CN110788333A - 金属缠绕垫片的生产工艺及金属缠绕垫片 - Google Patents

金属缠绕垫片的生产工艺及金属缠绕垫片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属缠绕垫片的生产工艺及金属缠绕垫片,涉及密封件制备的技术领域,解决了现有技术中带内外环的金属缠绕垫片组装操作繁琐不便的问题,其技术方案要点是包括以下步骤:a.内环制备;b.外环制备;c.薄板成型;d.片材成型;e.薄板绕卷;f.组装;将内环、外环和密封垫片都沿竖直方向分别堆叠在容置箱、进料箱和进给箱当中,然后推动外环和密封垫片进入到初次组合孔中进行初次组合,然后将组合有密封垫片的外环和内环进入到二次组合孔中进行二次组合,得到最终的金属缠绕垫片,无需人工进行进料和转运,使得操作更加方便快捷。

Description

金属缠绕垫片的生产工艺及金属缠绕垫片
技术领域
本发明涉及密封件制备的技术领域,更具体的说,它涉及一种金属缠绕垫片的生产工艺及金属缠绕垫片。
背景技术
金属缠绕垫片是目前应用广泛的一种密封垫片,为半金属密合垫中回弹性最佳的垫片,由V形或W形薄钢带与各种填充料交替缠绕而成,能耐高温、高压和适应超低温或真空下的条件使用,通过改变垫片的材料组合,可解决各种介质对垫片的化学腐蚀问题。金属缠绕垫片的种类很多,现有一种金属缠绕垫片为带内外环的金属缠绕垫片,通过内环和外环对密封垫片的限位和加强,增加了金属缠绕垫片整体的强度和密封效果。
在内外环金属缠绕垫片的生产过程当中,需要分别对内环、外环以及密封垫片进行加工,然后在将内环、外环和密封垫片安装在一起,在进行安装的时候,需要先使用压力机将密封垫片压入到外环当中,然后在通过人工将压入密封垫片的外环与内环一起放入另一压力机当中将内环压入到密封垫片内侧,从而形成带内外环的金属缠绕垫片,在进行生产的过程当中,需要频繁的对金属缠绕垫片进行转运,存在组装操作繁琐不便的问题。
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金属缠绕垫片的生产工艺,其通过将内环、外环和密封垫片都沿竖直方向分别堆叠在容置箱、进料箱和进给箱当中,然后推动外环和密封垫片进入到初次组合孔中进行初次组合,然后将组合有密封垫片的外环和内环进入到二次组合孔中进行二次组合,得到最终的金属缠绕垫片,无需人工进行进料和转运,使得操作更加方便快捷。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种金属缠绕垫片的生产工艺,包括以下步骤:
a.内环制备:将原材料粉末混合,然后经过成型模具的挤压成型,制备成内环的形状,然后通过加热烧结,最终成型内环;
b.外环制备:将原材料粉末混合均匀,经过成型模具的挤压成型,制备呈外环的形状,然后通过加热烧结的方式,最终成型外环;
c.薄板成型:通过裁切的方式,将钢带的宽度裁切成设计的宽度大小,然后将钢带通过拉伸成型,加工成V字形钢带;
d.片材成型:片材选用膨胀石墨带和云母带作为片材,膨胀石墨带和云母带的形状都呈V字形,且宽度与钢带的宽度相等;
e.薄板绕卷:先将钢带材料绕卷三圈,然后将钢带的绕卷内侧的一端点焊在绕卷在其外部的钢带上,进行连接,然后将膨胀石墨带插入钢带绕卷的内侧与钢带一起进行绕卷,绕卷的圈数为5圈,然后裁断膨胀石墨带,插入云母带,继续进行绕卷,绕卷的圈数为4圈,然后将云母带裁断,单独的绕卷三圈钢带,将钢带裁断,并且将钢带裁断的一端点焊在内侧的钢带上,完成密封垫片的制备;
f.组装:利用金属缠绕垫片组装设备进行组装,将制备完成的内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱、进料箱和进给箱当中,然后进料板推动外环进入到初次组合孔当中,传输板推动密封垫片运动至预装孔中,然后初次组合气缸向上推动密封垫片进入到初次组合孔中并且将密封垫片压入到外环内侧与外环完成组装,之后进给板推动组合有密封垫片的外环进入到二次组合孔中,内环进料板推动内环进入到预备孔中,由二次组合气缸推动内环向上运动至二次组合孔中并且插入到密封垫片的内侧,最后由出料板将加工成型的金属缠绕垫片从二次组合孔中推出。
通过采用上述技术方案,在对金属缠绕垫片进行组装的时候,只需要将内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱、进料箱和进给箱当中,之后无需人工对内环、外环和密封垫进行转运,就能够完成对金属缠绕垫片的组装,使得操作更加方便快捷,并且在对带有密封垫的外环与内环进行组装时,还能够同时在初次组合孔当中进行外环与密封垫片的组装,提高了组装的效率。
本发明进一步设置为:所述内环制备完成之后,进行柔性石墨垫片的制备,柔性石墨垫片的形状大小与内环的形状大小相同,柔性石墨垫片的厚度等于石墨垫片厚度的三分之一,在内环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层柔性石墨垫片分别贴合在内环的两侧,并且对内环的两侧进行加压。
通过采用上述技术方案,柔性石墨垫片本身具有良好的防腐蚀性,并且能够耐高温和耐低温,且具有良好的压缩回弹性和高强度,通过贴附柔性石墨垫片,使得内环不仅仅能够对密封垫片进行限位和增强,还能够起到一定的密封效果,在密封法兰的时候,内环最容易与各种溶液进行接触,通过设置石墨垫片,能够增加内环的防腐蚀效果,提高内环的使用寿命。
本发明进一步设置为:所述外环制备完成之后,进行硅酸铝纤维垫片的制备,硅酸铝纤维垫片的形状大小与外环的形状大小相同,硅酸铝纤维垫片的厚度等于外环厚度的三分之一,在外环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层硅酸铝纤维垫片分别贴合在外环的两侧,并且对外环的两侧进行加压。
通过采用上述技术方案,硅酸铝纤维垫片本身具有良好的密封性、能够耐高温、抗酸抗碱且具有抗各种有机溶剂的特点,并且硅酸铝纤维垫片本身具有良好的弹性,将其与外环组合在一起之后,能够防止外界的各种溶液和颗粒物通过外环与法兰之间的空隙处进入到密封垫片处,从而防止外界的溶液和颗粒物对密封垫片的密封效果产生影响,从而能够更好的对密封垫片进行保护。
本发明进一步设置为:所述内环和外环的原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5。
通过采用上述技术方案,通过对各类原料进行配比和混合,使得最终通过粉末冶金制备的内环和外环具有高强度和高硬度的特性,从而使得内环和外环能够更好的对密封垫片进行限位和防护。
本发明进一步设置为:所述内环和外环的原料进行混合的时候,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用。
通过采用上述技术方案,通过分两次加入铁粉,使得混合的时候能够更加容易将铁粉与其余的各种物质混合均匀。
本发明进一步设置为:所述内环和外环在进行加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温。
通过采用上述技术方案,通过先预热,再烧结的方式对内环和外环进行制备,预热能够使得各粉末软化,相互之间更加充分的进行接触和融合,从而能够更好的提高内环和外环的强度和硬度。
本发明进一步设置为:所述内环和外环成型完成之后,对内环和外环的表面进行抛砂处理。
通过采用上述技术方案,对内环和外环进行抛砂处理,能够增加内环和外环表面的粗糙度,从而在粘附柔性石墨垫片和硅酸铝纤维垫片的时候能够更加粘附的更加稳固。
本发明的另一目的在与提供一种金属缠绕垫片,包括呈环形设置的外环层、设置在外环层内侧的呈环形设置的中间层以及设置在中间层内侧的呈环形设置的内环层,外环层和内环层的成分为耐高温镍基合金;
中间层为缠绕层,缠绕层由镍基合金带缠绕而成,中间采用的填料为抗氧化柔性材料,靠近内环层的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,靠近外环层的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,中间部分采用的是耐高温柔性石墨。
通过采用上述技术方案,现有金属缠绕垫片,在温度高于350℃的工况下会被氧化,从而造成装备的泄露,造成安全隐患,一般的垫片在此工况下只能持续使用一年,而通过采用耐高温材料和抗氧化石墨组合,使得垫片在1000℃下可以在高温装备一个检修周期内持续使用,可以保证检修周期为三年。
综上所述,本发明相比于现有技术具有以下有益效果:
1、本发明通过采用金属缠绕垫片组装设备,在对金属缠绕垫片进行组装的时候,只需要将内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱、进料箱和进给箱当中,之后无需人工对内环、外环和密封垫进行转运,就能够完成对金属缠绕垫片的组装,使得操作更加方便快捷,并且在对带有密封垫的外环与内环进行组装时,还能够同时在初次组合孔当中进行外环与密封垫片的组装,提高了组装的效率;
2、本发明通过采用柔性石墨垫片,柔性石墨垫片本身具有良好的防腐蚀性,并且能够耐高温和耐低温,且具有良好的压缩回弹性和高强度,通过贴附柔性石墨垫片,使得内环不仅仅能够对密封垫片进行限位和增强,还能够起到一定的密封效果,在密封法兰的时候,内环最容易与各种溶液进行接触,通过设置石墨垫片,能够增加内环的防腐蚀效果,提高内环的使用寿命。
附图说明
图1为实施例四的完整结构的轴测图;
图2为实施例四体现二次组合孔的剖视图;
图3为实施例四体现初次组合孔的剖视图;
图4为实施例四体现进给孔的剖视图;
图5为实施例五的完整结构的轴测图。
图中:1、工作台;11、初次组合孔;12、预装孔;13、进给孔;14、二次组合孔;15、预备孔;16、出料孔;2、支撑板;21、进料箱;211、进料槽;212、进料孔;22、进料板;23、外环进料气缸;3、支板;31、进给箱;311、容纳槽;312、传输孔;32、传输板;33、密封垫片进料气缸;4、横板;41、容置箱;411、容置槽;412、传送孔;42、传送板;43、内环进料气缸;5、水平板;51、进给板;52、进给气缸;6、承接板;61、出料气缸;62、出料板;7、初次组合气缸;71、预装块;8、二次组合气缸;81、预备块;9、外环层;91、中间层;92、内环层。
具体实施方式
实施例一:一种金属缠绕垫片的生产工艺,包括以下步骤:
a.内环制备:内环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备成内环的形状,然后通过加热烧结,最终成型内环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
b.外环制备:外环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备呈外环的形状,然后通过加热烧结的方式,最终成型外环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
c.抛砂处理:将成型完毕的内环和外环进行抛砂处理;
d.柔性石墨垫片的裁切安装:将柔性石墨垫片的形状大小裁切成与内环的形状大小相同,柔性石墨垫片的厚度等于石墨垫片厚度的三分之一,在内环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层柔性石墨垫片分别贴合在内环的两侧,并且对内环的两侧进行加压;
e.硅酸铝纤维垫片的裁切安装:将硅酸铝纤维垫片的形状大小裁切成与外环的形状大小相同,硅酸铝纤维垫片的厚度等于外环厚度的三分之一,在外环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层硅酸铝纤维垫片分别贴合在外环的两侧,并且对外环的两侧进行加压;
f.薄板成型:通过裁切的方式,将钢带的宽度裁切成设计的宽度大小,然后将钢带通过拉伸成型,加工成V字形钢带;
g.片材成型:片材选用膨胀石墨带和云母带作为片材,膨胀石墨带和云母带的形状都呈V字形,且宽度与钢带的宽度相等;
h.薄板绕卷:先将钢带材料绕卷三圈,然后将钢带的绕卷内侧的一端点焊在绕卷在其外部的钢带上,进行连接,然后将膨胀石墨带插入钢带绕卷的内侧与钢带一起进行绕卷,绕卷的圈数为5圈,然后裁断膨胀石墨带,插入云母带,继续进行绕卷,绕卷的圈数为4圈,然后将云母带裁断,单独的绕卷三圈钢带,将钢带裁断,并且将钢带裁断的一端点焊在内侧的钢带上,完成密封垫片的制备;
i.组装:将制备完成的内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱41、进料箱21和进给箱31当中,然后进料板22推动外环进入到初次组合孔11当中,传输板32推动密封垫片运动至预装孔12中,然后初次组合气缸7向上推动密封垫片进入到初次组合孔11中并且将密封垫片压入到外环内侧与外环完成组装,之后进给板51推动组合有密封垫片的外环进入到二次组合孔14中,内环进料板22推动内环进入到预备孔15中,由二次组合气缸8推动内环向上运动至二次组合孔14中并且插入到密封垫片的内侧,最后由出料板62将加工成型的金属缠绕垫片从二次组合孔14中推出。
实施例二:一种金属缠绕垫片的生产工艺,包括以下步骤:
a.内环制备:内环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备成内环的形状,然后通过加热烧结,最终成型内环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
b.外环制备:外环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备呈外环的形状,然后通过加热烧结的方式,最终成型外环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
c.抛砂处理:将成型完毕的内环和外环进行抛砂处理;
d.柔性石墨垫片的裁切安装:将柔性石墨垫片的形状大小裁切成与内环的形状大小相同,柔性石墨垫片的厚度等于石墨垫片厚度的三分之一,在内环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层柔性石墨垫片分别贴合在内环的两侧,并且对内环的两侧进行加压;
e.硅酸铝纤维垫片的裁切安装:将硅酸铝纤维垫片的形状大小裁切成与外环的形状大小相同,硅酸铝纤维垫片的厚度等于外环厚度的三分之一,在外环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层硅酸铝纤维垫片分别贴合在外环的两侧,并且对外环的两侧进行加压;
f.薄板成型:通过裁切的方式,将钢带的宽度裁切成设计的宽度大小,然后将钢带通过拉伸成型,加工成V字形钢带;
g.片材成型:片材选用膨胀石墨带和云母带作为片材,膨胀石墨带和云母带的形状都呈V字形,且宽度与钢带的宽度相等;
h.薄板绕卷:先将钢带材料绕卷三圈,然后将钢带的绕卷内侧的一端点焊在绕卷在其外部的钢带上,进行连接,然后将膨胀石墨带插入钢带绕卷的内侧与钢带一起进行绕卷,绕卷的圈数为5圈,然后裁断膨胀石墨带,插入云母带,继续进行绕卷,绕卷的圈数为4圈,然后将云母带裁断,单独的绕卷三圈钢带,将钢带裁断,并且将钢带裁断的一端点焊在内侧的钢带上,完成密封垫片的制备;
i.组装:将制备完成的内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱41、进料箱21和进给箱31当中,然后进料板22推动外环进入到初次组合孔11当中,传输板32推动密封垫片运动至预装孔12中,然后初次组合气缸7向上推动密封垫片进入到初次组合孔11中并且将密封垫片压入到外环内侧与外环完成组装,之后进给板51推动组合有密封垫片的外环进入到二次组合孔14中,内环进料板22推动内环进入到预备孔15中,由二次组合气缸8推动内环向上运动至二次组合孔14中并且插入到密封垫片的内侧,最后由出料板62将加工成型的金属缠绕垫片从二次组合孔14中推出。
实施例三:一种金属缠绕垫片的生产工艺,包括以下步骤:
a.内环制备:内环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备成内环的形状,然后通过加热烧结,最终成型内环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
b.外环制备:外环的制备原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5,将原材料粉末混合,混合时,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用;
然后经过成型模具的挤压成型,制备呈外环的形状,然后通过加热烧结的方式,最终成型外环;
加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温;
c.抛砂处理:将成型完毕的内环和外环进行抛砂处理;
d.柔性石墨垫片的裁切安装:将柔性石墨垫片的形状大小裁切成与内环的形状大小相同,柔性石墨垫片的厚度等于石墨垫片厚度的三分之一,在内环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层柔性石墨垫片分别贴合在内环的两侧,并且对内环的两侧进行加压;
e.硅酸铝纤维垫片的裁切安装:将硅酸铝纤维垫片的形状大小裁切成与外环的形状大小相同,硅酸铝纤维垫片的厚度等于外环厚度的三分之一,在外环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层硅酸铝纤维垫片分别贴合在外环的两侧,并且对外环的两侧进行加压;
f.薄板成型:通过裁切的方式,将钢带的宽度裁切成设计的宽度大小,然后将钢带通过拉伸成型,加工成V字形钢带;
g.片材成型:片材选用膨胀石墨带和云母带作为片材,膨胀石墨带和云母带的形状都呈V字形,且宽度与钢带的宽度相等;
h.薄板绕卷:先将钢带材料绕卷三圈,然后将钢带的绕卷内侧的一端点焊在绕卷在其外部的钢带上,进行连接,然后将膨胀石墨带插入钢带绕卷的内侧与钢带一起进行绕卷,绕卷的圈数为5圈,然后裁断膨胀石墨带,插入云母带,继续进行绕卷,绕卷的圈数为4圈,然后将云母带裁断,单独的绕卷三圈钢带,将钢带裁断,并且将钢带裁断的一端点焊在内侧的钢带上,完成密封垫片的制备;
i.组装:将制备完成的内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱41、进料箱21和进给箱31当中,然后进料板22推动外环进入到初次组合孔11当中,传输板32推动密封垫片运动至预装孔12中,然后初次组合气缸7向上推动密封垫片进入到初次组合孔11中并且将密封垫片压入到外环内侧与外环完成组装,之后进给板51推动组合有密封垫片的外环进入到二次组合孔14中,内环进料板22推动内环进入到预备孔15中,由二次组合气缸8推动内环向上运动至二次组合孔14中并且插入到密封垫片的内侧,最后由出料板62将加工成型的金属缠绕垫片从二次组合孔14中推出。
实施例四:一种金属缠绕垫片组装设备,参见附图1和附图2,包括工作台1、固定连接在工作台1一端的水平板5、固定连接在水平板5顶部背离工作台1一端的进给气缸52、固定连接在进给气缸52的活塞杆上的进给板51、固定连接在工作台1一侧靠近进给板51一端的支撑板2、固定连接在工作台1背离支撑板2一侧的支板3、固定连接在支撑板2顶部的进料箱21、固定连接在支板3顶部的进给箱31、固定连接在工作台1背离水平板5一端的横板4、固定连接在横板4顶部的容置箱41、固定连接在工作台1底部靠近容置箱41一端的二次组合气缸8以及固定连接在工作台1底部靠近进给板51一端的初次组合气缸7。
参见附图2,工作台1内靠近进给板51一端的位置开设有初次组合孔11,初次组合孔11为圆孔,初次组合孔11的轴线竖直设置,初次组合孔11的直径等于外环的外径,初次组合孔11底部设置有开设在工作台1上的预装孔12,初次组合孔11与预装孔12相互连通,预装孔12也为圆孔,预装孔12与初次组合孔11同轴,预装孔12的直径等于密封垫片的外径,预装孔12中设置有能够在预装孔12中上下滑动的预装块71,预装块71的直径等于预装孔12的直径,初次组合气缸7的活塞杆固定连接在预装块71的底部,初次组合气缸7推动预装块71进行上下滑动;工作台1内靠近内环支撑板2的一端开设有二次组合孔14,二次组合孔14与初次组合孔11的形状大小相同,二次组合孔14的顶部和底部分别与初次组合孔11的顶部和底部相互平齐;二次组合孔14底部设置有开设在工作台1上的预备孔15,预备孔15为圆孔,预备孔15与二次组合孔14相互连通且同轴设置,预备孔15的底部设置有能够在预备孔15中上下滑动的预备块81,预备块81的直径等于预备孔15的直径。
将进料箱21当中的外环推入到初次组合孔11当中,将进给箱31当中的密封垫片推入到预装孔12当中,并且使得密封垫片位于预装块71顶部,然后初次组合气缸7推动预装块71向上运动,将密封垫片推入到初次组合孔11当中并且使得密封垫片嵌入到外环当中;然后进给板51将组合有密封垫片的外环推入到二次组合孔14当中,将容置箱41当中的内环推入到预备孔15当中,使得内环位于预备块81的顶部,然后预备块81在二次组合气缸8的作用下将内环推入到二次组合孔14当中,并且使得内环嵌入到密封垫片内侧,完成对金属缠绕垫片的组装。
参见附图3,进料箱21背离工作台1的一侧设置有固定连接在支撑板2上的外环进料气缸23,外环进料气缸23的活塞杆上固定连接有进料板22,进料板22能够在支撑板2上沿靠近和远离初次组合孔11的方向滑动;进料箱21顶部开设有横截面呈圆形的进料槽211,进料槽211的直径等于外环的外径,进料箱21背离工作台1的一侧设置有沿进料板22的滑动方向开设在进料箱21和工作台1上的进料孔212,进料板22插入到进料孔212当中,进料孔212的两侧与分别与进料槽211的两侧相切,进料孔212的两侧也与初次进料孔212的两侧相切,进料孔212的顶部和底部之间的距离等于外环上两硅酸铝纤维垫片相互背离一侧之间的距离,进料孔212的底部与进料板22的顶部相互平齐,进料孔212的顶部和底部与初次组合孔11的顶部和底部相互平齐。
将外环沿竖直方向堆叠在进料槽211当中,进料的时候,进料板22推动最底部的外环经过进料孔212进入到初次组合孔11当中。
参见附图3,进给箱31背离工作台1的一侧设置有固定连接在支板3上的密封垫片进料气缸33,密封垫片进料气缸33的活塞杆上固定连接有传输板32,传输板32能够沿靠近和远离预装孔12的方向滑动,进给箱31顶部开设有横截面呈圆形设置的容纳槽311,容纳槽311的直径等于密封垫片的外径,进给箱31背离工作台1的一侧设置有沿传输板32的滑动方向开合在进给箱31和工作台1上的传输孔312,传输孔312的两侧分别与容纳槽311和预装孔12的两侧相切;传输孔312的顶部和底部之间的距离等于密封垫片的厚度,传输孔312的底部与传输板32的顶部相互平齐。
将密封垫片沿竖直方向堆叠在容纳槽311当中,进料的时候,通过传输板32推动最底部的密封垫片通过传输孔312进入到预装孔12当中并且落在预装块71的顶部。
参见附图2,工作台1靠近进给板51的一端开设有进给孔13,进给孔13将初次组合孔11和二次组合孔14连通,进给孔13的两侧分别与初次组合孔11和二次组合孔14的两侧相切。进给板51插入到进给孔13当中并且能够沿进给孔13的长度方向滑动。密封垫片和外环组合完毕之后,进给板51插入到进给孔13当中,并且推动组合有密封垫片的外环从初次组合孔11滑动至二次组合孔14当中。
参见附图2,容置箱41背离工作台1的一侧设置有固定连接在横板4上的内环进料气缸43,内环进料气缸43的活塞杆上固定连接有传送板42,传送板42在横板4的顶部沿靠近和远离预备孔15的方向进行滑动;容置箱41的顶部开设有横截面呈圆形的容置槽411,容置槽411的直径等于内环的外径,容置箱41背离工作台1的一侧设置有沿传送板42滑动方向开设在容置箱41和工作台1上的传送孔412,传送孔412的两侧分别与容置槽411的两侧和预备孔15的两侧相切。传送孔412的顶部和底部之间的距离等于内环的两柔性石墨垫片相互背离一次之间的距离,传送孔412的底部与横板4的顶部相互平齐。
内环在容置箱41当中沿竖直方向堆叠,传送板42推动最底部的内环通过传送孔412进入到预备孔15中并且落入大预备块81的顶部。
参见附图1和附图4,工作台1一侧固定连接有承接板6,承接板6的顶部固定连接有出料气缸61,出料气缸61的活塞杆上固定连接有出料板62,出料板62沿靠近和远离二次组合孔14的方向进行滑动,工作台1靠近出料气缸61的一侧沿出料板62的滑动方向开设有贯穿工作台1的出料孔16,出料孔16的两侧与二次组合孔14的两侧相切,出料板62伸入出料孔16当中将组合完毕的金属缠绕垫片从出料孔16背离出料气缸61的一侧推出。
该金属缠绕垫片的生产工艺在进行使用时的工作原理如下:将进料箱21当中的外环推入到初次组合孔11当中,将进给箱31当中的密封垫片推入到预装孔12当中,并且使得密封垫片位于预装块71顶部,然后初次组合气缸7推动预装块71向上运动,将密封垫片推入到初次组合孔11当中并且使得密封垫片嵌入到外环当中;然后进给板51将组合有密封垫片的外环推入到二次组合孔14当中,将容置箱41当中的内环推入到预备孔15当中,使得内环位于预备块81的顶部,然后预备块81在二次组合气缸8的作用下将内环推入到二次组合孔14当中,并且使得内环嵌入到密封垫片内侧,完成对金属缠绕垫片的组装;并且带有密封垫片的外环在二次组合孔14当中进行二次组合的时候,将下一外环和密封垫片分别送入到初次组合孔11和预装孔12当中进行组装,大大的提高了组装的效率。
实施例五:一种金属缠绕垫片,参见附图5,包括呈环形设置的外环层9、设置在外环层9内侧的呈环形设置的中间层91以及设置在中间层91内侧的呈环形设置的内环层92,外环层9和内环层92的成分为耐高温镍基合金,例如Incoloy600/800;中间层91为缠绕层,缠绕层由镍基合金带缠绕而成,中间采用的填料为抗氧化柔性材料,靠近内环层92的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,靠近外环层9的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,中间部分采用的是耐高温柔性石墨。
现有金属缠绕垫片,在温度高于350℃的工况下会被氧化,从而造成装备的泄露,造成安全隐患,一般的垫片在此工况下只能持续使用一年,而通过采用耐高温材料和抗氧化石墨组合,使得垫片在1000℃下可以在高温装备一个检修周期内持续使用,可以保证检修周期为三年。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
a.内环制备:将原材料粉末混合,然后经过成型模具的挤压成型,制备成内环的形状,然后通过加热烧结,最终成型内环;
b.外环制备:将原材料粉末混合均匀,经过成型模具的挤压成型,制备呈外环的形状,然后通过加热烧结的方式,最终成型外环;
c.薄板成型:通过裁切的方式,将钢带的宽度裁切成设计的宽度大小,然后将钢带通过拉伸成型,加工成V字形钢带;
d.片材成型:片材选用膨胀石墨带和云母带作为片材,膨胀石墨带和云母带的形状都呈V字形,且宽度与钢带的宽度相等;
e.薄板绕卷:先将钢带材料绕卷三圈,然后将钢带的绕卷内侧的一端点焊在绕卷在其外部的钢带上,进行连接,然后将膨胀石墨带插入钢带绕卷的内侧与钢带一起进行绕卷,绕卷的圈数为5圈,然后裁断膨胀石墨带,插入云母带,继续进行绕卷,绕卷的圈数为4圈,然后将云母带裁断,单独的绕卷三圈钢带,将钢带裁断,并且将钢带裁断的一端点焊在内侧的钢带上,完成密封垫片的制备;
f.组装:利用金属缠绕垫片组装设备进行组装,将制备完成的内环、外环和密封垫片分别沿竖直方向堆叠在容置箱(41)、进料箱(21)和进给箱(31)当中,然后进料板(22)推动外环进入到初次组合孔(11)当中,传输板(32)推动密封垫片运动至预装孔(12)中,然后初次组合气缸(7)向上推动密封垫片进入到初次组合孔(11)中并且将密封垫片压入到外环内侧与外环完成组装,之后进给板(51)推动组合有密封垫片的外环进入到二次组合孔(14)中,内环进料板(22)推动内环进入到预备孔(15)中,由二次组合气缸(8)推动内环向上运动至二次组合孔(14)中并且插入到密封垫片的内侧,最后由出料板(62)将加工成型的金属缠绕垫片从二次组合孔(14)中推出。
2.根据权利要求1所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述内环制备完成之后,进行柔性石墨垫片的制备,柔性石墨垫片的形状大小与内环的形状大小相同,柔性石墨垫片的厚度等于石墨垫片厚度的三分之一,在内环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层柔性石墨垫片分别贴合在内环的两侧,并且对内环的两侧进行加压。
3.根据权利要求1所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述外环制备完成之后,进行硅酸铝纤维垫片的制备,硅酸铝纤维垫片的形状大小与外环的形状大小相同,硅酸铝纤维垫片的厚度等于外环厚度的三分之一,在外环的两侧分别涂覆一层粘胶剂,然后将两层硅酸铝纤维垫片分别贴合在外环的两侧,并且对外环的两侧进行加压。
4.根据权利要求1所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述内环和外环的原料包括铁粉、铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末,其重量比为100:2:1:4:3:0.5。
5.根据权利要求4所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述内环和外环的原料进行混合的时候,先将一半的铁粉加入到混粉机当中,然后将铜粉、石墨粉、镍粉、钼粉和氟化钙粉末加入到混粉机中,最后将剩余的一般铁粉加入到混粉机中进行混合,混合完成之后,粉末静置12h之后再进行使用。
6.根据权利要求4所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述内环和外环在进行加热烧结的时候,先进行预热,预热的时候温度控制在300℃~500℃,预热时间控制在1h,然后进行高温烧结,温度控制在1200℃~1250℃,加热的时间控制在45min~50min,加热完成之后空冷至室温。
7.根据权利要求1所述的金属缠绕垫片的生产工艺,其特征在于:所述内环和外环成型完成之后,对内环和外环的表面进行抛砂处理。
8.一种应用权利要求1-7任一权利要求所述的金属缠绕垫片的生产工艺制备的金属缠绕垫片,其特征在于:包括呈环形设置的外环层(9)、设置在外环层(9)内侧的呈环形设置的中间层(91)以及设置在中间层(91)内侧的呈环形设置的内环层(92),外环层(9)和内环层(92)的成分为耐高温镍基合金;
中间层(91)为缠绕层,缠绕层由镍基合金带缠绕而成,中间采用的填料为抗氧化柔性材料,靠近内环层(92)的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,靠近外环层(9)的3-4圈采用的是耐高温抗氧化填料,中间部分采用的是耐高温柔性石墨。
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