CN101144541A - 波形自紧式复合密封垫片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波形自紧式复合密封垫片，它包括环状的第一金属波纹板和至少一片环状的第二金属波纹板，第一金属波纹板和第二金属波纹板层叠形成贴合体，第一金属波纹板、第二金属波纹板在外圈边缘处和内圈边缘处分别采用焊接固定，在贴合体内圈边缘或者靠近内圈边缘的位置上开设有至少一个介质进入通道，当贴合体处于非工作状态时，第一金属波纹板和第二金属波纹板相互贴合；当贴合体处于工作状态时，第一金属波纹板和第二金属波纹板之间具有和介质进入通道相连通的间隙，介质可以通过介质进入通道进入第一金属波纹板和第二金属波纹板之间的间隙空间，该垫片利用介质传递的压力从而实现对密封比压的补偿，实现自紧式密封作用。

Description

波形自紧式复合密封垫片
技术领域
本发明涉及一种密封垫片，尤其涉及一种波形自紧式复合密封垫片。
背景技术
现有技术中，密封垫片多以石棉、橡胶等非金属材料制成，或者采用金属和非金属材料制成的复合垫片，由于此种材料或密封结构承受应力的能力较差，在使用一段时间后，由于承受压力和介质温度的共同作用，密封垫片易老化、疲劳或松弛，密封性变差甚至失去密封性能，同时在安装时易弯曲变形，影响了密封效果。另有金属材料制成的密封垫片，因金属材料压缩回弹性能有限，对温度波动和交变载荷的适应能力差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波形自紧式复合密封垫片，该波形自紧式复合密封垫片对温度波动和交变载荷的适应能力强。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：  一种波形自紧式复合密封垫片，它包括环状的第一金属波纹板，它还包括至少一片环状的第二金属波纹板，所述的第一金属波纹板和所述的第二金属波纹板层叠形成环状的贴合体，所述第一金属波纹板的外圈边缘和所述第二金属波纹板的外圈边缘焊接固定，所述第一金属波纹板的内圈边缘和所述第二金属波纹板的内圈边缘焊接固定，在所述贴合体的内圈边缘或者靠近内圈边缘的位置上开设有至少一个介质进入通道，所述的贴合体具有非工作状态和工作状态，当所述贴合体处于非工作状态时，所述的第一金属波纹板和所述的第二金属波纹板相互贴合；当所述贴合体处于工作状态时，所述的第一金属波纹板和所述的第二金属波纹板之间具有间隙，所述的间隙和所述的介质进入通道相连通。
所述第一金属波纹板上的波峰部和所述第二金属波纹板上的波峰部相吻合层叠，所述第一金属波纹板上的波谷部和所述第二金属波纹板上的波谷部相吻合层叠。
所述第一金属波纹板或所述第二金属波纹板上的多个波峰部和波谷部形成同心圆状。
在所述贴合体的上表面和下表面上设置有覆层。
所述覆层的材料为石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或一种以上的复合物。
所述覆层凸出于所述贴合体表面上的波峰部0.1-10毫米。
所述第一金属波纹板或所述第二金属波纹板的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔、英苛镍、钛中的一种或几种的混合物。
所述第一金属波纹板或所述第二金属波纹板的厚度为0.1-10毫米。
由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于：在管道或者设备的法兰之间安装波形自紧式复合密封垫片时，预紧密封比压低，在垫片工作时通过垫片上的介质进入通道，管道或者设备内的介质会进入第一金属波纹板和第二金属波纹板之间的空间，波形自紧式复合密封垫片利用介质压力传递来对密封垫片上的外部压力进行补偿，实现自紧式作用，加上采用波纹状的金属板，当由于介质压力和温度发生循环变化而产生交变载荷时，载荷可以在整个波纹面被较好地分配，从而避免了垫片边缘的集中受力，提高了垫片整体的抗疲劳性，因此该垫片具有更好的抵抗交变载荷、温度波动引起的密封比压缺失导致密封失效的行为性能。
附图说明
附图1为本发明的主视图；
附图2为附图1沿A-A方向的剖视图(贴合体处于非工作状态)；
附图3为本发明中贴合体处于工作状态并且介质进入通道开设在贴合体内圈边缘上的剖视图；
附图4为本发明中贴合体处于工作状态并且介质进入通道开设在靠近贴合体内圈边缘位置上的剖视图；
其中：
1、第一金属板；2、第二金属板；3、贴合体；4、间隙；5、介质进入通道；6、覆层。
具体实施方式
下面结合附图来进一步阐述本发明的具体结构和工作过程。
参见附图1-4所示，一种波形自紧式复合密封垫片，它包括环状的第一金属波纹板1，它还包括至少一片环状的第二金属波纹板2，所述第一金属波纹板1或所述第二金属波纹板2上的多个波峰部和波谷部形成同心圆状，所述的第一金属波纹板1和所述的第二金属波纹板2层叠形成环状的贴合体3，所述第一金属波纹板1上的波峰部和所述第二金属波纹板2上的波峰部相吻合层叠，所述第一金属波纹板1上的波谷部和所述第二金属波纹板2上的波谷部相吻合层叠，所述第一金属波纹板1的外圈边缘和所述第二金属波纹板2的外圈边缘焊接固定，所述第一金属波纹板1的内圈边缘和所述第二金属波纹板2的内圈边缘焊接固定，在所述贴合体3的内圈边缘或者靠近内圈边缘的位置上开设有至少一个介质进入通道5，所述的贴合体3具有非工作状态和工作状态，当所述贴合体3处于非工作状态时，所述的第一金属波纹板1和所述的第二金属波纹板2相互贴合，如附图2所示；当所述贴合体3处于工作状态时，所述的第一金属波纹板1和所述的第二金属波纹板2之间具有间隙4，所述的间隙4和所述的介质进入通道5相连通，如附图3或附图4所示。
在所述贴合体3的上表面和下表面上设置有覆层6，在应用安装时，波形自紧式复合密封垫片处于对接管道或设备的法兰之间，覆层6与法兰相接触，首先起到密封作用，所述覆层6的材料为石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或一种以上的复合物，所述覆层6凸出于所述贴合体3表面上的波峰部0.1-10毫米。
在附图3中，所述的介质进入通道5开设在贴合体3的内圈边缘上，且处在覆层6所覆盖的区域之外，在将该密封垫片安装在法兰之间时，可以选择较低的预紧密封比压，在该垫片处于工作状态时管道或设备内的介质会经过介质进入通道5进入第一金属波纹板1和第二金属波纹板2之间的空间，通过第一金属波纹板1和第二金属波纹板2之间的间隙4，该密封垫片在介质压力和温度发生变化波动时，通过介质压力传递来对密封垫片上的工作密封比压进行补偿，以增加贴合体3和被密封表面的比压，实现自紧作用，并且该密封垫片采用波纹状的金属板，则由于介质压力和温度发生循环变化而发生交变载荷时，载荷可以在整个波纹面被较好地分配，从而避免了垫片边缘的集中受力，提高了垫片整体的抗疲劳性，因此该垫片具有更好的抵抗交变载荷、温度波动引起的密封比压缺失导致密封失效的行为性能。
在附图4中，所述的介质进入通道5开设在靠近贴合体3内圈边缘的位置上，且处在覆层6所覆盖的区域之外，其工作原理同上。
所述第一金属波纹板1或所述第二金属波纹板2的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛中的一种或几种的混合物，所述第一金属波纹板1或所述第二金属波纹板2的厚度为0.1-10毫米。

Claims (8)

1.一种波形自紧式复合密封垫片，它包括环状的第一金属波纹板(1)，其特征在于：它还包括至少一片环状的第二金属波纹板(2)，所述的第一金属波纹板(1)和所述的第二金属波纹板(2)层叠形成环状的贴合体(3)，所述第一金属波纹板(1)的外圈边缘和所述第二金属波纹板(2)的外圈边缘焊接固定，所述第一金属波纹板(1)的内圈边缘和所述第二金属波纹板(2)的内圈边缘焊接固定，在所述贴合体(3)的内圈边缘或者靠近内圈边缘的位置上开设有至少一个介质进入通道(5)，所述的贴合体(3)具有非工作状态和工作状态，当所述贴合体(3)处于非工作状态时，所述的第一金属波纹板(1)和所述的第二金属波纹板(2)相互贴合；当所述贴合体(3)处于工作状态时，所述的第一金属波纹板(1)和所述的第二金属波纹板(2)之间具有间隙(4)，所述的间隙(4)和所述的介质进入通道(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：所述第一金属波纹板(1)上的波峰部和所述第二金属波纹板(2)上的波峰部相吻合层叠，所述第一金属波纹板(1)上的波谷部和所述第二金属波纹板(2)上的波谷部相吻合层叠。
3.根据权利要求1所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于；所述第一金属波纹板(1)或所述第二金属波纹板(2)上的多个波峰部和波谷部形成同心圆状。
4.根据权利要求1所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：在所述贴合体(3)的上表面和下表面上设置有覆层(6)。
5.根据权利要求4所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：所述覆层(6)的材料为石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或一种以上的复合物。
6.根据权利要求4所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：所述覆层(6)凸出于所述贴合体(3)表面上的波峰部0.1-10毫米。
7.根据权利要求1所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：所述第一金属波纹板(1)或所述第二金属波纹板(2)的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔、英苛镍、钛中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的波形自紧式复合密封垫片，其特征在于：所述第一金属波纹板(1)或所述第二金属波纹板(2)的厚度为0.1-10毫米。
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