CN115750951B - 一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片 - Google Patents

Abstract

本发明属于密封垫片技术领域，且公开了一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，包括膨胀石墨覆盖层，所述膨胀石墨覆盖层的中部固定安装有上支撑骨架和下支撑骨架，所述上支撑骨架和下支撑骨架的中部均固定安装有中部密封骨架，所述上支撑骨架的底面和下支撑骨架的顶面之间固定安装有弹性条一和弹性条二。本发明通过弹性条一和弹性条二变形最大量时，弹性条一和弹性条二处于弯折的极限，此时弹性条一和弹性条二的弯折处发生啪嗒声，同时，两个磁性条相互接触也会产生碰撞声音，从而对操作人员进行预警提示达到最大的载荷状态，使操作人员在工作时不需要精准的控制扭矩，降低了操作人员的劳动难度。

Description

一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片

技术领域

本发明属于密封垫片技术领域，具体为一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片。

背景技术

波齿复合垫片，由特殊构造的金属架与膨胀石墨材料复合而成，金属骨架的上下表面开有相互错开的特殊形状的同心圆沟槽，从而形成具有良好弹性的金属骨架，复合在金属骨架上的膨胀石墨材料，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，利用软性膨胀石墨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，同时具有较好的耐高温和耐压效果，广泛应用在化工厂和炼油厂的法兰连接处。

现有的波齿复合垫片大多直接由金属骨架和复合在金属骨架的膨胀石墨覆盖层组成，在使用时，将装置放置在两个法兰的位置处，从而实现对法兰进行强制式密封，但在对两个法兰进行紧固时，为了保证法兰连接的稳定性，通常会通过螺栓对两个法兰之间时间较大的压紧力，但当两个法兰施加的压紧力大于波齿复合垫片所能承受的最大负荷时，波齿复合垫片可能会发生断裂破损的情况，从而导致装置失去原有的密封效果，为了避免波齿复合垫片损坏，通常在进行两个法兰时，需要精准的控制螺栓的扭矩，操作复杂，增加了操作人员的劳动难度。

现有的波齿复合垫片的使用寿命是一定的，在达到波齿复合垫片的使用寿命后，通常需要对两个法兰之间的波齿复合垫片进行更换，在需要对两个法兰之间的波齿复合垫片取出时，需要将两个法兰之间进行拆卸，从而将波齿复合垫片暴露在某一个法兰上，但由于法兰的使用环境比较复杂，在长期使用后的波齿复合垫片可能会粘附在法兰的表面上，在取下波齿复合垫片时，还需要操作人员使用铲刀等工具将波齿复合垫片取下，不方便对装置的取出，降低了操作人员的劳动效率。

现有的波齿复合垫片虽然是可以循环使用的，但管道内的高温高压的工作环境，避免不了的会对波齿复合垫片的膨胀石墨覆盖层造成老化失效，而迷宫式的密封结构使得波齿复合垫片表面的膨胀石墨覆盖层是从内之外逐渐扩散，在重复使用时，老化的膨胀石墨覆盖层可能会导致装置的密封效果变差，降低了原有的密封效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，包括膨胀石墨覆盖层，所述膨胀石墨覆盖层的中部固定安装有上支撑骨架和下支撑骨架，所述上支撑骨架和下支撑骨架的中部均固定安装有中部密封骨架，上支撑骨架和下支撑骨架之间的距离增加，当上支撑骨架和下支撑骨架之间的距离增加后，可以对发生变形中部密封骨架处进行收缩，使中部密封骨架在收缩时带动膨胀石墨覆盖层横向收缩，从而可以实现带动粘粘在两个法兰盘上的膨胀石墨覆盖层产生水平滑移，在移动后，使膨胀石墨覆盖层与法兰盘的表面分离，所述上支撑骨架的底面和下支撑骨架的顶面之间固定安装有弹性条一和弹性条二，所述上支撑骨架的底面和下支撑骨架顶面之间固定安装有顶出弹簧，所述弹性条一和弹性条二的顶端和底端均固定安装有磁性条，在弹性条一和弹性条二变形的同时使弹性条一和弹性条二上下两端的磁性条逐渐靠近，当弹性条一和弹性条二发生啪嗒声的同时，两个磁性条相互接触也会产生碰撞声音，所述膨胀石墨覆盖层的内腔活动连接有替换石墨层。

优选的，所述膨胀石墨覆盖层的内壁开设有定位槽，所述定位槽的右端开设有安装孔，所述替换石墨层的前端开设有安装槽，所述安装槽的左侧面开设有插接孔，所述安装槽的右侧面固定安装有插接块，所述安装槽的外壁固定安装有定位条，所述定位条活动连接在定位槽的内腔中，将替换石墨层旋转，使安装槽与安装孔对齐，然后对替换石墨层进行挤压，使替换石墨层的长度减小，此时将替换石墨层的一端连接的定位条从安装孔处抽出。

优选的，所述替换石墨层与膨胀石墨覆盖层的内壁紧密贴合，将定位条插入定位槽内，然后逐渐向插入方向移动替换石墨层，直至定位条完全位于定位槽的内腔中，可以实现对替换石墨层进行安装。

优选的，所述替换石墨层的长度值比膨胀石墨覆盖层内壁的周长值大一毫米，所述替换石墨层的高度值等于膨胀石墨覆盖层的高度值，保证了替换石墨层在无外力拉扯的状态下，替换石墨层对位于安装槽两侧的部位能够紧密贴合，保证了装置的密封性。

优选的，所述上支撑骨架位于下支撑骨架的上方，所述上支撑骨架的顶面和下支撑骨架的底面分别与膨胀石墨覆盖层的顶端和底端贴合，膨胀石墨覆盖层受到法兰盘的压力逐渐使上支撑骨架和下支撑骨架相互靠近，在靠近时，使得上支撑骨架和下支撑骨架对弹性条一和弹性条二施加压力，从而使中部密封骨架的上下两端的形状与法兰盘接触，从而实现对法兰盘的密封。

优选的，所述弹性条一位于弹性条二的内侧，所述弹性条一和弹性条二的截面形状均为圆弧状，弹性条一和弹性条二发生弹性变形，当施加的压力达到弹性条一和弹性条二变形最大量时，弹性条一和弹性条二处于弯折的极限，此时弹性条一和弹性条二发生啪嗒声。

优选的，所述顶出弹簧位于弹性条一和弹性条二的中部，所述顶出弹簧的顶端和底端分别固定安装在上支撑骨架的底面和下支撑骨架的顶面，在需要对装置从法兰盘上取下时，将两个法兰盘进行拆解，当两个法兰盘施加在膨胀石墨覆盖层上的压力减小后，处于压缩状态的顶出弹簧的弹性和处于弯折状态弹性条一与弹性条二的弹力会将上支撑骨架和下支撑骨架相对推动。

优选的，所述插接孔和插接块均有两个，两个所述插接孔和插接块分别位于替换石墨层的上下两侧，两个所述插接块分别插接在两个插接孔内，对替换石墨层位于安装槽两端的部位进行拉伸，对安装槽的宽度进行扩张，然后将插接块插入插接孔内，从而对替换石墨层的两端进行定位锁止。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过在上支撑骨架和下支撑骨架的之间设置弹性条一和弹性条二，在紧固时上支撑骨架和下支撑骨架对弹性条一和弹性条二施加压力，当施加的压力使弹性条一和弹性条二变形最大量时，弹性条一和弹性条二处于弯折的极限，此时弹性条一和弹性条二的弯折处发生啪嗒声，当弹性条一和弹性条二发生啪嗒声的同时，两个磁性条相互接触也会产生碰撞声音，从而对操作人员进行预警提示达到最大的载荷状态，使操作人员在工作时不需要精准的控制扭矩，降低了操作人员的劳动难度。

2、本发明通过在上支撑骨架和下支撑骨架之间安装顶出弹簧，当两个法兰盘施加在膨胀石墨覆盖层上的压力减小后，处于压缩状态的顶出弹簧的弹性和处于弯折状态弹性条一与弹性条二的弹力会将上支撑骨架和下支撑骨架相对推动，从而使上支撑骨架和下支撑骨架之间的距离增加对发生变形中部密封骨架处横向收缩，从而可以实现带动粘粘在两个法兰盘上的膨胀石墨覆盖层产生水平滑移，从而实现自动将装置与法兰盘分离，方便取出装置，提高了操作人员的劳动效率。

3、本发明通过在安装槽处对替换石墨层进行拉伸，使插接块离开插接孔的内腔，然后对替换石墨层进行挤压，使替换石墨层的长度减小，再将替换石墨层的一端连接的定位条从安装孔处取出，然后可以将替换石墨层拉出膨胀石墨覆盖层的内壁，可以将替换石墨层与膨胀石墨覆盖层分离，从而可以实现与工作环境直接接触的替换石墨层取下进行单独更换，从而对装置的密封性进行恢复。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构膨胀石墨覆盖层剖视示意图；

图3为本发明结构替换石墨层爆炸连接示意图；

图4为本发明结构磁性条爆炸连接示意图；

图5为本发明结构图3中A处放大示意图；

图6为本发明结构图3中B处放大示意图；

图7为本发明结构图4中C处放大示意图。

图中：1、膨胀石墨覆盖层；2、上支撑骨架；3、下支撑骨架；4、中部密封骨架；5、弹性条一；6、弹性条二；7、顶出弹簧；8、磁性条；9、替换石墨层；10、定位槽；11、安装孔；12、安装槽；13、插接孔；14、插接块；15、定位条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明实施例中，一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，包括膨胀石墨覆盖层1，膨胀石墨覆盖层1的中部固定安装有上支撑骨架2和下支撑骨架3，上支撑骨架2和下支撑骨架3的中部均固定安装有中部密封骨架4，上支撑骨架2和下支撑骨架3之间的距离增加，当上支撑骨架2和下支撑骨架3之间的距离增加后，可以对发生变形中部密封骨架4处进行收缩，使中部密封骨架4在收缩时带动膨胀石墨覆盖层1横向收缩，从而可以实现带动粘粘在两个法兰盘上的膨胀石墨覆盖层1产生水平滑移，在移动后，使膨胀石墨覆盖层1与法兰盘的表面分离，上支撑骨架2的底面和下支撑骨架3的顶面之间固定安装有弹性条一5和弹性条二6，上支撑骨架2的底面和下支撑骨架3顶面之间固定安装有顶出弹簧7，弹性条一5和弹性条二6的顶端和底端均固定安装有磁性条8，在弹性条一5和弹性条二6变形的同时使弹性条一5和弹性条二6上下两端的磁性条8逐渐靠近，当弹性条一5和弹性条二6发生啪嗒声的同时，两个磁性条8相互接触也会产生碰撞声音，膨胀石墨覆盖层1的内腔活动连接有替换石墨层9。

其中，膨胀石墨覆盖层1的内壁开设有定位槽10，定位槽10的右端开设有安装孔11，替换石墨层9的前端开设有安装槽12，安装槽12的左侧面开设有插接孔13，安装槽12的右侧面固定安装有插接块14，安装槽12的外壁固定安装有定位条15，定位条15活动连接在定位槽10的内腔中，将替换石墨层9旋转，使安装槽12与安装孔11对齐，然后对替换石墨层9进行挤压，使替换石墨层9的长度减小，此时将替换石墨层9的一端连接的定位条15从安装孔11处抽出。

其中，替换石墨层9与膨胀石墨覆盖层1的内壁紧密贴合，将定位条15插入定位槽10内，然后逐渐向插入方向移动替换石墨层9，直至定位条15完全位于定位槽10的内腔中，可以实现对替换石墨层9进行安装。

其中，替换石墨层9的长度值比膨胀石墨覆盖层1内壁的周长值大一毫米，替换石墨层9的高度值等于膨胀石墨覆盖层1的高度值，保证了替换石墨层9在无外力拉扯的状态下，替换石墨层9对位于安装槽12两侧的部位能够紧密贴合，保证了装置的密封性。

其中，上支撑骨架2位于下支撑骨架3的上方，上支撑骨架2的顶面和下支撑骨架3的底面分别与膨胀石墨覆盖层1的顶端和底端贴合，膨胀石墨覆盖层1受到法兰盘的压力逐渐使上支撑骨架2和下支撑骨架3相互靠近，在靠近时，使得上支撑骨架2和下支撑骨架3对弹性条一5和弹性条二6施加压力，从而使中部密封骨架4的上下两端的形状与法兰盘接触，从而实现对法兰盘的密封。

其中，弹性条一5位于弹性条二6的内侧，弹性条一5和弹性条二6的截面形状均为圆弧状，弹性条一5和弹性条二6发生弹性变形，当施加的压力达到弹性条一5和弹性条二6变形最大量时，弹性条一5和弹性条二6处于弯折的极限，此时弹性条一5和弹性条二6发生啪嗒声。

其中，顶出弹簧7位于弹性条一5和弹性条二6的中部，顶出弹簧7的顶端和底端分别固定安装在上支撑骨架2的底面和下支撑骨架3的顶面，在需要对装置从法兰盘上取下时，将两个法兰盘进行拆解，当两个法兰盘施加在膨胀石墨覆盖层1上的压力减小后，处于压缩状态的顶出弹簧7的弹性和处于弯折状态弹性条一5与弹性条二6的弹力会将上支撑骨架2和下支撑骨架3相对推动。

其中，插接孔13和插接块14均有两个，两个插接孔13和插接块14分别位于替换石墨层9的上下两侧，两个插接块14分别插接在两个插接孔13内，对替换石墨层9位于安装槽12两端的部位进行拉伸，对安装槽12的宽度进行扩张，然后将插接块14插入插接孔13内，从而对替换石墨层9的两端进行定位锁止。

本发明的工作原理及使用流程：

在安装时，将装置放置在两个法兰盘中部，然后拧紧两个法兰盘之间的螺栓，使得两个法兰逐渐对装置压紧；

在压紧时，膨胀石墨覆盖层1受到法兰盘的压力逐渐使上支撑骨架2和下支撑骨架3相互靠近，在靠近时，使得上支撑骨架2和下支撑骨架3对弹性条一5和弹性条二6施加压力，使弹性条一5和弹性条二6发生弹性变形，当施加的压力达到弹性条一5和弹性条二6变形最大量时，弹性条一5和弹性条二6处于弯折的极限，此时弹性条一5和弹性条二6发生啪嗒声，同时，在弹性条一5和弹性条二6变形的同时使弹性条一5和弹性条二6上下两端的磁性条8逐渐靠近，当弹性条一5和弹性条二6发生啪嗒声的同时，两个磁性条8相互接触也会产生碰撞声音；

在需要对装置从法兰盘上取下时，将两个法兰盘进行拆解，当两个法兰盘施加在膨胀石墨覆盖层1上的压力减小后，处于压缩状态的顶出弹簧7的弹性和处于弯折状态弹性条一5与弹性条二6的弹力会将上支撑骨架2和下支撑骨架3相对推动，从而使上支撑骨架2和下支撑骨架3之间的距离增加，当上支撑骨架2和下支撑骨架3之间的距离增加后，可以对发生变形中部密封骨架4处进行收缩，使中部密封骨架4在收缩时带动膨胀石墨覆盖层1横向收缩，从而可以实现带动粘粘在两个法兰盘上的膨胀石墨覆盖层1产生水平滑移，在移动后，使膨胀石墨覆盖层1与法兰盘的表面分离；

在取下装置后，对替换石墨层9进行旋转，使安装槽12与安装孔11对齐，此时可以从安装槽12处对替换石墨层9进行拉伸，使插接块14离开插接孔13的内腔，然后对替换石墨层9进行挤压，使替换石墨层9的长度减小，此时将替换石墨层9的一端连接的定位条15从安装孔11处抽出，然后直接拉扯替换石墨层9，可以将替换石墨层9从膨胀石墨覆盖层1的内壁中取下；

在安装新的替换石墨层9时，将替换石墨层9一端设置的定位条15放置在安装孔11中，并使安装孔11与定位槽10对齐，移动替换石墨层9，将定位条15插入定位槽10内，然后逐渐向插入方向移动替换石墨层9，直至定位条15完全位于定位槽10的内腔中，然后再对替换石墨层9位于安装槽12两端的部位进行拉伸，对安装槽12的宽度进行扩张，然后将插接块14插入插接孔13内，从而对替换石墨层9的两端进行定位，即可实现对替换石墨层9的安装。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，包括膨胀石墨覆盖层（1），其特征在于：所述膨胀石墨覆盖层（1）的中部固定安装有上支撑骨架（2）和下支撑骨架（3），所述上支撑骨架（2）和下支撑骨架（3）的中部均固定安装有中部密封骨架（4），所述上支撑骨架（2）的底面和下支撑骨架（3）的顶面之间固定安装有弹性条一（5）和弹性条二（6），所述上支撑骨架（2）的底面和下支撑骨架（3）顶面之间固定安装有顶出弹簧（7），所述弹性条一（5）和弹性条二（6）的顶端和底端均固定安装有磁性条（8），所述膨胀石墨覆盖层（1）的内腔活动连接有替换石墨层（9），所述顶出弹簧（7）位于弹性条一（5）和弹性条二（6）的中部，所述顶出弹簧（7）的顶端和底端分别固定安装在上支撑骨架（2）的底面和下支撑骨架（3）的顶面。

2.根据权利要求1所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述膨胀石墨覆盖层（1）的内壁开设有定位槽（10），所述定位槽（10）的右端开设有安装孔（11），所述替换石墨层（9）的前端开设有安装槽（12），所述安装槽（12）的左侧面开设有插接孔（13），所述安装槽（12）的右侧面固定安装有插接块（14），所述安装槽（12）的外壁固定安装有定位条（15），所述定位条（15）活动连接在定位槽（10）的内腔中。

3.根据权利要求1所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述替换石墨层（9）与膨胀石墨覆盖层（1）的内壁紧密贴合。

4.根据权利要求1所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述替换石墨层（9）的长度值比膨胀石墨覆盖层（1）内壁的周长值大一毫米，所述替换石墨层（9）的高度值等于膨胀石墨覆盖层（1）的高度值。

5.根据权利要求1所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述上支撑骨架（2）位于下支撑骨架（3）的上方，所述上支撑骨架（2）的顶面和下支撑骨架（3）的底面分别与膨胀石墨覆盖层（1）的顶端和底端贴合。

6.根据权利要求1所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述弹性条一（5）位于弹性条二（6）的内侧，所述弹性条一（5）和弹性条二（6）的截面形状均为圆弧状。

7.根据权利要求2所述的一种耐温耐压效果好的高精度波齿复合垫片，其特征在于：所述插接孔（13）和插接块（14）均有两个，两个所述插接孔（13）和插接块（14）分别位于替换石墨层（9）的上下两侧，两个所述插接块（14）分别插接在两个插接孔（13）内。