CN103062541A - 一种鱼骨斜齿形金属垫片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鱼骨斜齿形金属垫片，垫片上下端面的圆周方向上分布有环状齿形沟槽，其中，齿形沟槽的齿与金属垫片为一个整体，并且朝着压力源的方向倾斜排列，其截面形似鱼骨，倾斜角度大于0度小于90度，并且齿的顶部与法兰的接触面为非尖角。本发明将齿的顶角设为圆角、平角或波浪圆弧角后，与法兰面接触的地方是圆弧或平面的，避免了传统的尖角齿造成对法兰面的损伤，斜齿设计提高了金属垫片的回弹性能，齿形沟槽在环面上的倾斜排列，形成多个封闭抗压腔体，使得来自压力源的压力能够逐级降压，而且封闭腔体利用流体压力，可产生有效的密封补偿力，提高密封的可靠性。

Description

一种鱼骨斜齿形金属垫片
技术领域
本发明涉及一种密封垫片，具体涉及一种鱼骨斜齿形金属垫片。  
背景技术
齿形垫片是一种金属软垫片，其密封效果优于金属平垫，一般是用精密的车床在金属不锈钢平垫片的两面加工成同心的90度夹角波形的锯齿状沟槽。根据使用部位和要求的不同，齿形垫片可以做成带内外定位环和两面加贴柔性石墨或聚四氟乙烯薄片的组合型垫片。
齿形垫片的优点是适用于高压、高温部位，耐腐蚀性强，密封作用稳定、可靠，但是也存在一些缺点：（1）90度的夹角使得所受压力呈开放式；（2）齿状的尖角易损伤法兰面；（3）金属自身回弹力微小，且基本无法利用流体压力产生的密封补偿力。
发明内容
针对现有齿形垫片的不足，本发明的目的是提供一种具有较高的回弹力及压力承载力的垫片。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种鱼骨斜齿形金属垫片，垫片上下端面的圆周方向上分布有环状齿形沟槽，所述齿形沟槽的齿与金属垫片为一个整体，并且朝着压力源的方向倾斜排列。
齿的倾斜角度大于0度小于90度，当压力源在垫片内侧，齿环就向内倾斜；当压力源在垫片外侧，齿环就向外倾斜。
进一步的技术方案，所述齿的顶部与法兰的接触面为非尖角，可以为圆角、平角、波浪圆弧角或者它们的组合。
环状齿形沟槽采用单一形状的齿或者多种形状齿的组合排列，可以为单一圆齿环或单一平齿环或单一波浪圆弧齿环设计，也可以由这三种齿环相互组合设计，并可采用均匀排列分布或非均匀排列分布设计。
在垫片的上下端面可以加贴石墨、聚四氟乙烯、石棉或陶瓷等非金属垫片，结合形成组合式垫片。
本发明具有以下优点：（1）垫片的齿形沟槽在环面上的倾斜排列，形成一圈圈向压力源方向收敛的多个封闭抗压腔体，使得来自压力源的压力能够逐级降压，这种非开放式的减压舱能提高密封的可靠性。（2）将齿的顶角设为圆角，与法兰面接触时不损伤法兰，可重复使用。（3）斜向金属齿环受压具有高回弹性，而且封闭腔体利用流体压力，可产生有效的密封补偿力，提高密封的可靠性。
附图说明
图1是现有齿形垫片的结构示意图。
图2是圆齿形垫片的结构示意图。
图3是圆齿形垫片的立体图。
图4是平齿形垫片的结构示意图。
图5是圆齿环非均匀排列分布的示意图。
图6和图7是圆齿环和平齿环结合组成的垫片示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细地说明。
与图1现有的尖角垫片不同，本发明垫片的齿顶角为非尖角，并且部分齿或全部齿都朝着压力源的方向倾斜排列，当压力源在垫片内侧，齿环就向内倾斜，见图2、图3和图4所示，齿的顶部为圆角或平角，并且均匀排列，整个垫片的截面像“鱼骨”的形状。图5为圆齿环的非均匀排列分布，齿环之间可有空缺的无齿区域，形成双密封或多密封的垫片结构。
除了采用上述单一的圆齿或平齿结构外，垫片还可以采用这两种结构的组合，如图6和图7所示，将圆齿环和平齿环交错排列或者以任意方式组合排列，可以提高垫片的弹性。
本发明将齿的顶角设为圆角、平角或波浪圆弧角后，与法兰面接触的地方是圆弧或平面的，避免了传统的尖角齿造成对法兰面的损伤。齿形沟槽在环面上的倾斜排列，使得来自压力源的压力能够逐级降压，提高密封的可靠性。对于齿的顶角以外其它部分的形状不限，可以有多种变化。
另外，垫片的上下端面可结合有非金属垫片，如石墨。在使用金属齿形垫片时，金属环上下面的石墨与密封元件接触，能加大密封效果、降低磨损率，同时在清理、更换或者重覆金属垫片时，只需将金属齿形垫片上的石墨换掉，该金属齿形垫片可继续使用，提高了使用效率，降低工业使用成本。

Claims (5)

1.一种鱼骨斜齿形金属垫片，垫片上下端面的圆周方向上分布有环状齿形沟槽，其特征在于，所述齿形沟槽的齿与金属垫片为一个整体，并且朝着压力源的方向倾斜排列。
2.根据权利要求1所述的一种鱼骨斜齿形金属垫片，其特征在于，所述齿的顶部与法兰的接触面为非尖角。
3.根据权利要求2所述的一种鱼骨斜齿形金属垫片，其特征在于，所述齿的顶部为圆角、平角、波浪圆弧角或者它们的组合。
4.根据权利要求2所述的一种鱼骨斜齿形金属垫片，其特征在于，所述环状齿形沟槽采用单一形状的齿或者多种形状齿的组合排列。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种鱼骨斜齿形金属垫片，其特征在于，所述环状齿形沟槽在垫片圆周方向上的排列间距为均匀或者非均匀的。
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