專利名稱：耐高壓密封冷凝筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及耐高壓密封領(lǐng)域，特別涉及一種耐高壓密封冷凝筒。
背景技術(shù)：
冷凝筒，特別是冷凝食物(如冰激凌)的冷凝筒，在工作時(shí)因?yàn)槠鋬?nèi)部要有冷凍劑、冷凍液流過，所以必須要保證其內(nèi)部空間的耐高壓密封性，一般來講，耐高壓密封冷凝筒要符合在高低溫環(huán)境下常態(tài)工作壓力4bar以及測(cè)試壓力要求23bar保壓一小時(shí)的要求。為了符合以上技術(shù)要求，對(duì)于耐高壓密封冷凝筒的結(jié)構(gòu)以及焊接方法，申請(qǐng)人試驗(yàn)過諸多方式，比如圖I所示，通過在金屬內(nèi)筒102和金屬外筒101兩端套接頂法蘭103和底法蘭104，然后在法蘭與金屬內(nèi)筒102的焊接面打45°坡口 106，然后以各種焊接方式將坡口填滿達(dá)到將零件焊接牢固的目的。但是，該種方式在23bar的平衡壓力測(cè)試下出現(xiàn)泄漏，在高低溫環(huán)境測(cè)試中無法過關(guān)。所以，對(duì)于耐高壓密封冷凝筒的結(jié)構(gòu)以及焊接方法，必須要進(jìn)一步提供一種技術(shù)方案，使其能符合常態(tài)工作壓力4bar，測(cè)試壓力要求23bar保壓一小時(shí)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種耐高壓密封冷凝筒，其具有良好的耐高壓密封性，符合在高低溫環(huán)境下常態(tài)工作壓力4bar以及測(cè)試壓力要求23bar保壓一小時(shí)的要求。本實(shí)用新型提供了一種耐高壓密封冷凝筒，包括金屬外筒、套入所述金屬外筒中的金屬內(nèi)筒、將所述金屬外筒和金屬內(nèi)筒頂端套接的頂法蘭、將所述金屬外筒和金屬內(nèi)筒底端套接的底法蘭，所述金屬內(nèi)筒與金屬外筒之間包括用以容納冷凍劑的預(yù)設(shè)空間，所述頂法蘭和底法蘭與所述金屬外筒的連接處為密封焊接，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間具有均勻填充了釬焊料的焊縫，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面通過所述釬焊料熱熔密封焊接所述金屬內(nèi)筒的外徑面。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述金屬內(nèi)筒外徑面上設(shè)有螺旋式的凹槽，所述金屬內(nèi)筒外徑面與所述金屬外筒內(nèi)徑面接觸，所述金屬外筒近頂端側(cè)設(shè)有與所述凹槽一端連接的第一接口，所述金屬外筒近底端側(cè)設(shè)有與所述凹槽另一端連接的第二接口。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述金屬內(nèi)筒為銅或銅合金材質(zhì)，所述金屬外筒、頂法蘭、底法蘭為鋼材質(zhì)。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間具有的焊縫為均勻的環(huán)形焊縫，所述環(huán)形焊縫的縫寬為O. 05 O. 3mm，環(huán)形焊縫的長度為200 690_。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述釬焊料為含銀量40% 95%的銀銅合金帶基焊料。本實(shí)用新型實(shí)施方式中，通過頂法蘭和底法蘭與所述金屬外筒的連接處密封焊接，并對(duì)頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間預(yù)設(shè)環(huán)形焊縫以填充釬焊料，對(duì)所述填充的釬焊料熱熔以使所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面密封焊接。本實(shí)用新型通過此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接方式，形成了焊接面為一個(gè)底面為環(huán)形的圓柱，相對(duì)于圖I中焊接面打45°坡口形成的環(huán)形焊接面，無疑具有極大的耐高壓密封性。圖I中的坡口焊接形式在高低溫大壓力工作條件下無法滿足要求，而使用本實(shí)用新型的方案后，釬焊料環(huán)在環(huán)狀焊縫中充分融化，大大提高了焊縫的致密性，滿足了高低溫大壓力下的嚴(yán)酷工作條件要求。本實(shí)用新型實(shí)施方式中，所述金屬內(nèi)筒為銅材質(zhì)，所述金屬外筒、頂法蘭、底法蘭為鋼材質(zhì)。作為銅材質(zhì)的金屬內(nèi)筒可以更好地與作為鋼材質(zhì)(包括不銹鋼等)的法蘭等部件通過釬焊料進(jìn)行焊接，以得到更好的耐高壓密封性。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間預(yù)留的焊縫為均勻的環(huán)形焊縫，所述環(huán)形焊縫的縫寬為O. 05 O. 3mm，環(huán)形焊縫的長度為200 690mm。根據(jù)壓力密封測(cè)試數(shù)據(jù)，此范圍的寬度和長度具有較好的焊接強(qiáng)度，能帶來更好的耐高壓密封性。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述熱熔密封步驟中填塞的釬焊料為含銀量40% 95%的銀銅合金帶基焊料。該種焊料適用于本實(shí)用新型時(shí)，具有可焊性好，焊接強(qiáng)度高等特點(diǎn)。

圖I是一種冷凝筒結(jié)構(gòu)的軸剖面示意圖；圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施方式冷凝筒的整體外形示意圖；圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施方式金屬外筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施方式金屬內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中M部放大圖；圖6是頂法蘭示意圖；圖7是底法蘭示意圖；圖8是圖4所示金屬內(nèi)筒的軸剖面示意圖；圖9是圖2所示冷凝筒的軸剖面示意圖；圖10是圖9中N部放大圖；圖11是圖2所示冷凝筒的耐高壓密封測(cè)試示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。需要說明的是，附圖只是示意圖，并非按實(shí)際比例繪制。本實(shí)用新型提供了一種耐高壓密封冷凝筒100，參見圖2、圖3、圖4、圖6、圖7、圖9，圖3為金屬外筒101示意圖，圖4為金屬內(nèi)筒102示意圖，圖6是頂法蘭103示意圖，圖7是底法蘭104示意圖。冷凝筒100包括金屬外筒101、套入所述金屬外筒101中的金屬內(nèi)筒102、將所述金屬外筒101、金屬內(nèi)筒102頂端套接的頂法蘭103、將所述金屬外筒101、金屬內(nèi)筒102底端套接的底法蘭104，所述金屬內(nèi)筒102與金屬外筒101之間包括用以容納冷凍劑的預(yù)設(shè)空間，所述頂法蘭103和底法蘭104與所述金屬外筒101的連接處1013為CN 202738728 U
書
明
說
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密封焊接，所述頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒102的外徑面之間具有均勻填充了釬焊料105的焊縫1031，所述頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面通過所述釬焊料105熱熔密封焊接所述金屬內(nèi)筒102的外徑面。耐高壓密封冷凝筒100在具體焊接時(shí)包括以下步驟將金屬內(nèi)筒102套入金屬外筒101中并使內(nèi)筒與外筒之間包括用以容納冷凍劑的預(yù)設(shè)空間，兩端分別用頂法蘭103和底法蘭104將所述金屬內(nèi)筒102和金屬外筒101套接。作為冷凝筒100，由于冷凍劑、冷凍液等要經(jīng)過金屬內(nèi)筒102和金屬外筒101之間的空間，進(jìn)而對(duì)金屬內(nèi)筒102的食物等冷凍對(duì)象進(jìn)行冷凍。所以，內(nèi)筒與外筒之間要保證有用以容納冷凍劑的空間，可以對(duì)金屬內(nèi)筒102外徑或金屬外筒101內(nèi)徑的尺寸和形狀進(jìn)行機(jī)加工形成所述空間。圖3為金屬外筒101示意圖，圖4為金屬內(nèi)筒102示意圖，圖6是頂法蘭103不意圖，圖7是底法蘭104不意圖。所述頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒102的外徑面間具有預(yù)設(shè)的焊縫1031。參見圖9和圖10，頂法蘭103和底法蘭104套接住金屬外筒101和金屬內(nèi)筒102后，頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒102的外徑面間具有焊縫1031，以便后步驟的焊接。圖10中的焊縫1031位于頂法蘭103內(nèi)徑面與金屬內(nèi)筒102外徑面之間，焊縫1031環(huán)繞在頂法蘭103內(nèi)徑面與金屬內(nèi)筒102外徑面之間，焊縫1031整體呈底面為環(huán)狀的圓柱體。同理，底法蘭104內(nèi)徑面與金屬內(nèi)筒102外徑面之間的焊縫1031同上。焊縫1031可預(yù)先對(duì)頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面或所述金屬內(nèi)筒102的外徑面進(jìn)行機(jī)加工而形成。分別對(duì)所述頂法蘭103和底法蘭104與所述金屬外筒101的連接處1013進(jìn)行焊接密封。參見圖9，頂法蘭103和底法蘭104與所述金屬外筒101套接后扣住了金屬外筒101的外徑面，形成了連接處1013，對(duì)頂法蘭103和底法蘭104與所述金屬外筒101的這些連接處1013進(jìn)行焊接密封。向所述頂法蘭103和底法蘭104與所述金屬內(nèi)筒102間的焊縫1031里均勻填塞釬焊料105并進(jìn)行熱熔密封。參見圖9和圖10，焊縫1031里均勻填塞釬焊料105，在兩端分別形成填塞好的釬焊料105，進(jìn)行熱熔密封后，就使頂法蘭103、底法蘭104、金屬外筒101、金屬內(nèi)筒102、釬焊料105之間形成可密封的空間，以容納冷凍劑。填塞的釬焊料105進(jìn)行熱熔密封后，可將圖9、圖10中釬焊料105超出頂法蘭103、底法蘭104端面的剩余部分去除。所述熱熔密封步驟包括用高頻焊接機(jī)加熱至600° C 750° C，釬焊料105充分融化均勻分布后停機(jī)，充分冷卻凝固至室溫。所述熱熔密封步驟還包括在充分冷卻凝固至室溫后，再將其隨爐升溫至200° C保溫2小時(shí)，隨爐冷卻到室溫的退火處理步驟。在將金屬內(nèi)筒102套入金屬外筒101的步驟前，還包括烘干和清潔步驟清洗所述金屬內(nèi)筒102、金屬外筒101、頂法蘭103、底法蘭104，用烘箱烘干后冷卻至室溫，用丙酮擦拭清除雜質(zhì)。即全部零件用清洗液徹底洗清，清水反復(fù)沖洗，進(jìn)烘箱100° C保持30分鐘，切斷電源冷卻至室溫。徹底烘干水分。全部零件再用清潔棉布蘸丙酮內(nèi)外擦拭，不允許零件表面有任何殘留雜質(zhì)。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，參見圖4和圖5，所述金屬內(nèi)筒102外徑面上設(shè)有螺旋式的凹槽1021，參見圖9，所述金屬內(nèi)筒102外徑面與所述金屬外筒101內(nèi)徑面接觸，所述金屬外筒101近頂端側(cè)設(shè)有與所述凹槽1021 —端連通的第一接口 1011，第一接口 1011通過第一連通處1021與所述凹槽1021 —端連通，參見圖2，所述金屬外筒101近底端側(cè)設(shè)有與所述凹槽1021另一端連通的第二接口 1012，第二接口 1012通過圖9中的第二連通處1022與所述凹槽1021 —端連通，實(shí)際工作中，第一接口 1011作為冷凍劑的入口，第二接口1012作為冷凍劑的出口。金屬內(nèi)筒102外徑面與所述金屬外筒101內(nèi)徑面之間螺旋式的凹槽1021作為所述金屬內(nèi)筒102與金屬外筒101之間的用以容納冷凍劑的預(yù)設(shè)空間，冷凍劑可以順著若干螺旋式的凹槽1021從第一接口 1011流到第二接口 1012，對(duì)處在金屬內(nèi)筒102里的物體(如冰激凌等)進(jìn)行冷凍。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，金屬內(nèi)筒102和金屬外筒101可以選取相應(yīng)的金屬材質(zhì)，優(yōu)選地，所述步驟中的金屬內(nèi)筒102為銅或銅合金材質(zhì)，所述金屬外筒101、頂法蘭103、底法蘭104為鋼材質(zhì)，包括不銹鋼材質(zhì)。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述頂法蘭103和底法蘭104的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒102的外徑面之間具有的焊縫1031為均勻的環(huán)形焊縫1031，所述環(huán)形焊縫1031的縫寬為O. 05 O. 3_，環(huán)形焊縫1031的長度為200 690_。根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，所述釬焊料為含銀量40% 95%的銀銅合金帶基焊料，該焊料由銀銅合金組成，帶基焊料指的是帶狀的焊料。參見圖11，其顯示了耐高壓密封冷凝筒100的耐高壓密封測(cè)試過程，氮?dú)鈴膱D中的箭頭方向進(jìn)入裝有壓力表200的管道，從金屬外筒101的第一接口 1011進(jìn)入，金屬外筒101的第二接口 1012封閉。經(jīng)過測(cè)試，完全符合測(cè)試壓力要求23bar保壓一小時(shí)的要求。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施方式的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種耐高壓密封冷凝筒，其特征在于，包括金屬外筒、套入所述金屬外筒中的金屬內(nèi)筒、將所述金屬外筒和金屬內(nèi)筒頂端套接的頂法蘭、將所述金屬外筒和金屬內(nèi)筒底端套接的底法蘭，所述金屬內(nèi)筒與金屬外筒之間包括用以容納冷凍劑的預(yù)設(shè)空間，所述頂法蘭和底法蘭與所述金屬外筒的連接處為密封焊接，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間具有均勻填充了釬焊料的焊縫，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面通過所述釬焊料熱熔密封焊接所述金屬內(nèi)筒的外徑面。
2.如權(quán)利要求2所述的耐高壓密封冷凝筒，其特征在于，所述金屬內(nèi)筒外徑面上設(shè)有螺旋式的凹槽，所述金屬內(nèi)筒外徑面與所述金屬外筒內(nèi)徑面接觸，所述金屬外筒近頂端側(cè)設(shè)有與所述凹槽一端連接的第一接口，所述金屬外筒近底端側(cè)設(shè)有與所述凹槽另一端連接的第二接口。
3.如權(quán)利要求I或2所述的耐高壓密封冷凝筒，其特征在于，所述金屬內(nèi)筒為銅或銅合金材質(zhì)，所述金屬外筒、頂法蘭、底法蘭為鋼材質(zhì)。
4.如權(quán)利要求3所述的耐高壓密封冷凝筒，其特征在于，所述頂法蘭和底法蘭的內(nèi)徑面與所述金屬內(nèi)筒的外徑面之間具有的焊縫為均勻的環(huán)形焊縫，所述環(huán)形焊縫的縫寬為O.05 O. 3mm,環(huán)形焊縫的長度為200 690mm。
5.如權(quán)利要求4所述的耐高壓密封冷凝筒，其特征在于，所述釬焊料為含銀量40% 95%的銀銅合金帶基焊料。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種耐高壓密封冷凝筒，其設(shè)置了套接在金屬外筒和金屬內(nèi)筒上的頂法蘭和底法蘭，并在法蘭內(nèi)徑面和金屬內(nèi)筒外徑面之間設(shè)置了填充了釬焊料的焊縫，釬焊料通過熱熔焊接。本實(shí)用新型在整體上能實(shí)現(xiàn)冷凝筒的耐高壓密封性，使其符合在高低溫環(huán)境下高壓密封的要求，并極大的提升了產(chǎn)品的合格率，實(shí)施簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，節(jié)約了大量原材料，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)A23G9/22GK202738728SQ201220285088

公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月16日
發(fā)明者汪平良, 肖新生 申請(qǐng)人:上海派尼科技實(shí)業(yè)有限公司