CN206513825U - 一种竖波型缠绕垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带与非金属填料或密封带交替叠加缠绕成片状，置于法兰面之间起密封作用，其特征在于弹性金属带的断面呈纵向延伸的光滑弧线，所述光滑弧线包含至少一个波弧；所述弹性金属带与非金属填料或密封带交替叠加缠绕形成密封本体。本实用新型能有效保障生产设备运行周期内的密封性能安全、长效可靠，全新无一尖锐折点的波浪形弹性金属带结构设计。

Description

一种竖波型缠绕垫片

技术领域

本发明涉及工业流体密封领域用于压力容器、管道、阀门等机器设备法兰连接处的金属缠绕密封垫片，研发出一种全新的竖波型缠绕垫。

背景技术

随着现代工业科技的发展，垫片的密封性能对密封效果起着举足轻重的作用，同时系统压力的波动、温度的变化，螺栓预紧力的松弛，法兰的倾斜、错位、密封面的缺陷等都会对密封效果产生很大的影响，因此，日益增长的工业技术进步、环境污染排放控制和生产安全要求对垫片密封性能提出了越来越高的要求。

传统缠绕垫片其结构是由预压成型的多层薄金属带及非金属填料带紧密贴合，相互交替重叠、螺旋缠绕固定制成，也称螺旋缠绕垫片，其中，弹性金属带的作用是夹持非金属填料及使垫片整体具有较好的回弹性、回复性，而填料的作用在于密封。因此缠绕垫的密封效果综合取决于缠绕金属自身的回复性、回弹性以及密封填料的塑变性能。其中现有技术的缠绕垫片已有国家和行业标准，缠绕金属采用挤压成一个折点的V形或者三个折点的W形的冷轧弹性金属带以获得一定的弹性和回复性。

为增加缠绕垫片的回弹性，此前还有改进型的增加缠绕垫回弹性的方法，但所有特征都是增加折点。公开的缠绕垫片技术，其金属带或主体受力截面均为一个或多个折点。中国公开号CN204784688U一种石墨与金属复合型缠绕垫片，通过设置V型主体和与之连接的两个延伸体，使金属带和石墨带缠绕为环状体，同时产生三个折点，中国公开号CN2577052Y一种缠绕垫片，其特征是金属带的受力变形面设有多个折弯点，金属带与法兰面之间的夹角小于45度，中国公开号CN102644738A一种金属缠绕垫片，其特征在于金属带和非金属带形状为W形，密封主体呈V形或W形。

金属带多折点的缠绕垫结构，在垫片初始预紧时有较好的压缩性、回弹性和密封性能，但由于后期使用过程中设备系统压力、温度的变化，以及螺栓预紧力的松弛等不可避免的因素，垫片需要承受额外波动的载荷压力，以及密封主体或金属带折点应力屈服效应，则导致垫片回弹性、回复性能大大降低，发生密封失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种能解决上述问题的竖波型缠绕垫片，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带与非金属填料或密封带交替叠加缠绕成片状，置于法兰面之间起密封作用，所述弹性金属带的断面呈纵向延伸的光滑弧线，所述光滑弧线包含至少一个波弧；所述弹性金属带与非金属填料或密封带交替叠加缠绕形成密封本体。其中波弧是指仅仅波浪线中只包含一个波峰或者波谷的弧线。钢带呈波浪形曲线，曲线可包含单个或多个波弧但无一尖锐折点，其波形中心线与法兰密封面垂直。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述密封本体的内圈设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环，所述内圈金属环的外圈设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述密封本体的外圈设置有与弹性金属带的外端连接的外圈金属环；所述外圈金属环的内圈设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述密封本体的内圈、外圈分别设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环、与弹性金属带的外端连接的外圈金属环；所述内圈金属环的外圈、外圈金属环的内圈均设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述内圈金属环、外圈金属环的厚度均小于密封本体的厚度。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述密封本体波形弹性金属带与非金属填料或密封带之间设置有弹性支撑带；所述弹性支撑带截面形状为竖波型曲线，其波数不大于弹性金属带的波弧数。

所述的竖波型缠绕垫片，其进一步设计在于，所述密封本体的横截面为圆形或者椭圆形或者方形，弹性金属带为钢或者铁或者铜或者铝或者合金制成。

本发明能有效保障生产设备运行周期内的密封性能安全、长效可靠，全新无一尖锐折点的波浪形弹性金属带结构设计，首先，解决了现有缠绕垫的折点结构出现的应力屈服效应，导致垫片永久屈服变形，突发密封失效问题；其次，密封本体截面与两端法兰密封面成相对竖立波浪设置，提高了压缩、回弹伸缩量，解决了因设备系统压力的波动、温度的变化，螺栓预紧力的松弛等不可避免因素带来的垫片使用过程中回弹性、回复性和密封性降低的问题；在次，增加弹性支撑带，解决了传统缠绕垫片在压力过载、系统较大波动情况下，垫片强度降低和垮塌的安全性问题；垫片弹性金属带与法兰接触为弧面或半弧面设计，额外提供了法兰面免损伤保护，外置金属环提供了垫片定位和补强，有力保障了生产安全性、稳定性和可靠性，提高保护环境和社会经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例1密封本体与法兰密封面截面示意图

图2是本发明实施例2密封本体单个波弧型截面示意图

图3是本发明实施例3密封本体多个波型截面示意图

图4是本发明实施例4密封本体多个波型外径设置金属环定位截面示意图

图5是本发明实施例5密封本体设置弹性支撑带，内径金属加强环，外径金属定位环截面示意图。

图6是本发明实施例6结构示意图。

图7是本发明实施例7结构示意图。

图8是本发明实施例8结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明

实施例1

如图1所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，置于上端法兰密封面3和下端法兰密封面4之间起密封作用，弹性金属带1的断面呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,所述光滑弧线包含三个波弧无一尖锐折点；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。

实施例2

如图2所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，所述光滑弧线包含一个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

实施例3

如图3所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,所述光滑弧线包含三个波弧无一尖锐折点；所述光滑弧线包含两个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

实施例4

如图4所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,无一尖锐折点；所述光滑弧线包含五个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。所述密封本体的外圈设置有与弹性金属带的外端连接的外圈金属环5；所述外圈金属环5的内圈设置有与弹性金属带1的断面形状相一致的波形槽。外圈金属环5的厚度小于密封本体6厚度。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

实施例5

如图5所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线，无一尖锐折点；所述光滑弧线包含三个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体6。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。所述密封本体的内圈、外圈分别设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环7、与弹性金属带的外端连接的外圈金属环5；所述内圈金属环的外圈、外圈金属环的内圈均设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。所述密封本体波形弹性金属带与非金属填料或密封带之间设置有弹性支撑带8；所述弹性支撑带截面形状为竖波型曲线，其波数不大于弹性金属带的波弧数。

实施例6

如图6所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,无一尖锐折点；所述光滑弧线包含五个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。所述密封本体的内圈、外圈分别设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环7、与弹性金属带的外端连接的外圈金属环5；所述内圈金属环的外圈、外圈金属环的内圈均设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。外圈金属环5的厚度小于密封本体6厚度。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

实施例7

如图7所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,无一尖锐折点；所述光滑弧线包含两个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。所述密封本体的内圈设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环7；所述内圈金属环的外圈设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

实施例8

如图8所示，一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕成片状，金属弹性弹性金属带1与非金属密封带2（或密封带）预紧受力截面形状呈纵向延伸的光滑弧线，呈波浪形曲线,无一尖锐折点；所述光滑弧线包含一个波弧；所述弹性金属带1与非金属填料2（或密封带）交替叠加缠绕形成密封本体。所述密封本体的内圈、外圈分别设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环7、与弹性金属带的外端连接的外圈金属环5；所述内圈金属环的外圈、外圈金属环的内圈均设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。密封本体可根据法兰沟槽缠绕为圆形，椭圆形，方形等多种形状。所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

上述各实施例的各个技术特征在不存在实施冲突的情况下可以自由组合形成新的实施例。

Claims (9)

1.一种竖波型缠绕垫片，由弹性金属带与非金属填料或密封带交替叠加缠绕成片状的密封本体，置于法兰面之间起密封作用，其特征在于钢带呈波浪形曲线，曲线可包含单个或多个波弧但无一尖锐折点，其波形中心线与法兰密封面垂直；所述弹性金属带与法兰接触的两侧边沿的端面呈弧形或半弧形。

2.根据权利要求1所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述密封本体的内圈设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环，所述内圈金属环的外圈设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

3.根据权利要求2所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述内圈金属环的厚度小于密封本体的厚度。

4.根据权利要求1所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述密封本体的外圈设置有与弹性金属带的外端连接的外圈金属环；所述外圈金属环的内圈设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

5.根据权利要求4所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述外圈金属环的厚度小于密封本体的厚度。

6.根据权利要求1所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述密封本体的内圈、外圈分别设置有与弹性金属带的内端连接的内圈金属环、与弹性金属带的外端连接的外圈金属环；所述内圈金属环的外圈、外圈金属环的内圈均设置有与弹性金属带的断面形状相一致的波形槽。

7.根据权利要求6所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述内圈金属环、外圈金属环的厚度均小于密封本体的厚度。

8.根据权利要求1所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述密封本体波形弹性金属带与非金属填料或密封带之间设置有弹性支撑带；所述弹性支撑带截面形状为竖波型曲线，其波数不大于弹性金属带的波弧数。

9.根据权利要求1所述的竖波型缠绕垫片，其特征在于，所述密封本体的横截面为圆形或者椭圆形或者方形，弹性金属带为钢或者铁或者铜或者铝或者合金制成。