CN206419593U - 缠绕型金属垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缠绕型金属垫片，包括金属带和石墨层，所述金属带沿周向紧密卷绕成环状；所述石墨层覆盖于绕成环状的金属带的两端面。本实用新型的有益效果是：具有适用范围广、密封性能稳定、恶劣工况下的适应性好等特点。

Description

缠绕型金属垫片

技术领域

本实用新型属于密封材料与结构领域，具体是一种缠绕型金属垫片。

背景技术

管道法兰用密封垫片在生产中拥有广泛的使用范围。例如公开号为CN203453480U的中国专利文献，与2014年2月26日公开了一种“笼式双座平衡套筒调节阀”，其包括阀体、阀杆、阀盖、套筒及阀塞，其通过套筒与下端流出通道采用直口密封的方式，在通过使用柔性石墨缠绕金属垫片，使其耐磨性提高，并确保套筒下端的密封性，而上端通过阀盖和阀体构成的卡接槽密封的方式，极大的提高了产品整体的密封性，达到无泄漏要求，同时通过填充柔性石墨缠绕金属垫片进一步加大其密封效果，且提高其耐高低温能力，延长其使用寿命。该方案中使用了柔性石墨缠绕金属垫片，就是一种典型的缠绕型金属垫片。在缠绕型金属垫片领域，我国与世界先进水平还存在不小差距，主要体现在适用范围窄、密封性能不稳定、恶劣工况下的适应性差等缺陷上。造成这些问题的主要原因，是来自传统型缠绕垫片的自身结构：金属带与石墨带在周向卷绕时彼此层叠间隔，而柔性石墨带具有自润滑性，所以产品在运输和安装过程中，金属带与石墨带容易发生散架现象；而缠绕用的钢带普遍厚度在0.15～0.23mm之间，所能提供的垫片刚性较差。随着现代化工业快速发展，世界范围内环保法规的强化和规范，需要一种性能更稳定，适用范围更加广泛、无污染的密封产品来满足更复杂、更苛刻、更需长久实用的工况条件。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，现有缠绕型金属垫片适用范围窄、密封性能不稳定、恶劣工况下的适应性差，从而提供一种缠绕型金属垫片，具有适用范围广、密封性能稳定、恶劣工况下的适应性好等特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种缠绕型金属垫片，包括金属带和石墨层，所述金属带沿周向紧密卷绕成环状；所述石墨层覆盖于绕成环状的金属带的两端面。

传统方案中金属带与石墨带在卷绕时彼此层叠间隔，容易松散，是导致金属带松脱的主要原因。本方案取消了间隔在金属带之间的石墨带，将金属带紧密的彼此卷绕在一起，依靠紧贴在一起的金属带层与层之间的静摩擦力实现咬合，不再有松散的危险。将石墨层覆盖在绕成环状的金属带的两端面上，利用了柔性石墨对参差不平的端面的填充效果，很好的实现了密封作用。金属带的材质依垫片的功能选择，可以是耐高温、耐腐蚀的金属材质。

作为优选，所述金属带的厚度为0.75~1.15mm。金属带的厚度设置在0.75~1.15mm，使其具有足够的强度，为垫片提供更好的刚性，可以适用在工况更为恶劣的环境。

作为优选，所述绕成环状的金属带各层之间彼此焊接。将绕成环状的金属带各层之间彼此以点焊焊接起来，形成一个更紧密的环，强化了结构，使环形的金属带更不易松散。

作为优选，所述绕成环状的金属带在中部沿周向设有弯折，弯折的方向为由环状的中心向外侧凸起。该弯折提供了金属带的层与层之间额外的静摩擦力，使金属带更难以松脱。弯折方向向外侧凸起，是配合对内侧的压力空间进行密封，如果内侧的压力小于外侧，可以将弯折方向设定为向内侧凸起。经过弯折后，金属待绕成的环在轴向上也具有了一定的的弹性，可以更好的与密封管的端部贴合，实现更好的密封效果。

作为优选，还包括外环和内环；所述外环和内环均为与环状金属带同心的圆环，外环和内环的厚度相等，且小于绕成环状的金属带的厚度；外环的内侧壁沿周向设有内凹圈，内环的外侧壁沿周向设有外凸圈，绕成环状的金属带的弯折区域适配的卡接在内凹圈和外凸圈之间。部分垫片需要适配的安装在外径内径都有要求的管道接口法兰位置，因此本方案提供了外环和内环，外环的外径、内环的内径与所需外径内径匹配。外环和内环一般选用具有一定强度的耐高温耐腐蚀的金属材质，外环内壁设有内凹圈，内环外壁设有外凸圈，正好将绕成环状的金属带的弯折部分卡接在内凹圈与外凸圈之间，实现了三者的紧密接合，当绕成环状的金属带受压力变形时，可以被内凹圈与外凸圈限定其变形空间，保持密封效果。

作为优选，绕成环状的金属带的弯折区与内凹圈和外凸圈焊接。以焊接连接绕成环状的金属带的弯折区与内凹圈和外凸圈，使三者接合更牢固。

综上所述，本实用新型的有益效果是：具有适用范围广、密封性能稳定、恶劣工况下的适应性好等特点。

附图说明

图1是本实用新型的轴向剖面结构示意图。

其中：1金属带，2石墨层，3外环，4内环，31内凹圈，41外凸圈。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例，为一种缠绕型金属垫片。该缠绕型金属垫片包括金属带1、石墨层2、外环3和内环4四个部分。金属带、外环和内环均为耐高温、耐腐蚀的金属材质。其中金属带沿周向紧密卷绕成环状，石墨层覆盖于绕成环状的金属带的上下两端面上。金属带的厚度要求为0.75~1.15mm，本例选用的为1mm。绕成环状的金属带各层之间彼此以点焊焊接。绕成环状的金属带在中部沿周向设有弯折，弯折的方向为由环状的中心向外侧凸起。外环和内环均为与环状金属带同心的圆环，外环和内环的厚度相等，且小于绕成环状的金属带的厚度；外环的内侧壁沿周向设有内凹圈31，内环的外侧壁沿周向设有外凸圈41，绕成环状的金属带的弯折区域适配的卡接在内凹圈和外凸圈之间。绕成环状的金属带的弯折区与内凹圈和外凸圈以点焊焊接。

经过检测，本例的缠绕型金属垫片的技术指标如下表所示：

序号	项目	指标值
			1	压缩率%	18~30
2	回弹率%	≥25
			3	泄漏性cm3/s	≤1.0×10-5
4	厚度偏差㎜	±0.03
			5	密度偏差g/cm3	1.1±0.05
6	压缩率%	≥40
			7	回弹率%	≥10
8	拉伸强度MPa	≥4.5
			9	灰分%	≤1.0
10	热失重670℃/1h %	≤4.0
			11	碳含量 %	≥99.5
12	硫含量%	≤700
			13	氯含量%	≤50
14	氟含量%	≤50

其中，序号1-3为缠绕型金属垫片的整体技术指标，4-14为金属垫片上覆盖的石墨层的技术指标。

本例的缠绕型金属垫片具有优良的压缩回弹性，在压力、温度交变及振动等场合仍能保持其优异的密封可靠性，有效防止高温高压工况下的气体和流体渗漏，满足最严苛的VOCs和VHAP逸出要求，可以广泛应用于石油、化工、冶金、电力行业等高温高压的大型换热器设备及各种管法兰系统接口部位，是各类非金属垫片理想替代品。

Claims (6)

1.一种缠绕型金属垫片，包括金属带（1）和石墨层（2），其特征是，所述金属带沿周向紧密卷绕成环状；所述石墨层覆盖于绕成环状的金属带的两端面。

2.根据权利要求1所述的一种缠绕型金属垫片，其特征是，所述金属带的厚度为0.75~1.15mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种缠绕型金属垫片，其特征是，所述绕成环状的金属带各层之间彼此焊接。

4.根据权利要求1或2所述的一种缠绕型金属垫片，其特征是，所述绕成环状的金属带在中部沿周向设有弯折，弯折的方向为由环状的中心向外侧凸起。

5.根据权利要求4所述的一种缠绕型金属垫片，其特征是，还包括外环（3）和内环（4）；所述外环和内环均为与环状金属带同心的圆环，外环和内环的厚度相等，且小于绕成环状的金属带的厚度；外环的内侧壁沿周向设有内凹圈（31），内环的外侧壁沿周向设有外凸圈（41），绕成环状的金属带的弯折区域适配的卡接在内凹圈和外凸圈之间。

6.根据权利要求5所述的一种缠绕型金属垫片，其特征是，绕成环状的金属带的弯折区与内凹圈和外凸圈焊接。