一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头的制作方法

本发明涉及低温介质输送及低温真空设备连接，特别是涉及一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头。

背景技术：

1、在航天低温加注系统领域中，液氢、液氧、液氮等低温流体介质作为低温推进剂或冷却介质得到了广泛地运用。由于低温流体介质饱和温度低、易汽化的特点，为保证低温推进剂的产品品质，用于输送低温介质的低温真空管路、低温真空阀门等低温真空设备及其连接结构要求具有良好的绝热保温性。低温真空绝热焊接接头是低温加注系统中低温设备的主要连接方式，其具有不可拆卸、漏热低的特点。

2、申请号为201922019334.4、授权公告日为2020年08月28日、名称为“可降低焊接热影响区晶间腐蚀的低温真空管路焊接头”的中国发明专利，该专利所公开的焊接头包括左接头组件、右接头组件，连接两段内管的内套环，连接左、右接头组件的真空套管等。上述焊接头是一个完全刚性的封闭结构，缺乏柔性补偿设计。当输送低温介质时，由于低温冷缩效应，从内管(低温侧)沿着热桥到外管(常温侧)将产生不同程度的轴向和径向变形，从而在热桥连接处形成应力集中，严重时将破坏真空套管与左、右接头组件的连接。

3、申请号为200610064968.6、公开日为2007年09月26日、名称为“多层真空绝热管的小真空焊接连接结构”的中国发明专利，该专利所公开的连接结构同样存在着缺乏柔性补偿设计而易产生应力集中、易发生疲劳破坏的缺陷。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其具有带柔性补偿功能、结构紧凑等显著优点。

2、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，包括两个相对布置的接头热桥，所述接头热桥的内部密封固定连接有内管，所述接头热桥的外部密封固定连接有外管，两个接头热桥内部的内管之间通过紧固件密封固定连接，两个接头热桥的外部之间密封固定连接有真空连接套，所述真空连接套为柔性套管，所述真空连接套上安装有真空封口接头。

3、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述接头热桥包括均呈筒状的第一热桥段和第二热桥段，所述第一热桥段套装于第二热桥段内，所述第一热桥段的外筒壁和第二热桥段的内筒壁之间密封固定连接有呈环形的第一支撑段，所述第二热桥段的外筒壁上密封固定设有周向布置的第二支撑段，所述第二支撑段呈环形，所述第一热桥段的内部套装有内管，所述内管与第一热桥段之间密封固定连接，所述第二热桥段的外侧套装有外管，所述外管与第二支撑段密封固定连接，所述真空连接套的两端分别密封固定连接在两个接头热桥的第二支撑段之间。

4、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述紧固件为内接环，所述内接环套装在两个内管的外侧，所述内接环密封固定连接在两个内管之间，所述内接环的外侧设有绝热套，所述内接环包裹在绝热套内。

5、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述绝热套和内管的外管壁之间填充有吸附剂，所述吸附剂为5a分子筛。

6、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述第一热桥段两端的筒壁厚度要大于中间的筒壁厚度，所述第二热桥段两端的筒壁厚度要大于中间的筒壁厚度，所述第一支撑段和第二支撑段的端面上均设有周向布置的环形槽，所述环形槽的横截面呈u型。

7、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中两个所述接头热桥沿左右方向相对布置，两个所述接头热桥分别为左侧接头热桥和右侧接头热桥；

8、所述左侧接头热桥内的内管为左侧内管，所述左侧接头热桥外的外管为左侧外管，所述左侧接头热桥的第一热桥段、第一支撑段、第二热桥段和第二支撑段分别为左侧第一热桥段、左侧第一支撑段、左侧第二热桥段和左侧第二支撑段，所述左侧内管相对于左侧第一热桥段向右侧延伸30mm～40mm，所述左侧第一热桥段的右端面与左侧内管焊接固定，所述左侧第一支撑段设在左侧第一热桥段和左侧第二热桥段的左端，所述左侧第一热桥段相对于左侧第一支撑段向左侧延伸5mm～8mm，所述左侧第一支撑段的左端面与左侧第一热桥段焊接固定，所述左侧第一支撑段相对于左侧第二热桥段向左侧延伸5mm～8mm，所述左侧第二热桥段的左端面与左侧第一支撑段焊接固定，所述左侧第二支撑段设在左侧第二热桥段的右端，所述左侧外管与左侧第二支撑段密封固定连接；

9、所述右侧接头热桥内的内管为右侧内管，所述右侧接头热桥外的外管为右侧外管，所述右侧接头热桥的第一热桥段、第一支撑段、第二热桥段和第二支撑段分别为右侧第一热桥段、右侧第一支撑段、右侧第二热桥段和右侧第二支撑段，所述右侧内管相对于右侧第一热桥段向左侧延伸30mm～40mm，所述右侧第一热桥段的左端面与右侧内管焊接固定，所述右侧第一支撑段设在右侧第一热桥段和右侧第二热桥段的右端，所述右侧第一热桥段相对于右侧第一支撑段向右侧延伸5mm～8mm，所述右侧第一支撑段的右端面与右侧第一热桥段焊接固定，所述右侧第一支撑段相对于右侧第二热桥段向右侧延伸5mm～8mm，所述右侧第二热桥段的右端面与右侧第一支撑段焊接固定，所述右侧第二支撑段设在右侧第二热桥段的左端，所述右侧外管与右侧第二支撑段密封固定连接。

10、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变小，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

11、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述真空连接套的中间为直管，所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变小，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

12、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变大，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

13、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其中所述真空连接套为圆弧形套管。

14、本发明具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头与现有技术不同之处在于接头热桥用于密封固定连接内管和外管，两个内管之间通过紧固件密封固定连接，两个接头热桥的外部之间密封固定连接有真空连接套，真空连接套为柔性套管，这样柔性套管为封闭的刚性接头结构提供了柔性补偿，可有效防止应力集中，降低接头热应力，提高接头的使用寿命和安全可靠性，并且整个接头结构紧凑。

15、下面结合附图对本发明作进一步说明。

技术特征：

1.一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：包括两个相对布置的接头热桥，所述接头热桥的内部密封固定连接有内管，所述接头热桥的外部密封固定连接有外管，两个接头热桥内部的内管之间通过紧固件密封固定连接，两个接头热桥的外部之间密封固定连接有真空连接套，所述真空连接套为柔性套管，所述真空连接套上安装有真空封口接头。

2.根据权利要求1所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述接头热桥包括均呈筒状的第一热桥段和第二热桥段，所述第一热桥段套装于第二热桥段内，所述第一热桥段的外筒壁和第二热桥段的内筒壁之间密封固定连接有呈环形的第一支撑段，所述第二热桥段的外筒壁上密封固定设有周向布置的第二支撑段，所述第二支撑段呈环形，所述第一热桥段的内部套装有内管，所述内管与第一热桥段之间密封固定连接，所述第二热桥段的外侧套装有外管，所述外管与第二支撑段密封固定连接，所述真空连接套的两端分别密封固定连接在两个接头热桥的第二支撑段之间。

3.根据权利要求2所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述紧固件为内接环，所述内接环套装在两个内管的外侧，所述内接环密封固定连接在两个内管之间，所述内接环的外侧设有绝热套，所述内接环包裹在绝热套内。

4.根据权利要求3所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述绝热套和内管的外管壁之间填充有吸附剂，所述吸附剂为5a分子筛。

5.根据权利要求4所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述第一热桥段两端的筒壁厚度要大于中间的筒壁厚度，所述第二热桥段两端的筒壁厚度要大于中间的筒壁厚度，所述第一支撑段和第二支撑段的端面上均设有周向布置的环形槽，所述环形槽的横截面呈u型。

6.根据权利要求5所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：两个所述接头热桥沿左右方向相对布置，两个所述接头热桥分别为左侧接头热桥和右侧接头热桥；

7.根据权利要求1-6任一项所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变小，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

8.根据权利要求1-6任一项所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述真空连接套的中间为直管，所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变小，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

9.根据权利要求1-6任一项所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述真空连接套两端的管径从内向外逐渐变大，所述真空连接套的两端均为圆弧形管壁。

10.根据权利要求1-6任一项所述的具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其特征在于：所述真空连接套为圆弧形套管。

技术总结
本发明公开了一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其包括两个相对布置的接头热桥，接头热桥的内部密封固定连接有内管，接头热桥的外部密封固定连接有外管，两个接头热桥内部的内管之间通过紧固件密封固定连接，两个接头热桥的外部之间密封固定连接有真空连接套，真空连接套为柔性套管，真空连接套上安装有真空封口接头。其目的是为了提供一种具有柔性补偿功能的低温真空绝热焊接接头，其具有带柔性补偿功能、结构紧凑等显著优点。

技术研发人员：杨丹丹,唐强,黄玲艳,刘忠明,纪晶晶,王鹏飞,王明富
受保护的技术使用者：北京航天发射技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14