CN106704740A - 波齿复合垫片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波齿复合垫片，其技术方案要点是:包括环形金属骨架,环形金属骨架的上下两侧均设有与环形金属骨架同心设置的波齿，且两侧的波齿相互错位设置，环形金属骨架的上下两侧还复合有柔性非金属层，环形金属骨架的内环面上设有由氟橡胶材料制成的第一环形橡胶圈，第一环形橡胶圈的厚度大于环形金属骨架的厚度，且小于等于环形金属骨架加上下两侧柔性非金属层的厚度。其具有良好的回弹性能和密封性能，并通过第一环形橡胶圈可以减少流体反复对环形金属骨架以及柔性非金属层的冲击和浸蚀，提高垫片的密封性能和使用寿命。

Description

波齿复合垫片
技术领域
本发明涉及密封件领域，特别涉及一种波齿复合垫片。
背景技术
波齿复合垫片是一种金属复合垫片，一般先用精密的车床或专用铣床在金属平垫片的二面加工成同心的波形状沟槽，上下两面齿尖相互错开，使其具有更好的压缩回弹性能，由于与其它密封面的接触是多个同心圆的线接触，因此具有迷宫密封作用，根据不同的介质和工况条件，可选择柔性非金属材料或者其它一些软金属，粘贴在垫片的二面，利用软性覆盖层的密封性以及金属的强度、弹性好的优点，以达到更好的密封效果。
如公告号为CN205639961U的中国专利公开的一种柔性石墨金属波齿复合垫片，为了实现对接管道中两法兰的良好密封，会将其夹在两法兰之间。此处，法兰和波齿复合垫片，长期处于高温、高压的工况下，并且管道内的流体长时间浸蚀波齿复合垫片的内环面处，容易使波齿复合垫片慢慢锈蚀损坏，从而影响密封效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种波齿复合垫片，其在处管道内的一侧不易发生锈蚀，密封性好。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种波齿复合垫片，包括环形金属骨架,环形金属骨架的上下两侧均设有与环形金属骨架同心设置的波齿，且两侧的波齿相互错位设置，环形金属骨架的上下两侧还复合有柔性非金属层，环形金属骨架的内环面上设有由氟橡胶材料制成的第一环形橡胶圈，第一环形橡胶圈的厚度大于环形金属骨架的厚度，且小于等于环形金属骨架加上下两侧柔性非金属层的厚度。
通过上述技术方案，上下两侧波齿的齿尖相互错位，使环形金属骨架具有良好的压缩回弹性能，并且两侧面通过柔性非金属材料的复合，使垫片和密封面之间的附着程度更好，进一步提高垫片的回弹性能和密封性能，同时环形金属骨架作为支撑结构又能够有效的防止密封件压溃，提高结构强度和使用耐久性；使用时，当两法兰压于垫片的两侧时，法兰首先挤压两侧的柔性非金属层，在两法兰压紧的过程中会使环形金属骨架内环面上的第一环形橡胶圈两侧也同样处于压紧状态，这样，第一环形橡胶圈就与法兰的侧面也形成密封结构，可以减少流体反复对环形金属骨架以及柔性非金属层的冲击和浸蚀，提高垫片的密封性能和使用寿命；此处，氟橡胶是主链或者侧链的碳原子上含有氟原子而合成的高分子弹性体，具有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，能够更好的提高垫片的耐腐蚀性和密封性。
优选的，第一环形橡胶圈的上下两侧面中部位置开设有弧形凹槽。
通过上述技术方案，弧形凹槽的设置增加了第一环形橡胶圈侧面受力时的延展性，当两法兰的端面接触第一环形橡胶圈的侧面时，弧形凹槽的开口贴合于法兰端面；法兰继续施力挤压时，第一环形橡胶圈的弧形凹槽处受力向两侧延展，同时在自身内在弹性力的作用下，弧形凹槽处保持回缩的趋势，可以使第一环形橡胶圈的侧面与法兰端面贴合更加紧密。
优选的，环形金属骨架的内环面上设有环形凸棱，第一环形橡胶圈的外环面上设有与环形凸棱相配合的环形凹槽。
通过上述技术方案，环形凸棱和环形凹槽的设置可以对第一环形橡胶圈进行预固定，提高结构的紧凑性。
优选的，环形凸棱的数量为两个且呈环形金属骨架的厚度方向呈上下间隔分布。
通过上述技术方案，环形凸棱的数量为两个，则与之配合的环形凹槽也为两个，当第一环形橡胶圈固定在环形金属骨架的内环面上时，第一环形橡胶圈两环形凹槽之间凸出的部分会卡于两环形凸棱之间，然后环形凸棱又插入环形凹槽中，使第一环形橡胶圈在环形金属骨架的内环面上固定更加稳定。
优选的，两环形凸棱相背离的一侧设有锥形面，环形凸棱远离金属骨架的一端为小端，环形凹槽的槽口大小大于环形凸棱小端的大小，且环形凹槽的槽口大小小于环形凸棱大端的大小。
通过上述技术方案，环形凹槽为直通的凹槽，其槽宽一致；环形凸棱的宽度从其最外端向环形金属骨架一侧逐渐增大，由于环形凹槽的槽宽小于环形凸棱靠近环形金属骨架一端的宽度，因此，在未受外力挤压时，环形凸棱并不能完全插入环形凹槽内；此处，当管道内的流体对第一环形橡胶圈有一定的压力时，第一环形橡胶圈就会微微向环形金属骨架靠近，在锥形面的作用下，第一环形橡胶圈微微向两法兰侧胀开，和两法兰之间贴合的更紧密，加强垫片的密封性。
优选的，波齿的横截面形状为等腰梯形。
通过上述技术方案，等腰梯形状的波齿，其在承受压力时，两侧受力均匀，且尖端部不易受压损坏，支撑强度好。
优选的，柔性非金属层为柔性石墨层。
通过上述技术方案，柔性石墨层由膨胀石墨构成，其具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软性、压缩回弹性和吸附性，密封效果更好。
优选的，环形金属骨架的外环面上设有套有第二环形橡胶圈。
通过上述技术方案，第二环形橡胶圈的设置可以对环形金属骨架的外环面进行一定程度的保护，减少外界环境对其的侵蚀损坏。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
附图标记：1、环形金属骨架；2、波齿；3、柔性非金属层；4、第一环形橡胶圈；5、弧形凹槽；6、环形凸棱；7、环形凹槽；8、锥形面；9、第二环形橡胶圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如附图1所示的波齿复合垫片，包括环形金属骨架1,环形金属骨架1的上下两侧均设有与环形金属骨架1同心设置的波齿2，波齿2的横截面形状为等腰梯形，此处，环形金属骨架1上下两侧波齿2的齿尖相互错位设置。环形金属骨架1的上下两侧还复合有柔性非金属层3，柔性非金属层3为由膨胀石墨制成的柔性石墨层。
在环形金属骨架1的内环面上设有由氟橡胶材料制成的第一环形橡胶圈4，环形金属骨架1的外环面上设有套有第二环形橡胶圈9，第一环形橡胶圈4的厚度大于环形金属骨架1的厚度，且小于等于环形金属骨架1加上下两侧柔性非金属层3的厚度。其中，第一环形橡胶圈4的上下两侧面中部位置开设有弧形凹槽5，当两法兰的端面接触第一环形橡胶圈4的侧面时，弧形凹槽5的开口贴合于法兰端面；法兰继续施力挤压时，第一环形橡胶圈4的弧形凹槽5处受力向两侧延展，同时在自身内在弹性力的作用下，弧形凹槽5处保持回缩的趋势，可以使第一环形橡胶圈4的侧面与法兰端面贴合更加紧密。
其中，环形金属骨架1的内环面上还设有环形凸棱6，环形凸棱6的数量为两个且呈环形金属骨架1的厚度方向呈上下间隔分布，第一环形橡胶圈4的外环面上设有与环形凸棱6相配合的环形凹槽7；此处，环形凹槽7为直通的凹槽，其槽宽一致，两环形凸棱6相背离的一侧设有锥形面8，环形凸棱6的宽度从其最外端向环形金属骨架1一侧逐渐增大，由于环形凹槽7的槽宽小于环形凸棱6靠近环形金属骨架1一端的宽度，因此，在未受外力挤压时，环形凸棱6并不能完全插入环形凹槽7；当管道内的流体对第一环形橡胶圈4有一定的压力时，第一环形橡胶圈4就会微微向环形金属骨架1靠近，在锥形面8的作用下，第一环形橡胶圈4微微向两法兰侧胀开，和两法兰之间贴合的更紧密，加强垫片的密封性。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (8)

1.一种波齿复合垫片，包括环形金属骨架(1),环形金属骨架(1)的上下两侧均设有与环形金属骨架(1)同心设置的波齿(2)，且两侧的波齿(2)相互错位设置，环形金属骨架(1)的上下两侧还复合有柔性非金属层(3)，其特征是：环形金属骨架(1)的内环面上设有由氟橡胶材料制成的第一环形橡胶圈(4)，第一环形橡胶圈(4)的厚度大于环形金属骨架(1)的厚度，且小于等于环形金属骨架(1)加上下两侧柔性非金属层(3)的厚度。
2.根据权利要求1所述的波齿复合垫片，其特征是：第一环形橡胶圈(4)的上下两侧面中部位置开设有弧形凹槽(5)。
3.根据权利要求1所述的波齿复合垫片，其特征是：环形金属骨架(1)的内环面上设有环形凸棱(6)，第一环形橡胶圈(4)的外环面上设有与环形凸棱(6)相配合的环形凹槽(7)。
4.根据权利要求3所述的波齿复合垫片，其特征是：环形凸棱(6)的数量为两个且呈环形金属骨架(1)的厚度方向呈上下间隔分布。
5.根据权利要求4所述的波齿复合垫片，其特征是：两环形凸棱(6)相背离的一侧设有锥形面(8)，环形凸棱(6)远离金属骨架的一端为小端，环形凹槽(7)的槽口大小大于环形凸棱(6)小端的大小，且环形凹槽(7)的槽口大小小于环形凸棱(6)大端的大小。
6.根据权利要求1所述的波齿复合垫片，其特征是：波齿(2)的横截面形状为等腰梯形。
7.根据权利要求1所述的波齿复合垫片，其特征是：柔性非金属层(3)为柔性石墨层。
8.根据权利要求1所述的波齿复合垫片，其特征是：环形金属骨架(1)的外环面上设有套有第二环形橡胶圈(9)。
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