[實用新型]一種真空密封用不銹鋼法蘭

有效

• 申請號: 201920575560.8
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN209909363U
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 王若旭;郭浩;黃玉璐;譚騰;何源
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: F16L23/032
• 分類號: F16L23/032;F16L23/00;F16L23/16;F16L23/20
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 王春霞

本實用新型公開了一種真空密封用不銹鋼法蘭。所述真空密封用不銹鋼法蘭包括凸面不銹鋼法蘭和凹面不銹鋼法蘭；凸面不銹鋼法蘭的密封面上設有一圓形的凸臺，凸臺與凸面不銹鋼法蘭的外緣形成一環腔，環腔內設有無氧銅密封圈；凹面不銹鋼法蘭的密封面上設有一圓形的凹槽，凸面不銹鋼法蘭與凹面不銹鋼法蘭配合時，凸臺與凹槽形成公母配合。本實用新型提供的真空密封用不銹鋼法蘭，凸面不銹鋼法蘭的密封面上通過凸臺形成一環腔，該環腔對無氧銅密封圈具有定位作用，可方便地放置無氧銅密封圈，裝配方便，減少了真空密封次數，從而提高超導腔體裝配效率，能夠有效的保證裝配精度達到要求。

技術領域

本實用新型涉及一種真空密封用不銹鋼法蘭，屬于超導加速腔技術領域。

背景技術

射頻超導加速器是上世紀中期隨著超導技術的發展而逐漸成熟起來的一種利用在超導態下工作的加速腔進行加速的新型加速設備，其核心組成部件為射頻超導腔。由于工作在超導態下，相對于常溫腔而言，超導腔的表面電阻要低4～5個量級，使得腔壁功率損耗很小，可以在很小的微波功率下達到很高的加速電場，其加速效率遠遠高于常溫腔。經過五十年來的發展，充分挖掘其超導優勢，目前，射頻超導加速器技術已廣泛應用于高能物理、核物理、核醫學、生物技術、材料科學、化學以及國防等領域。

在超導腔使用前，需要對超導腔體進行酸洗、高壓水清洗，并在十級超凈間進行裝配，使超導腔體內部環境具有高的清潔度，以保證超導腔的性能滿足設計要求。因此，在腔體裝配過程中減少每個零部件的重復安裝成為保證腔體性能的決定因素。由于超導腔體內部處于真空環境，超導腔體的真空法蘭成為安裝次數較多的部件。目前，超導腔體使用的法蘭為鈮鈦法蘭，該法蘭的設計考慮了鋁鎂合金圈和銦絲密封的準確定位，減少了法蘭的安裝次數和難易程度。銦絲可塑性和延展性較好，已成功用于超導腔體真空密封多年，但是在腔體重復的拆卸過程中銦絲殘留的碎片有可能進入腔體內導致腔體場致發射且安裝過程中需要安裝工裝導致安裝程序復雜銦絲在腔體法蘭拆卸過程中銦絲的碎片會造成腔體而成污染；而在大尺寸法蘭密封中采用鋁鎂合金圈密封會造成真空泄漏。采用傳統的無氧銅密封圈的密封方式在液氦環境下不存在因腔體密封問題造成的真空泄漏。無氧銅的真空密封要求法蘭為不銹鋼法蘭，因此設計一種不銹鋼法蘭，具有密封圈定位準確，裝配方便，減少真空密封次數，從而提高超導腔體裝配效率，能夠有效的保證裝配精度達到要求成為迫切需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種真空密封用不銹鋼法蘭，為一種特別適用于射頻超導加速器超導腔不銹鋼法蘭的真空密封。

本實用新型所提供的真空密封用不銹鋼法蘭，包括凸面不銹鋼法蘭和凹面不銹鋼法蘭；

所述凸面不銹鋼法蘭的密封面上設有一圓形的凸臺，所述凸臺與所述凸面不銹鋼法蘭的外緣形成一環腔，所述環腔內設有無氧銅密封圈；

所述凹面不銹鋼法蘭的密封面上設有一圓形的凹槽，所述凸面不銹鋼法蘭與所述凹面不銹鋼法蘭配合時，所述凸臺與所述凹槽形成公母配合。

使用所述真空密封用不銹鋼法蘭時，將所述凸面不銹鋼法蘭焊接于超導腔體上，使所述凸面部銹鋼法蘭與地面垂直；然后將所述無氧銅密封圈套設于所述凸臺與所述凸面不銹鋼法蘭的外緣形成的環腔中，然后配合上所述凹面不銹鋼法蘭，即使所述凸臺與所述凹槽進行公母配合；所述凹面不銹鋼法蘭與超導腔相連的設備相連，所述凹面不銹鋼法蘭與地面垂直。

本實用新型中，所述無氧銅密封圈為真空行業標準型號。

所述真空密封用不銹鋼法蘭中，所述凸臺的外直徑比所述無氧銅密封圈的內直徑小0.08～0.12mm，如此可以定位所述無氧銅密封圈，保證其在適當位置；

所述凸臺的高度比所述無氧銅密封圈的厚度小0.5～0.7mm，該設置可以保證所述凸臺起到定位所述無氧銅密封圈的作用而不影響其結構。

所述凸臺的寬度為2～4mm。