CN201339784Y - 一种平衡式弧面八角金属密封环垫 - Google Patents

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赵晶玮
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Abstract

一种平衡式弧面八角金属环垫，置于对合法兰的梯形槽之间，梯形槽入口大于底口，其特征是所述环垫截面为对称的八角形，环垫厚度面为平面，宽度面为内外圆环面，内外圆环面之间距离大于环垫平面之宽度，相邻厚度面与宽度面之间以凸曲面相接。所说八面体中，相对的两面对称且相等，曲面的曲率半径大于内外圆环宽度的一半，曲面的中心切线与环垫轴线的夹角大于18度、小于45度。环垫厚度面上至少开有一个通孔。当环垫靠介质一侧的密封部位出现局部密封失效时，此通孔能平衡环垫上下面因泄漏介质造成的压差，增加了环垫密封的可靠性。本环垫不但所需密封的预紧压力较小，而且具有在法兰连接出现微量的偏斜、错位及法兰密封面精度不高的纠错弥补功能。

Description

一种平衡式弧面八角金属密封环垫
技术领域
本实用新型涉及流体密封技术领域，尤其是一种平衡式弧面八角金属密封环垫。
背景技术
金属环垫通常是使用在高温高压的管道、阀门及设备的法兰上，在石化行业应用得尤为普遍。它的密封原理是依靠螺栓和法兰的压紧力，使金属环垫产生一定的塑性变形来实现密封。为了避免金属环垫对法兰密封面造成损伤，通常金属环垫的布氏硬度比法兰的布氏硬度低30-40HB。目前公开使用的金属环垫截面形式有八角形和椭圆形两种。八角形金属环垫的密封面倾斜角度和法兰梯形槽的斜面倾斜角度相同，同为23度，虽然加工简单，但实现密封时的接触面积较大，故该环垫的预紧压力较大，而且对法兰连接的位置精度及法兰密封面的加工精度都要求较高，一旦法兰连接出现偏斜、错位或法兰密封面精度达不到要求，都会造成密封失效。椭圆形金属环垫的密封面为半圆球密封面，密封时与法兰梯形槽的斜面间接触面积较小，环垫的预紧压力较小，但椭圆形金属环垫的对称精度要求较高，加工难度大，且不具备平衡功能。
发明内容：
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种加工简单，预紧压力小，具有压力平衡功能，并在法兰连接出现微量的偏斜、错位，及法兰的密封面精度不高的情况下仍能有效的实现密封的一种平衡式弧面八角金属环垫。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是：一种平衡式弧面八角金属环垫，置于对合法兰的梯形槽之间，梯形槽入口大于底口，其特征是所述环垫截面为对称的八角形，环垫厚度面为平面，宽度面为内外圆环面，内外圆环面之间距离大于环垫平面之宽度，相邻厚度面与宽度面之间以凸曲面相接。所说凸曲面的曲率半径大于内外圆环宽度的一半，凸曲面的中心切线与环垫轴线的夹角大于18度、小于45度。厚度面上至少开有一个通孔。
本实用新型的优点及有益效果：
当该环垫置于对合法兰的梯形槽内，环垫上的四段曲面和法兰梯形槽的斜面相接触，环垫的其他面与法兰不接触，在螺栓的拧紧力下，四段曲面与法兰梯形槽的斜面紧紧贴合，通过产生一定的塑性变形实现密封。由于环垫的密封面采用的是曲面，因此它与法兰梯形槽的斜面的接触面积较小，不但所需密封的预紧压力较小，而且具有在法兰连接出现微量的偏斜、错位及法兰密封面精度不高情况下的纠错弥补功能。同时，该环垫的厚度面上至少开有一个直径小于环垫平面宽度的通孔，当环垫靠介质一侧的密封部位出现局部密封失效时，此通孔能平衡环垫厚度面上下面因泄漏介质造成的压差.使密封更可靠。
附图说明：
图1为本实用新型外形示意图；
图2为本实用新型局部剖视图；
图3为本实用新型使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
参看图1-3，本实施例的平衡式弧面八角金属环垫的两厚度面及两宽度面平行设置，环垫横截面宽度A＝11.1mm；坏垫曲面的曲率半径R＝6.3mm；曲面的中心切线与环垫轴线的夹角a＝26度；环垫的平面宽度C＝6mm；环垫上设有一个连接通孔，孔的直径d＝2mm。环垫厚度的设计应使两法兰在螺栓拧紧后，两法兰之间应有3-11毫米间隙，这与采用现有技术八角形和椭圆形金属环垫的密封设计标准相同。本实施例的间隙为3mm。
安装使用时，平衡式弧面八角金属环垫5置于法兰1和法兰11之间，环垫的曲面3，4与法兰1的梯形槽2的斜面相接触，曲面8，9与法兰11的梯形槽10的斜面相接触，环垫的其它面与法兰不接触。在螺栓7的拧紧力下，环垫的四段曲面3，4，8，9与法兰1的梯形槽2及法兰11的梯形槽10的斜面紧紧贴合并产生一定的塑性变形实现密封。该环垫的曲面3，4，8，9和法兰梯形槽的斜面间的接触面积较小，不但环垫所需密封的预紧压力小，而且当法兰1和法兰11在连接时出现微量的偏斜、错位，及法兰1和法兰11的密封面精度不高时，该环垫都具有一定的纠错和弥补功能。该环垫5的厚度面上，开有一个通孔6，当环垫靠介质一侧的密封部位3或9出现局部密封失效时，通孔6能平衡环垫厚度面上下面因泄漏介质造成的压差，保证梯形槽2，10间的压力相等.增加了环垫的密封可靠性。

Claims (3)

1、一种平衡式弧面八角金属环垫，置于对合法兰的梯形槽之间，梯形槽入口大于底口，其特征是所述环垫截面为对称的八角形，环垫厚度面为平面，宽度面为内外圆环面，内外圆环面之间距离大于环垫平面之宽度，相邻厚度面与宽度面之间以凸曲面相接。
2、根据权利要求1所述的平衡式弧面八角金属环垫，其特征是凸曲面的曲率半径大于内外圆环宽度的一半，凸曲面的中心切线与环垫轴线的夹角大于18度、小于45度。
3、根据权利要求1或2所述的平衡式弧面八角金属环垫，其特征是厚度面上至少开有一个通孔。
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