一种法兰可拆卸的真空腔体密封结构及安装方法

本发明是关于一种法兰可拆卸的真空腔体密封结构及安装方法，涉及真空腔体密封领域。

背景技术：

1、在真空腔体密封领域，真空密封的性能对获得高真空系统至关重要。对于腔体和法兰都为高分子材料时，一般采用热熔焊接，但是热熔焊接强度低，容易出现漏点，不适宜对真空管道进行封接。对于腔体和法兰都为金属材料时，可通过金属焊接工艺实现腔体和法兰的固定及真空密封。采用热熔焊接工艺或金属焊接工艺将法兰和腔体固定后，很难再次更换法兰，若法兰规格有变化时，需二次加工真空腔体，增加了运维时间和生产成本。

2、此外，当真空管道为高分子材料，法兰为金属材料时，无法采用金属焊接和热熔焊接工艺。因此，亟需开发一种法兰可拆卸同时可用于异种材料封接的真空腔体密封结构。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够灵活更换法兰的可拆卸的真空腔体密封结构及安装方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，该真空腔体密封结构包括真空管道、法兰、密封圈压板和密封圈；

4、所述真空管道的端部设置有用于连接所述法兰的配合面；

5、所述法兰的后端部开设有与所述真空管道截面形状相同的卡槽，所述卡槽用于放置所述密封圈压板；

6、所述密封圈压板包括压板本体，所述压板本体延伸设置有密封圈压紧凸台；

7、所述密封圈套设在所述配合面，并与所述密封圈压紧凸台接触，实现真空腔体的密封。

8、一个可能的实施方式中，所述真空管道的配合面上还设置有若干径向沉头孔，所述法兰也相应设置有若干径向方槽，使用时，通过径向紧固螺栓穿过所述径向沉头孔和径向方槽固定所述真空管道和所述法兰。

9、一个可能的实施方式中，靠近所述密封圈压紧凸台的所述法兰内侧设置有用于放置所述密封圈的楔形密封槽，所述楔形密封槽配合所述密封圈压板，实现轴向和径向的真空密封。

10、一个可能的实施方式中，所述卡槽上间隔设置有若干轴向螺纹孔，所述压板本体上间隔设置有若干与所述轴向螺纹孔匹配的通孔，使用时，通过所述轴向紧固螺栓穿过所述轴向螺纹孔和通孔连接所述密封圈压板和所述法兰。

11、一个可能的实施方式中，所述密封圈采用高性能氟橡胶，截面形状为直径3mm的圆，能够在-40℃到250℃范围内使用。

12、一个可能的实施方式中，所述法兰内壁与真空管道接触位置设置有若干排气槽，用于排出所述真空管道和法兰装配后产生的夹层气体。

13、一个可能的实施方式中，所述真空管道采用高分子材料或金属材料。

14、一个可能的实施方式中，所述真空管道与所述法兰的配合面预留设定长度的加工量，所述真空管道粗加工完成后，采用数控加工中心进行二次精加工，确保粗糙度小于1.6。

15、一个可能的实施方式中，所述密封圈压板为不锈钢材质，所述密封圈压板的截面形状和所述真空管道相同，所述密封圈压板的厚度为12mm；所述密封圈压紧凸台高度为2.5mm、宽度3mm，所述密封圈压紧凸台表面经过研磨，粗糙度小于0.8。

16、第二方面，本发明还提供一种法兰可拆卸的真空腔体密封结构的安装方法，该方法包括：

17、将所述密封圈压板套入所述真空管道的配合面；

18、将所述密封圈套入所述配合面并与所述密封圈压紧凸台接触；

19、将所述法兰套入所述配合面，并通过紧固件将所述真空管道和所述法兰进行连接；

20、将所述密封圈卡设在所述法兰的楔形密封槽中，通过紧固件连接所述法兰及所述密封圈压板。

21、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

22、1、本发明可以实现高分子材料腔体和法兰之间的密封连接，解决热熔焊接产生的强度低、容易漏气等问题。

23、2、本发明提供的高分子材料真空腔体与金属法兰的密封方案，解决高分子材料真空管道和金属法兰等异种材料无法直接焊接的问题。

24、3、本发明的密封结构腔体和法兰为可拆卸结构，可随时更换法兰规格，具有结构简单、易更换、成本低等特点。

25、综上，本发明可以广泛应用于真空腔体的密封连接中。

技术特征：

1.一种法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，该真空腔体密封结构包括真空管道、法兰、密封圈压板和密封圈；

2.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述真空管道的配合面上还设置有若干径向沉头孔，所述法兰也相应设置有若干径向方槽，使用时，通过径向紧固螺栓穿过所述径向沉头孔和径向方槽固定所述真空管道和所述法兰。

3.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，靠近所述密封圈压紧凸台的所述法兰内侧设置有用于放置所述密封圈的楔形密封槽，所述楔形密封槽配合所述密封圈压板，实现轴向和径向的真空密封。

4.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述卡槽上间隔设置有若干轴向螺纹孔，所述压板本体上间隔设置有若干与所述轴向螺纹孔匹配的通孔，使用时，通过所述轴向紧固螺栓穿过所述轴向螺纹孔和通孔连接所述密封圈压板和所述法兰。

5.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述密封圈采用高性能氟橡胶，截面形状为直径3mm的圆，能够在-40℃到250℃范围内使用。

6.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述法兰内壁与真空管道接触位置设置有若干排气槽，用于排出所述真空管道和法兰装配后产生的夹层气体。

7.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述真空管道采用高分子材料或金属材料。

8.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述真空管道与所述法兰的配合面预留设定长度的加工量，所述真空管道粗加工完成后，采用数控加工中心进行二次精加工，确保粗糙度小于1.6。

9.根据权利要求1所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构，其特征在于，所述密封圈压板为不锈钢材质，所述密封圈压板的截面形状和所述真空管道相同，所述密封圈压板的厚度为12mm；所述密封圈压紧凸台高度为2.5mm、宽度3mm，所述密封圈压紧凸台表面经过研磨，粗糙度小于0.8。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的法兰可拆卸的真空腔体密封结构的安装方法，其特征在于，该方法包括：

技术总结
本发明提供一种法兰可拆卸的真空腔体密封结构及安装方法，该真空腔体密封结构包括真空管道、法兰、密封圈压板和密封圈；所述真空管道的端部设置有用于连接所述法兰的配合面；所述法兰的后端部开设有与所述真空管道截面形状相同的卡槽，所述卡槽用于放置所述密封圈压板；所述密封圈压板包括压板本体，所述压板本体延伸设置有密封圈压紧凸台；所述密封圈套设在所述配合面，并与所述密封圈压紧凸台接触，实现真空腔体的密封。因此，本发明能够实现真空腔体和法兰之间的密封连接，解决热熔焊接产生的强度低、容易漏气等问题。

技术研发人员：谢文君,杨伟顺,蒙峻,刘建龙,罗成,朱小荣,焦纪强,柴振,蔺晓建,万亚鹏,魏宁斐,姚鹏,李长春
受保护的技术使用者：中国科学院近代物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5