。需要说明的是，如果我们直接在内壳2的外表面加工出环形凹槽，即便该环形凹槽处没有形成变形褶皱，仍然可以将箍环5嵌于该环形凹槽中，以固定箍环5的位置。
[0085]
当然，我们也可以将箍环5布置在内壳2的非凹槽位置。这时，最好借助粘接剂将箍环5与内壳2粘接固定，以防止箍环活动。
[0086]
本实施例中，内壳2和外壳1均为金属壳，优选不锈钢壳。上述环形凸起是在内壳2壳壁上挤压形成的挤压凸筋——可在内壳成型前或成型后制作。不难理解，在内壳2壳壁上一体加工出的环形的挤压凸筋为弯折结构，相比于金属内壳2平滑的主体部分，弯折结构的挤压凸筋具有更优的伸/缩变形能力。
[0087]
如果内壳2和外壳1只在两端位置固定，二者在真空隔热腔3处仍具有相互贴靠导热的风险。鉴于此，本实施例在真空隔热腔3中设置了支撑于外壳1和内壳2之间弹性支撑卡环4。
[0088]
如图3和图4所示，上述弹性支撑卡环4包括环形的卡环本体，设于卡环本体上、且径向内凸的三个内壳支撑凸起401，设于卡环本体上、且径向外凸的三个外壳支撑凸起402。前述三个内壳支撑凸起401沿着卡环本体的环周方向均匀间隔布置，三个外壳支撑凸起402也沿着卡环本体的环周方向均匀间隔布置。各个内壳支撑凸起401与内壳2的外表面(弹性)抵接，各个外壳支撑凸起402与外壳1的内表面(弹性)抵接。
[0089]
如果内壳支撑凸起401与内壳2、外壳支撑凸起402与外壳1的接触面积较大，热量会快速地在内壳和外壳之间传递，从而导致该真空水管保温性能明显降低。基于此，我们可以合理设置内壳支撑凸起401和外壳支撑凸起402的结构，以使得内壳支撑凸起401与内壳2的外表面线性接触，外壳支撑凸起402与外壳1的内表面线性接触。
[0090]
在本实施例中，该弹性支撑卡环4是以不锈钢片为原料加工而成的整体式结构，上述内壳支撑凸起401和外壳支撑凸起402均为一体形成于卡环本体的上折弯凸起。
[0091]
不锈钢的导热系数较大，为了避免热量经该弹性支撑卡环4在内壳2和外壳1之间快速传递，可以在弹性支撑卡环4外包覆一层隔热橡胶。并且，柔软的隔热橡胶对内壳2的内表面和外壳1的内表面具有保护作用，避免内壳和外壳被卡环划伤。
[0092]
上述弹性支撑卡环4也可以采用高分子材料的整体注塑结构，相比于不锈钢，其具有更优的隔热保温性能。
[0093]
当然，我们也可以在外壳1的壳壁上一体设置环绕于流道外围的环形的变形褶皱，以让外壳1能够更好地适应内壳2的收/缩变形。
[0094]
图5和图6中的两根水管13为真空水管，主要由外管、内管和形成于外管和内管之间的真空隔热腔构成。
[0095]
实施例二：
[0096]
图7示出了本技术这种真空管接头的第二个具体实施例，其结构与实施例一相似，主要不同在于：
[0097]
本实施例中，内壳2上的变形褶皱201不再是径向内凸的环形凸起，而是径向外凸的环形凸起，径向外凸环形凸起的内周形成有一圈环形凹槽。
[0098]
这是因为：实施例一中内壳2上变形褶皱201径向内凸，使得变形褶皱201部位的流通面积减小，流阻增大。而本实施例中内壳2上的变形褶皱201径向外凸，消除了前述缺陷。
[0099]
因为内壳2上的变形褶皱201由实施例一的径向内凸改为径向外凸，所以与之对应的环形凹槽不再处于环形凸起的外围，而处于环形凸起的内周。内周的环形凹槽显然不能用于限制箍环5的位置，箍环5无法继续布置在变形褶皱201外围。故而，本实施例将箍环5直接套设在内壳2的平滑的主管段上。
[0100]
如果该真空管接头的体型较大，直径达一米以上，那么其外壳2在外力作用下(更何况外壳1内侧为负压环境)极易向内凹陷变形，进而导致外壳1与内壳2大面积贴靠接触，使得热量在内壳和外壳之间快速传递，降低该真空管接头的保温性能。虽然增加外壳1的厚度可以很好地解决前述问题，但随之带来诸如用料多、制作成本高、产品笨重难以移动和安装等各种问题。鉴于此因，本实施例舍弃了加厚外壳壳壁的方案，而是在真空隔热腔3中布置了支撑在外壳内周的撑环6，以在外壳径向内凹时撑住外壳，提升外壳的抗变形能力。
[0101]
最好借助粘接剂将撑环6与外壳1粘接固定，以防止撑环活动。
[0102]
上述撑环6也是高强度钢材质的、具有强承压能力的高强度钢环，而且箍环5和撑
环6均为圆环。
[0103]
此外，该真空管接头上的管道连接件不再是连接法兰，而采用了螺套与螺柱配合的螺接结构：管接头的一端设置有一螺柱10，另一端设置一圈径向外凸的环形外凸缘8。实际应用时，与该真空管接头对接的水管上也同样配置前述连接结构。参照图8和图9所示，上方水管13右端的环形外凸缘8与真空管接头上端的螺柱10对齐、并在二者之间夹设密封垫圈11，套在上方水管外的螺套9与真空管接头的螺柱10螺纹连接，一体设置于螺套9左端部的环形内凸缘901紧紧抵靠在环形外凸缘8左侧部，从而实现上方水管与该真空管接头的快速密封对接。下方水管13上端的螺柱10与真空管接头下端的环形外凸缘8对齐、并在二者之间夹设密封垫圈11，套在下方水管外的螺套9与真空管接头的螺柱10螺纹连接，一体设置于螺套9下端部的环形内凸缘901紧紧抵靠在螺柱10下侧部，从而实现下方水管与该真空管接头的快速密封对接。如此通过真空管接头将图8和图9中的两根水管对接固定。
[0104]
实施例三：
[0105]
图10示出了本技术这种真空管接头的第三个具体实施例，其具有与实施例二基本相同的结构，不同在于：
[0106]
该真空管接头上的管道连接件既不是连接法兰，也不是实施例二中的螺接结构：管接头的两端分别设置有了一圈径向外凸的环形外凸缘8。
[0107]
如图11和图12所示，实际应用时，将水管端部的环形外凸缘8与该真空管接头端部的环形外凸缘8对齐，并在这两个环形外凸缘8之间夹设密封垫圈11。然后用抱在这两个环形外凸缘8外围的抱箍12将水管与管接头密封固接。
[0108]
实施例四：
[0109]
本实施例的真空管结构具有与实施例三基本相同的结构，主要不同在于弹性支撑卡环4的结构和安装位置：
[0110]
如图13和图14所示，在本实施例中，弹性支撑卡环4的每个内壳支撑凸起401上都设置有限位槽401a，内壳2上的环形凸起嵌入限位槽401a中，以限定弹性支撑卡环4在该管接头内的安装位置，防止弹性支撑卡环4沿着内壳2轴向移动。
[0111]
得益于弹性支撑卡环4的弹性变形特性，在制作该真空管接头时，人们能够十分方便地将弹性支撑卡环4装至内、外壳之间，并使卡环上的限位槽401a与内壳上外凸的环形凸起相互嵌合到位。
[0112]
需要说明的是，在本技术的一些其他实施例中，即便内壳2壳壁上设置的环形凸起不具备吸收变形的能力，并不影响该环形凸起与内壳支撑凸起401上限位槽401a的配合，以限定弹性支撑卡环4的轴向位置。也就是说，在利用内壳2的环形凸起限定带有限位槽401a的弹性支撑卡环4的轴向位置时，并不要求该环形凸起必须是能够吸收变形的变形褶皱，其也可以是粘接或焊接在内壳外围的圆环。
[0113]
实施例五：
[0114]
参照图15和图16所示，本实施例真空管接头的结构与实施例四基本相同，区别仅在于弹性支撑卡环4的具体结构：
[0115]
在本实施例中，弹性支撑卡环4的卡环本体由左环体4a、右环体4b和连接体4c构成。前述左环体4a和右环体4b在内壳2长度方向上隔开一定距离，连接体4c一体连接于左环体4a和右环体4b之间。
[0116]
进一步地，内壳支撑凸起401的一部分形成于左环体4a上，一部分形成于右环体4b上，还有一部分形成于连接体4c上。内壳支撑凸起401的限位槽401a具体形成于连接体4c上。
[0117]
实施例六：
[0118]
参照图17和图18所示，本实施例真空管接头的结构与实施例六基本相同，其弹性支撑卡环4的卡环本体也由隔开布置的左环体4a和右环体4b以及固定连接左环体和右环体的连接体4c构成。区别在于：
[0119]
本实施例中，连接体4c并没有设置在内壳支撑凸起401处，而是设置在了外壳支撑凸起402处。左环体4a与右环体4b之间的间隔空隙形成了限位槽401a。
[0120]
实施例七：
[0121]
参照图19和图20所示，本实施例真空管接头的结构与实施例四最为相似，主要区别在于：
[0122]
实施例四中的弹性支撑卡环4为环片状结构，其上的限位槽401a具有一定的长度尺寸。而本实施例七中的弹性支撑卡环4是截面为圆截面的环形钢丝结构，其上的限位槽401a(以及内壳支撑凸起401和外壳支撑凸起402)通过对钢丝进行折弯而形成，该限位槽401a的长度几乎为零。
[0123]
实施例八：
[0124]
图21示出了本技术这种真空管接头的第八个具体实施例，其具有与实施例一基本相同的结构，区别仅在于：实施例一中的真空管接头为90
°
弯管接头，而本实施例的真空管接头为小弯曲度的45
°
弯管接头。
[0125]
实施例九：
[0126]
图22示出了本技术这种真空管接头的第九个具体实施例，其具有与实施例一基本相同的结构，区别仅在于：实施例一中的真空管接头为90
°
弯管接头，而本实施例的真空管接头为大弯曲度的135
°
弯管接头。
[0127]
实施例十：
[0128]
图23示出了本技术这种真空管接头的第十个具体实施例，其具有与实施例一基本相同的结构，区别仅在于：实施例一的真空管接头为二通接头，本实施例是能够连接三根水管的三通接头。
[0129]
实施例十一：
[0130]
本实施这种真空管接头具有与实施例二基本相同的结构，区别在于管中箍环5和撑环6的具体结构：
[0131]
本实施中，箍环5上一体设置了位于该箍环外周、且与该箍环同轴布置的环形的箍环加强筋501，如图25。箍环加强筋501是通过对箍环5挤压加工而形成的挤压凸起，挤压凸起的内周形成有挤压环槽。相比于实施例二中的箍环，内周带有加强筋的箍环5具有更高的承压能力。
[0132]
为了提升撑环6的承压能力，本实施例在撑环6上一体设置了位于撑环内周、且与撑环同轴布置的环形的撑环加强筋601，如图24。前述撑环加强筋601是通过对撑环6挤压加工而形成的挤压凸起，挤压凸起的外周形成有挤压环槽602。
[0133]
实施例十二：
[0134]
本实施这种真空管接头具有与实施例十一基本相同的结构，区别在于：
[0135]
本实施例中，撑环6上的撑环加强筋601不再是背侧带有环槽的挤压凸起，而是在压铸撑环时直接形成于其内周的环筋，如图26。
[0136]
箍环5上的箍环加强筋501也不再是背侧带有环槽的挤压凸起，而是在压铸箍环5时直接形成于其外周的环筋，如图27。