CN100501200C - 一种波形复合密封垫片的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种波形复合密封垫片，包括密封支架，所述的密封支架是波形金属，所述的波形金属的上下面覆合非金属软质密封层。一种波形复合密封垫片的制造方法，包括以下步骤：(1)选定条形状金属板、非金属软质密封层，确定金属板的厚度；(2)根据需要设定波纹的间距以及高度，将条形状金属滚压成形，得到波形金属为密封支架；(3)将非金属软质密封层的一个面加工成波纹形；(4)根据需要设定垫片的厚度，将非金属软质密封层覆合到波形金属的上下面上，制得波形复合密封垫片。本发明密封性能好、具有高强度高回弹性、使用寿命长。

Description

一种波形复合密封垫片的制造方法

(一)技术领域

本发明涉及一种波形复合密封垫片及其制造方法。

(二)背景技术

密封的种类繁多，可归纳成接触型和非接触型，几乎所有密封属于接触型密封。接触型密封又可分为弹性体接触和非弹性接触(密封面用金属、石墨等非弹性材料制成)。密封件是设备中应用最广泛的零部件之一。

在常温低压时，选用非金属密封垫，高温中压时选用金属与非金属组合密封垫或金属密封垫；在温度、压力有较大波动时，选用弹性好的密封垫；在低温、腐蚀性介质或真空条件时，应考虑具有特殊性能的密封垫，同时法兰的强度、表面粗糙度等技术性能对垫片选择也有重要关系。

处于苛刻工况条件下的密封：在大型化工、电力、冶金企业中有许多大型容器(换热器、塔、罐、槽等)，其工况条件往往处在高温、中压，介质流体作为易燃、易爆、有毒有害。并且在设备运行中，温度、压力发生波动，某些需要频繁拆卸作业的大型容器法兰面在长期使用后难以保持精度，修理又很困难，因此密封面的泄漏问题是一个重要技术问题。

现有的复合垫片主要有：

(1)、金属缠绕垫：通过V型金属圈支架增强抗压，V型金属缠绕圈为焊接固定；缺点是：在压力振动下易散架，特别是大口径(800MM)缠绕垫制造较困难，安全性能差；

(2)、金属包覆垫片：缺点是：密封面性能差，回弹性差，特别是大口径包覆垫，其尺寸精度，接触而密封性能均较差，并无法重复使用；

(3)、柔性石墨金属波齿：波齿金属骨架需车制加工成形；还存在的缺点是：金属齿尖易伤法兰面，金属骨架受车制精度的局限，易发生局部厚度减薄，在高温情况下易发生开裂；并且受加设备的局限加工大口径垫片困难，成本高；

(4)、其他金属波纹垫片：采用薄金属板冲压压制成形；缺点是：受金属板材宽度及压制设备的局限，加工大口径垫片困难、成本高、使用寿命短。

(三)发明内容

为了克服已有的复合密封垫片在温度、压力发生波动的工况条件下密封性能差、高度低、回弹性低、使用寿命短的不足，本发明提供一种密封性能好、具有高强度高回弹性、使用寿命长的波形复合密封垫片及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种波形复合密封垫片，包括密封支架，所述的密封支架是波形金属，所述的波形金属的上下面覆合非金属软质密封层。

所述的波形金属的波纹间距为1.6～8mm。

所述的波形金属的厚度为1.0～3.0mm。

所述的垫片的厚度为波纹间距的40～60％。

所述的波形金属的材料为如下之一：①、铜；②、铝；③、钢；④、不锈钢；⑤、蒙乃尔。

所述的非金属软质密封层的材料为如下之一：①、石墨；②、膨体四氟。

一种波形复合密封垫片的制造方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)、选定条形状金属板、非金属软质密封层，确定金属板的厚度；

(2)、根据需要设定波纹的间距以及高度，将条形状金属滚压成形，得到波形金属为密封支架；

(3)、将非金属软质密封层的一个面加工成波纹形；

(4)、根据需要设定垫片的厚度，将非金属软质密封层覆合到波形金属的上下面上，制得波形复合密封垫片。

在所述的(1)中，所述的波形金属的厚度为1.0～3.0mm。

在所述的(2)中，所述的波形金属的波纹间距为1.6～8mm，波纹高度为0.6～1.2mm。

在所述的(4)中，所述的垫片的厚度为波纹间距的40～60％。

本发明的工作原理是：该垫片由波型金属提供机械支撑，为满足工况条件，其回弹性能根据采用的形式及金属厚度、波纹间距，波纹高度来决定，并可根据需要加贴适宜的非金属软质密封材料为覆层。该种垫片，金属板的厚度一般在1.0～3.0mm之间，波纹间距1.6～8mm，波纹高度为0.6～1.2mm，垫片的厚度为波长的40～60％。常用的金属材料为铜、铝、钢、不锈钢、蒙乃尔等，软质密封材料一般为石墨、膨体四氟(250℃)等，该种垫片具有金属的强度，又具有波形弹性的特点，耐温、耐压、耐温压波动，对法兰精度要求低，密封性能良好，制造简便，价格低的特点。

本发明的有益效果主要表现在：1、密封性能好；2、具有高强度高回弹性；3、使用寿命长；4、对法兰的精度要求低；5、不损伤法兰工作面；6、制造简便、成本低。

(四)附图说明

图1是波形复合密封垫片的截面示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1，一种波形复合密封垫片，包括密封支架2，所述的密封支架2是波形金属，所述的波形金属2的上下面覆合非金属软质密封层1。波纹金属2与非金属软质密封层1之间通过背胶带粘结而成。

所述的波形金属2的波纹间距为1.6mm，波纹高度为0.6mm。所述的波形金属2的厚度为1.0。所述的垫片的厚度为波纹间距的40％。所述的波形金属2的材料为铜。所述的非金属软质密封层1的材料为石墨。

在宝钢化工公司沥青焦装置中，沥青焦焦炭塔的塔底出料口端盖法兰密封，介质运行工作温度470℃，工作压力0.7Mpa，介质为煤沥青油，介质泄漏后易自燃，密封面1970*1924，法兰螺栓M36-36均布；

该设备每两天一次停机放料，法兰温度降至100℃以下，而工作状态，焦炭塔内煤沥青油温度在550℃以上，塔底温度在470℃左右，由于法兰螺栓、垫片材质不同，因温度变化，螺栓预紧力减少使其密封失效，同时随着温度升高，设备运行一段时间后，垫片易发生应力松弛，密封性能下降。

原使用金属包覆垫，使用时需热坚固一次，并难以消除泄漏现象，金属包覆垫仅能使用一次。

使用本实施例的波形金属非金属覆层组合密封垫片，安装时只需在冷态时一次均匀紧固，并能多次有效使用至五次。

实施例2

参照图1，所述的波形金属2的波纹间距为3mm，波纹高度为0.8mm。所述的波形金属2的厚度为1.5。所述的垫片的厚度为波纹间距的45％。所述的波形金属2的材料为铝。所述的非金属软质密封层1的材料为石墨。

其余结构与实施例1相同。

实施例3

参照图1，所述的波形金属2的波纹间距为4mm，波纹高度为1.0mm。所述的波形金属2的厚度为2.0。所述的垫片的厚度为波纹间距的50％。所述的波形金属2的材料为钢。所述的非金属软质密封层1的材料为膨体四氟。

其余结构与实施例1相同。

实施例4

参照图1，所述的波形金属2的波纹间距为6mm，波纹高度为1.1mm。所述的波形金属2的厚度为2.5。所述的垫片的厚度为波纹间距的55％。所述的波形金属2的材料为不锈钢。所述的非金属软质密封层1的材料为膨体四氟。

其余结构与实施例1相同。

实施例5

参照图1，所述的波形金属2的波纹间距为8mm，波纹高度为1.2mm。所述的波形金属2的厚度为3.0。所述的垫片的厚度为波纹间距的60％。所述的波形金属2的材料为蒙乃尔。所述的非金属软质密封层1的材料为石墨。

其余结构与实施例1相同。

实施例6

参照图1，一种波形复合密封垫片的制造方法，包括以下步骤：

(1)、选定条形状金属板2、非金属软质密封层1，确定金属板2的厚度；

(2)、根据需要设定波纹的间距以及高度，将条形状金属滚压成形，得到波形金属2为密封支架；

(3)、将非金属软质密封层的一个面加工成波纹形；

(4)、根据需要设定垫片的厚度，将非金属软质密封层1覆合到波形金属的上下面上，制得波形复合密封垫片。

在所述的(1)中，所述的波形金属2的厚度为1.0～3.0mm。

在所述的(2)中，所述的波形金属2的波纹间距为1.6～8mm，波纹高度为0.6～1.2mm。

在所述的(4)中，所述的垫片的厚度为波纹间距的40～60％。

所述的波形金属的材料为如下之一：①、铜；②、铝；③、钢；④、不锈钢；⑤、蒙乃尔。所述的非金属软质密封层的材料为如下之一：①、石墨；②、膨体四氟。

Claims (1)

1、一种波形复合密封垫片的制造方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)、选定条形状金属板、非金属软质密封层，确定金属板的厚度；

(2)、根据需要设定波纹的间距以及高度，将条形状金属板滚压成形，得到波形金属为密封支架；

(3)、将非金属软质密封层的一个面加工成波纹形；

(4)、根据需要设定垫片的厚度，将非金属软质密封层覆合到波形金属的上下面上，制得波形复合密封垫片；其特征在于：所述的波形金属的厚度为1.0～3.0mm；所述的波形金属的波纹间距为1.6～8mm，波纹高度为0.6～1.2mm；所述的垫片的厚度为波纹间距的40～60％。

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