專利名稱：玻璃管與金屬管的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試領(lǐng)域，特別地，涉及一種玻璃管與金屬管的連接裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)及科研領(lǐng)域，經(jīng)常需要對高溫高壓流體進(jìn)行觀測，以達(dá)到監(jiān)測或研究其內(nèi)部流動的目的。石英玻璃管在具有良好透光性能的同時又具有很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐高溫性能，其在常溫下的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了 48. IMPa，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 785 1150MPa，成為高溫高壓流體的常用觀測裝置。但在具體應(yīng)用時，需要解決的一個難題是石英玻璃管與金屬管的連接問題。常見的端面密封無法應(yīng)用于該連接問題。主要原因在于石英玻璃的平均熱膨脹系數(shù)為5. 4X10-7/K，不銹鋼的約為I. 5X10-5/K，兩者相差約28倍，在高溫環(huán)境下，由于膨脹比例不一樣，極易造成接觸面上金屬壓迫玻璃管而導(dǎo)致玻璃管碎裂。工業(yè)上采取的另外一種方法是將玻璃管熔融后與金屬管連接成一個整體，該方法同樣無法避免高溫環(huán)境下由于熱膨脹系數(shù)不一樣導(dǎo)致玻璃易碎的問題，而且該方法工藝較復(fù)雜，成功率不高。本發(fā)明的提出，旨在高效、高可靠率地解決高溫高壓環(huán)境下玻璃管與金屬管的連接問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種玻璃管與金屬管的連接裝置，以解決玻璃管與金屬管在高溫環(huán)境下由于熱膨脹系數(shù)不一樣而導(dǎo)致連接處易碎的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種玻璃管與金屬管的連接裝置，包括連接單元；連接單元的第一連接端與玻璃管相連通；連接單元的第二連接端與金屬管相連通；第一連接端與第二連接端相連通。進(jìn)一步地，連接單元的第一連接端設(shè)置有冷卻環(huán)。進(jìn)一步地，玻璃管與金屬管的連接裝置包括兩個相對設(shè)置的連接單元；冷卻環(huán)上設(shè)置有容納玻璃管的通孔，玻璃管插入通孔中且玻璃管的外壁與冷卻環(huán)之間設(shè)置有隔熱空間；兩個連接單元相背離的一側(cè)設(shè)置有與金屬管相通的連接口，連接口與玻璃管相連通。
進(jìn)一步地，連接口處設(shè)置有金屬管連接端子。進(jìn)一步地，玻璃管與金屬管的連接裝置還包括滑軌，兩個連接單元設(shè)置在滑軌上。進(jìn)一步地,連接單元與滑軌可拆卸地連接。進(jìn)一步地，玻璃管與金屬管的連接裝置還包括緩沖墊，緩沖墊設(shè)置在玻璃管的接觸端，玻璃管的接觸端與連接單元(10)的內(nèi)部接觸。進(jìn)一步地，通孔的孔壁上設(shè)置有密封圈安裝槽。進(jìn)一步地，密封圈安裝槽為多個。進(jìn)一步地，冷卻環(huán)上設(shè)置有冷卻水出口和冷卻水入口。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的玻璃管與金屬管沒有直接接觸，保證了連接的可靠性，相對于玻璃管熔融式連接方法,工藝簡單,成本低廉,成功率高。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的玻璃管與金屬管的連接裝置的俯視圖示意圖；圖2是圖I的A-A處剖視示意圖；以及圖3是帶金屬管球頭接口的玻璃管與金屬管的連接裝置的俯視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖I和圖2，根據(jù)本發(fā)明的一種玻璃管與金屬管的連接裝置，連接單元10 ;連接單元10的第一連接端與玻璃管30相連通；連接單元10的第二連接端與金屬管相連通；第一連接端與第二連接端相連通。本發(fā)明的玻璃管與金屬管沒有直接接觸，保證了連接的可靠性，相對于玻璃管熔融式連接方法，工藝簡單，成本低廉，成功率高。參見圖I和圖2，玻璃管與金屬管的連接裝置連接單元10的第一連接端設(shè)置有冷卻環(huán)20。參見圖I和圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例，玻璃管與金屬管的連接裝置包括兩個相對設(shè)置的連接單元10 ;冷卻環(huán)20上設(shè)置有容納玻璃管30的通孔21，玻璃管30插入通孔21中且玻璃管30的外壁與冷卻環(huán)20之間設(shè)置有隔熱空間；兩個連接單元10相背離的一側(cè)設(shè)置有與金屬管相通的連接口 11，連接口 11與玻璃管30相連通。參見圖3，連接口 11處設(shè)置有金屬管連接端子40。通過金屬管連接端子40可以更加方便快捷地實現(xiàn)金屬管與玻璃管與金屬管的連接裝置的連接。金屬管連接端子40可以為球頭螺帽或喇叭口，以和金屬管進(jìn)行連接。玻璃管與金屬管的連接裝置還包括滑軌，兩個連接單元10設(shè)置在滑軌上。連接單元10與滑軌可拆卸地連接。連接單元10與滑軌通過螺栓連接固定。連接單元10固定在導(dǎo)軌上是保證兩個連接單元10的相對穩(wěn)定，滑軌用于提供連接單元10與玻璃管30安裝的同軸安裝平臺。連接單元10用于安裝玻璃管30，并通過球頭帽或喇叭口與金屬管實現(xiàn)連接。兩個連接單元10結(jié)構(gòu)類似，相對設(shè)置。連接單元10的底座上打有螺紋孔，通過螺栓與滑軌上的螺紋孔連接，從而固定整個連接單元10。通過改變連接單元在滑軌的固定位置，還可以實現(xiàn)安裝不同長度玻璃管30的目的。參見圖2，玻璃管與金屬管的連接裝置還包括緩沖墊12，緩沖墊12設(shè)置在玻璃管30的接觸端，玻璃管30的接觸端與連接單元10的內(nèi)部接觸。為了避免玻璃管30與金屬直接接觸導(dǎo)致玻璃管30碎裂，在冷卻環(huán)20與連接單元10的連接段內(nèi)還安裝了緩沖墊12。參見圖2，通孔21的孔壁上設(shè)置有密封圈安裝槽22。密封圈安裝槽22可以為多個。優(yōu)選地每個冷卻環(huán)20處設(shè)置兩個密封圈安裝槽22，達(dá)到穩(wěn)固玻璃管30的作用。冷卻環(huán)20與連接單元10的連接段內(nèi)部為直徑大于玻璃管30直徑的通孔21，在靠近外端設(shè)計有矩形的密封圈安裝槽22，橡膠密封圈25即安裝于此。為了保險起見，設(shè)計了兩道密封圈進(jìn)行迷宮式密封。參見圖I和圖3，冷卻環(huán)20上設(shè)置有冷卻水出ロ 23和冷卻水入口 24。用于與水泵相通，以達(dá)到冷卻的作用。冷卻環(huán)20也在連接段靠外側(cè)部分，其上端有兩個圓形孔，分別為冷卻水出ロ 23和冷卻水入口 24。本發(fā)明的工作原理是，考慮到玻璃與金屬熱膨脹系數(shù)差別很大的特點，摒棄金屬與玻璃直接接觸的端面密封方式，采用水冷式密封圈徑向密封。將玻璃管30兩端分別插入連接單元10內(nèi)，再由連接單元10通過球頭帽或喇叭ロ與金屬管進(jìn)行連接。連接單元10內(nèi)部容納玻璃管30的空心圓柱直徑大于玻璃管30，端面安裝有耐高溫的緩沖墊12，因此玻璃管30只與緩沖墊12及密封圈25接觸，與金屬的連接單元10之間不產(chǎn)生直接接觸。這樣當(dāng)高溫流體流過時，雖然金屬被加熱并體積膨脹較大，但仍不足以接觸到玻璃管30產(chǎn)生擠壓導(dǎo)致玻璃管30碎裂。如果是高壓流體，緩沖墊12還能有效避免瞬間沖擊カ導(dǎo)致玻璃管30碰撞金屬壁面而破碎。 具體工作過程為，當(dāng)高溫高壓流體經(jīng)過球頭帽或喇叭ロ進(jìn)入連接単元10內(nèi)空心圓柱后，其對玻璃管30端面的壓カ會使得玻璃管30瞬間被推向另ー側(cè)，但由于兩側(cè)連接單元10相對設(shè)置并被固定在滑軌上，且另ー側(cè)的連接単元10內(nèi)部也安裝有緩沖墊12，因此，玻璃管30并不會因此沖擊カ而碎裂。當(dāng)流體經(jīng)過密封圈25位置時，會對密封圈25產(chǎn)生擠壓作用，使得密封圈25變形并擠向凹槽另ー側(cè)，實現(xiàn)密封。如果第一道密封圈仍無法密封，則泄露過去的流體壓カ已非常低，再經(jīng)過第二道密封圈25時就能被密封住。只安裝一道密封圈就可以實現(xiàn)5MPa壓カ下的密封。一般的密封圈25都為橡膠制品，耐高溫性能較差。耐高溫性能最好的氟橡膠也只能耐受400度左右的高溫。因此本發(fā)明設(shè)計了冷卻環(huán)20，冷卻水通過冷卻環(huán)20不斷流經(jīng)密封圈25所在區(qū)域，將熱量帶走，將金屬冷卻，從而使得密封圈25的溫度保持在其極限溫度值以下，因此本發(fā)明能夠適用于更高溫度的場合。由于玻璃管抗彎性能較差，稍有受カ不均或有扭矩就會導(dǎo)致碎裂，因此采取這種徑向密封來實現(xiàn)玻璃管與金屬管的連接對安裝的要求很高，必須保證兩個連接單元10以及玻璃管30在同一軸線上。為此，本發(fā)明專門設(shè)計了一個滑軌，安裝時先將玻璃管插入ー個連接単元，然后再在滑軌上進(jìn)行與另ー個連接單元的連接，這樣能夠充分保證連接単元與玻璃管的同軸度，避免玻璃管30碎裂。同時，該滑軌還起到對連接単元10固定及調(diào)節(jié)相對距離的作用，從而使得本發(fā)明能夠適用不同長度的玻璃管30的連接。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果本發(fā)明的玻璃管與金屬管沒有直接接觸，保證了連接的可靠性，相對于玻璃管熔融式連接方法，エ藝簡単，成本低廉，成功率高；采用密封圈徑向密封，結(jié)合緩沖墊，有效避免了玻璃管與金屬管的直接接觸，從而解決了玻璃管與金屬管由于熱膨脹系數(shù)不同而無法在高溫環(huán)境下進(jìn)行密封連接的問題。采用循環(huán)式水冷，對密封圈進(jìn)行冷卻，使得本發(fā)明的溫度適用范圍大大拓寬，能夠適用于溫度高于橡膠耐受溫度的高溫場合；同時采用滑軌，為連接単元及玻璃管提供同軸安裝平臺，有效保證了安裝的成功率，防止玻璃管因為扭矩而碎裂。本發(fā)明相對于玻璃管熔融式連接方法,エ藝簡單,成本低廉,成功率高。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等 ，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，包括 連接單元(10)； 所述連接單元(10)的第一連接端與玻璃管(30)相連通； 所述連接單元(10)的第二連接端與金屬管相連通； 所述第一連接端與所述第二連接端相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于， 所述連接單元(10)的第一連接端設(shè)置有冷卻環(huán)(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于， 包括兩個相對設(shè)置的所述連接單元(10)； 所述冷卻環(huán)(20 )上設(shè)置有容納玻璃管(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)的外壁與所述冷卻環(huán)(20)之間設(shè)置有隔熱空間； 兩個所述連接單元(10)相背離的一側(cè)設(shè)置有與金屬管相通的連接口(11)，所述連接口(11)與所述玻璃管(30)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，所述連接口(11)處設(shè)置有金屬管連接端子(40 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，還包括滑軌，兩個所述連接單元(10)設(shè)置在所述滑軌上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，所述連接單元(10)與所述滑軌可拆卸地連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，還包括緩沖墊(12)，所述緩沖墊(12)設(shè)置在所述玻璃管(30 )的接觸端，所述玻璃管(30 )的接觸端與所述連接單元(10)的內(nèi)部接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，所述通孔(21)的孔壁上設(shè)置有密封圈安裝槽(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，所述密封圈安裝槽(22)為多個。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃管與金屬管的連接裝置，其特征在于，所述冷卻環(huán)(20)上設(shè)置有冷卻水出口(23)和冷卻水入口(24)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種玻璃管與金屬管的連接裝置。根據(jù)本發(fā)明的玻璃管與金屬管的連接裝置，包括連接單元；連接單元的第一連接端與玻璃管相連通；連接單元的第二連接端與金屬管相連通；第一連接端與第二連接端相連通。本發(fā)明的玻璃管與金屬管沒有直接接觸，保證了連接的可靠性，相對于玻璃管熔融式連接方法，工藝簡單，成本低廉，成功率高。
文檔編號C03C29/00GK102964069SQ20121055896
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者潘余, 周進(jìn), 王寧, 王輝, 劉衛(wèi)東, 梁劍寒 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)