CN102865364B - 金属缠绕式垫片、内环、对中环以及金属缠绕式垫片组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属缠绕式垫片、内环、对中环以及金属缠绕式垫片组件，解决了现有金属缠绕式垫片组件一经使用后全部废弃的问题。技术方案包括金属缠绕式垫片、与金属缠绕式垫片配合套接的内环和/或对中环，所述金属缠绕式垫片的内支撑圈和/或外支撑圈上均匀设有多个支架，所述内环和对中环上对应均匀设有多个支架卡孔。本发明结构简单、安装灵活、可靠性好、使用后可更换相应损坏的组件，未损坏组件无需更换，有效降低了生产和使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及垫片领域，具体的说是一种金属缠绕式垫片、内环、对中环以及金属缠绕式垫片组件。
背景技术
金属缠绕式垫片在石油化工等领域得到了广泛的应用，并且使用效果非常好。金属缠绕式垫片是由“V”形或“W”形金属带与非金属带相互重叠，连续缠绕而成，在始、末端用点焊方式将金属带固定。
金属缠绕式垫片组件分四种型式，除基本型外，常用的还有带内环型、带对中环型、带内环和对中环型。所述带内环型是指由金属缠绕式垫片的内圈内嵌有内环；带对中环型是指金属缠绕式垫片的外圈上套有对中环；带内环和对中环型是指金属缠绕式垫片的内圈内嵌有内环，同时外圈上也套有对中环；上述几种结构形式中，金属缠绕式垫片与内环和/或外环的套接通常是利用金属缠绕式垫片制作过程中所形成的环形卡条与在内环和/或对中环上所开出的环形卡槽相配合的卡接形式，一旦组装后不可拆卸，若强行拆卸则会使卡槽或卡条局部损坏而无法再次使用。金属缠绕式垫片组件不可重复使用的特点，带来如下问题：对于带内环型、带对中环型以及带内环和对中环型这三种金属缠绕式垫片组件来说，一旦金属缠绕带失效，那么不仅金属缠绕式垫片失效，而且与之配套使用的内环和（或）对中环也一同废弃。特别是在石油化工装置管道试压、吹扫以及试车阶段，由于法兰阀门、法兰管件以及设备法兰管口等与管道之间进行频繁的连接和拆除，导致大量的金属缠绕式垫片损坏，由此造成金属缠绕式垫片损坏的用量一般是金属缠绕式垫片正常用量的一倍以上。由于石油化工等装置工艺介质的特殊性，金属缠绕式垫片组件的内环和（或）对中环的材质较为昂贵，如0Cr18Ni9（304）、00Cr19Ni10（304L）、0Cr17Ni12Mo2（316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）、0Cr18Ni10Ti（321）、0Cr18Ni11Nb（347）等，在金属缠绕式垫片组件使用的过程中，容易损坏的部分一般是金属缠绕带部分，而金属缠绕式垫片的内环和（或）对中环一般是不易损坏的，因此，如此粗犷地使用金属缠绕式垫片是对资源的一种巨大的浪费。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、安装灵活、可靠性好的金属缠绕式垫片组件。
本发明还提供了可灵活多样组成上述金属缠绕式垫片组件的金属缠绕式垫片、内环及对中环。
技术方案包括垫片本体，所述垫片本体的内圈上嵌有内支撑圈，外圈上套有外支撑圈，所述内支撑圈和/或外支撑圈上均匀设有多个支架，所述支架由相互连接的托架及定位导向架构成，所述托架的高度大于定位导向架的高度。
所述定位导向架的厚度大于托架的厚度。
所述托架的厚度与定位导向架厚度之间的比值为0.5-1。
一种可与金属缠绕式垫片配套使用的内环，包括内环本体，所述内环本体的外圈上均匀开有多个支架卡孔，所述支架卡孔由托架卡孔及定位导向架卡孔构成，所述托架卡孔的深度大于定位导向架卡孔的深度。
所述定位导向架卡孔的厚度大于托架卡孔的厚度。
所述托架卡孔的厚度与定位导向架卡孔厚度之间的比值为0.5-1。
一种可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，包括对中环本体，所述对中环本体的内圈上均匀开有多个支架卡孔，所述支架卡孔由托架卡孔及定位导向架卡孔构成，所述托架卡孔的深度大于定位导向架卡孔的深度。
所述定位导向架卡孔的厚度大于托架卡孔的厚度。
所述托架卡孔的厚度与定位导向架卡孔厚度之间的比值为0.5-1。
一种金属缠绕式垫片组件，包括权利要求1-3所述的金属缠绕式垫片、以及与金属缠绕式垫片配合套接的权利要求4-6所述的内环和/或权利要求7-9所述的对中环。
本发明组件中内环、对中环可根据具体需要择一或者同时与金属缠绕式垫片配合组成本发明所述的金属缠绕式垫片组件，支架及支架卡孔的数量及位置均相互对应。插接时，由于改变了金属缠绕式垫片与内环和/或对中环不可拆卸的套接方式，通过支架与支架卡孔的配合（尺寸匹配），实现两者或三者的套接，由于支架由高度不一的托架及定位导向架组成，配合深度与托架及定位导向架高度匹配的支架卡孔中的托架卡孔及定位导向架卡孔，可以实现金属缠绕式垫片与内环和/或对中环套接时的定位及固定双功能，且解决了过去套接后不可拆卸的技术问题。
本发明组件中，任一组件损坏，均可拆下后更换新的相应组件，而其它未损坏组件则可与之安装后继续使用，从而大大降低了使用成本。所述金属缠绕式垫片上支架的设置数量可根据金属缠绕式垫片尺寸合理设置，内环和/或对中环上的支架卡孔的数量与之匹配，如公称直径＜DN300的金属缠绕式垫片上可均布2-3个，对于DN300≤公称直径＜DN600的金属缠绕式垫片上可均布4-6个，对于公称直径≥DN600的金属缠绕式垫片上可均布8-12个。所述托架与定位导向架的高度差最好为1-5mm，若高度差过大则容易造成内环和/或对中环的宽度缩减过多，从而降低了内环和/或对中环的强度，若高度差过小则容易造成支架和支架卡孔之间匹配不稳固。
因为托架的高度大于定位导向架的高度，因此优选所述定位导向架的厚度大于托架的厚度，这是为了在支架和支架卡孔两者套接后保证相应的强度和定位要求，若托架的厚度过小则容易造成托架在使用过程中的损坏，若托架的厚度过大则容易造成金属缠绕式垫片与内环和/或对中环难以稳固套接。
本发明金属缠绕式垫片、内环及对中环结构简单，加工、使用极为简便，可配套灵活使用；本发明金属缠绕式垫片组件中任一组件损坏时均可自由更换，重新配套安装后不会影响其密封效果，解决了管道法兰组件及与设备法兰管口之间进行频繁的连接和拆除，导致大量的金属缠绕式垫片损坏，必需更换整个垫片组件而带来的成本提高的问题，具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为金属缠绕式垫片的主视图。
图2为金属缠绕式垫片的剖视图。
图3为支架的局部示意图。
图4为图3中支架的剖视图
图5为对中环的主视图。
图6为对中环上支架卡孔的局部示意图。
图7为图6中支架卡孔的剖视图。
图8为内环的主视图。
图9为内环上支架卡孔的局部示意图。
图10为图9中支架卡孔的剖视图。
图11为实施例1中金属缠绕式垫片组件安装示意图。
图12为图11的剖视图。
图13为图12中A部放大图。
图14为实施例2中金属缠绕式垫片组件安装示意图。
图15为实施例3中金属缠绕式垫片组件安装示意图。
其中，1-金属缠绕式垫片、1-1-外支撑圈、1-2-内支撑圈、1-3-支架、1-4-支架、1-5-托架、1-6定位导向架、1-7-垫片本体、2-对中环、2-1-支架卡孔、2-2-托架卡孔、2-3-定位导向架卡孔、2-4对中环本体、3-内环、3-1-支架卡孔、3-2-定位导向架卡孔、3-3-托架卡孔、3-4-内环本体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明：
金属缠绕式垫片1实施例：
参照图1-图4，垫片本体1-7的内圈上嵌有内支撑圈1-2，外圈上套有外支撑圈1-1，所述内支撑圈1-2上均匀设有突起的3个支架1-4，外支撑圈1-1上也均匀设有突出的3个支架1-3，参照图3和图4，所述支架1-3由相互连接的托架1-5及定位导向架1-6构成，所述托架1-5的高度L4大于定位导向架1-6的高度L5，所述定位导向架1-6的厚度L3大于托架1-5的厚度L2，所述L3+L2的总厚度L1与对中环本体和/或内环本体的厚度相等。所述支架1-4的结构与支架1-3相同，在此不作赘述。
作为本实施例的另一变形，金属缠绕式垫片1可以仅在其内支撑圈1-2上设定支架1-4，而不在外支撑圈1-1上设支架1-3；或者可以仅在其外支撑圈1-1上设支架1-3，而不在内支撑圈1-2上设支架1-4。以上三种方案都属本发明请求保护的范围内。
对中环2实施例：
参照图5-图7，对中环本体2-4的内圈上均匀开有多个支架卡孔2-1，所述支架卡孔2-1由托架卡孔2-2及定位导向架卡孔2-3构成，所述托架卡孔2-2的深度L4大于定位导向架卡孔2-3的深度L5。所述定位导向架卡孔的2-3的厚度L3大于托架卡孔2-2的厚度L2，所述L3+L2的总厚度L1与对中环本体厚度相等。
内环3实施例：
参照图8-图10，内环3-4的外圈上均匀开有多个支架卡孔3-1，所述支架卡孔3-1由托架卡孔3-2及定位导向架卡孔3-3构成，所述托架卡孔3-2的深度L4大于定位导向架卡孔3-3的深度L5。所述定位导向架卡孔的3-3的厚度L3大于托架卡孔3-2的厚度L2，所述L3+L2的总厚度L1与对内环本体的厚度相等。
金属缠绕式垫片组件实施例1（带内环和对中环型）：
参照图11-图13，金属缠绕式垫片1内嵌有内环3，其外套有对中环2，金属缠绕式垫片1上的支架1-3及支架1-4分别与各自对应的对中环2及内环3上的支架卡孔2-1和支架卡孔3-1一一对应卡入，紧密配合，从而实现三者的卡接。这种卡接方式，能够满足在金属缠绕式垫片1、对中环2及内环3组装后三者之间均无法在轴向和径向上自由活动的限位要求，并且，当金属缠绕式垫片1被损坏后，又可以方便的由金属缠绕式垫片组件中取出，更换新的金属缠绕式垫片1，同时不会对其它组件带来损伤，仍可继续使用，从而大大降低了制造和使用成本。
金属缠绕式垫片组件实施例2（带对中环型）：
参照图14，本实施例中，金属缠绕式垫片1仅在其外支撑圈1-1上设支架1-3，而不在内支撑圈1-2上设支架1-4。组装时，在金属缠绕式垫片1外套对中环2，金属缠绕式垫片1上的支架1-3和对中环2上的支架卡孔2-1一一对应卡入，紧密配合，其余同实施例1。
金属缠绕式垫片组件实施例3（带内环型）：
参照图15，本实施例中，金属缠绕式垫片1仅在其内支撑圈1-2上设支架1-4，而不在外支撑圈1-1上设支架1-3。组装时，在金属缠绕式垫片1内嵌入内环3，金属缠绕式垫片1上的支架1-4和内环3上的支架卡孔3-1一一对应卡入，紧密配合，其余同实施例1。
Claims (7)
1.一种金属缠绕式垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的内圈上嵌有内支撑圈，外圈上套有外支撑圈，其特征在于，所述内支撑圈和/或外支撑圈上均匀设有多个支架，所述支架由相互连接的托架及定位导向架构成，所述托架的高度大于定位导向架的高度，所述定位导向架的厚度大于托架的厚度。
2.如权利要求1所述的金属缠绕式垫片，其特征在于，所述托架的厚度与定位导向架厚度之间的比值为0.5-1。
3.一种可与金属缠绕式垫片配套使用的内环，包括内环本体，其特征在于，所述内环本体的外圈上均匀开有多个支架卡孔，所述支架卡孔由托架卡孔及定位导向架卡孔构成，所述托架卡孔的深度大于定位导向架卡孔的深度，所述定位导向架卡孔的厚度大于托架卡孔的厚度。
4.如权利要求3所述的可与金属缠绕式垫片配套使用的内环，其特征在于，所述托架卡孔的厚度与定位导向架卡孔厚度之间的比值为0.5-1。
5.一种可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，包括对中环本体，其特征在于，所述对中环本体的内圈上均匀开有多个支架卡孔，所述支架卡孔由托架卡孔及定位导向架卡孔构成，所述托架卡孔的深度大于定位导向架卡孔的深度，所述定位导向架卡孔的厚度大于托架卡孔的厚度。
6.如权利要求5所述的可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，其特征在于，所述托架卡孔的厚度与定位导向架卡孔厚度之间的比值为0.5-1。
7.一种金属缠绕式垫片组件，其特征在于，包括权利要求1或2所述的金属缠绕式垫片、以及与金属缠绕式垫片配合套接的权利要求3或4所述的内环和/或权利要求5或6所述的对中环。
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