CN206112079U - 一种复合密封垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合密封垫片，其特征在于包括有环状的软性基体以及包覆在其外表面的金属覆层，所述该金属覆层为波形，与现有技术相比，本实用新型的优点在于克服了己有的金属材料压缩回弹性能有限，对温度波动和交变载荷的适应能力差的特点，由于波形的金属覆层与法兰表面接触时，能把内部的软性基体高度压缩，并包围在波形金属覆层与法兰面间所形成的环形密闭空间里，因此使它具有特别优良的密封性及回弹性，而波形金属覆层增加了垫片的强度，防止了垫片在安装或使用过程中因软性基体意外脱落带来的不良后果，提高了安全可靠性高，同时金属波纹覆层能有效提高垫片的回弹性能性。

Description

一种复合密封垫片

技术领域

本实用新型涉及一种管道或压力容器等设备上使用的密封元件，具体涉及一种石墨复合密封垫片。

背景技术

在管道、阀门、泵和压力容器、换热器、冷凝器等工业设备中，经常会使用到密封元件，垫片就是密封元件中适用范围最广，最为常见的部分。使用垫片不仅可以保持上述设备的密封性，同时也可以解决连接件的磨损问题，且垫片密封也是过程工业装置中压力容器、工艺设备、动力机器和连接管道等可拆卸处最主要的静密封形式。流体的密封是通过法兰和垫片间的相互紧密接触，依靠垫片的弹塑性变形，减小或堵塞泄漏通道，以增加流动阻力来实现的。垫片密封通常采用螺栓法兰连接结构，其中垫片是影响螺栓法兰密封连接性能的关键元件。随着现代科学和技术的飞速发展，过程工业装备日趋高参数、大型化，新的工艺不断涌现，特别是石化工业、原子能工业、大型电站的兴起，过程装备向着高温、高压、高真空、深冷和大型化发展，对垫片密封的要求愈来愈严格。一些传统的密封材料和结构已经不能满足系统和装备日趋严格的紧密性要求。

目前常用的复合密封垫片主要有金属缠绕垫片、金属包覆垫片、金属冲齿板柔性石墨复合垫片、柔性石墨金属波齿复合垫片。

金属缠绕垫片是由金属带和非金属带螺旋复合绕制而成的一种半金属垫片。通过W型或者V型金属圈支架增强抗压，W型或V型金属缠绕圈为焊接固定。其缺点是在冲击、压力振动下易散架，特别是大直径缠绕垫加工制造较困难，安全性能差。

金属包覆垫片是以非金属材料为芯材，切成所需要的形状，外面包覆金属薄板组成的一种复合垫片，其缺点是所需预紧力比压高，密封面性能差。

而金属冲齿板柔性石墨复合垫片是由冲齿的金属齿板或冲孔金属芯板与柔性石墨粒子复合压成的一种密封垫片，其缺点是就单层复合垫片而言其回弹性能差，难以适应温度压力波动的工况。

为此，当工作条件比较苛刻时，如在高温、高压同时承受冲击、交变载荷和热循环的工况下，常用密封元件由于材料劣化和结构松弛，常常导致密封连接失败。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种密封性能好、回弹性高且能较好地适应温度压力波动工况的复合密封垫片。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该复合密封垫片，其特征在于包括有环状的软性基体以及包覆在其外表面的金属覆层，所述该金属覆层为波形。

进一步地，所述金属覆层包括有第一金属波纹板和第二金属波纹板，所述第一金属波纹板和所述的第二金属波纹板层叠形成环状以包覆在所述软性基体外表面。由于第一金属波纹板和第二金属波纹板相互层叠能实现自紧式作用，并利用软性基体对外部压力进行补偿，当由于外部压力和温度发生循环变化而产生交变载荷时，载荷可以在整个波纹面被较好地分配，从而避免了复合密封垫片边缘的集中受力，提高了复合密封垫片的抗疲劳性。

为了便于安装，优选地，所述第一金属波纹板开设有供所述第二金属波纹板进入的开口，所述第一金属波纹板和所述第二金属波纹板的两侧边缘连接一体呈环状。先利用第一金属波纹板包覆在软性基体外围，再将第二金属波纹板进入第一金属波纹板内边缘与其焊接固定。

进一步地，所述第一金属波纹板上的波峰部和所述第二金属波纹板上的波谷部相吻合层叠固接。由于波峰部与波谷部层叠固接，可以尽可能地对内部的软性基体形成密封，减缓甚至消除泄漏。

优选地，所述的金属覆层的材质为碳钢、奥氏体不锈钢、镍合金和钛合金；所述软性基体的材质为柔性石墨、云母、或聚四氟乙烯。

优选地，所述金属覆层的厚度小于0.4mm。在该厚度范围内，既保证了良好的延展性和弯曲度，也能提供较好的强度支持。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于克服了己有的金属材料压缩回弹性能有限，对温度波动和交变载荷的适应能力差的特点，由于波形的金属覆层与法兰表面接触时，能把内部的软性基体高度压缩，并包围在波形金属覆层与法兰面间所形成的环形密闭空间里，因此使它具有特别优良的密封性及回弹性，而波形金属覆层增加了垫片的强度，防止了垫片在安装或使用过程中因软性基体意外脱落带来的不良后果，提高了安全可靠性高，同时金属波纹覆层能有效提高垫片的回弹性能性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1中的I部分放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本复合密封垫片包括有环状的软性基体1以及包覆在其外表面的波形金属覆层2，两者经压合成型。该金属覆层2包括有第一金属波纹板21和第二金属波纹板22，第一金属波纹板21和第二金属波纹板22层叠形成环状以包覆在软性基体1外表面。为了便于安装，第一金属波纹板21开设有供第二金属波纹板22进入的开口211，第一金属波纹板21和第二金属波纹板22的两侧边缘连接一体呈环状。安装时先利用第一金属波纹板21包覆在软性基体1外围，再将第二金属波纹板22进入第一金属波纹板21内边缘与其焊接固定，本实施例中，第一金属波纹板21上的波峰部和第二金属波纹板22上的波谷部相吻合层叠固接，由于波峰部与波谷部层叠固接，可以尽可能地对内部的软性基体1形成密封，减缓甚至消除泄漏。另外，金属覆层2的厚度小于0.4mm，在该厚度范围内，既保证了良好的延展性和弯曲度，也能提供较好的强度支持。

由于波形的金属覆层2与法兰表面接触时，能把内部的软性基体1高度压缩，并包围在金属波齿覆层与法兰面间所形成的环形密闭空间里，因此使它具有特别优良的密封性及回弹性，而波形金属覆层增加了垫片的强度和回弹性能，其材质可以选为碳钢，软性基体1的材质可为柔性石墨。当密封垫受压后，特别是在波形覆层受压后产生变形，形成多条环形的线密封，同时由于波峰的反弹力，可实现垫片与被密封面的弹性调节。该结构的密封垫片保持了融合石墨材料良好的抗高温、耐腐蚀、密封性能好的特性和金属材料良好强度和延展性。

Claims (4)

1.一种复合密封垫片，包括有环状的软性基体(1)以及包覆在其外表面的金属覆层(2)，其特征在于所述金属覆层(2)为波形，且所述金属覆层(2)包括有第一金属波纹板(21)和第二金属波纹板(22)，所述第一金属波纹板(21)和所述的第二金属波纹板(22)层叠形成环状以包覆在所述软性基体(1)外表面。

2.根据权利要求1所述的复合密封垫片，其特征在于所述第一金属波纹板(21)开设有供所述第二金属波纹板(22)进入的开口(211)，所述第一金属波纹板(21)和所述第二金属波纹板(22)的两侧边缘连接一体呈环状。

3.根据权利要求2所述的复合密封垫片，其特征在于所述第一金属波纹板(21)上的波峰部和所述第二金属波纹板(22)上的波谷部相吻合层叠固接。

4.根据权利要求1～3任意一项权利要求所述的复合密封垫片，其特征在于所述金属覆层(2)的厚度小于0.4mm。