专利名称：复合密封硬垫圈的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于机械密封用的复合硬垫圈。
背景技术：
密封用硬垫圈是机器静密封防渗漏最常用的零件。目前的密封硬垫圈大致上可以分为以下两类第一类是同一种材料制造的密封硬垫圈，常用的材料有紫铜、铝等有色金属。此类垫圈的优点是结构简单、制造方便，缺点是性能完全决定于所使用的材料、回弹性能差、容易失效而渗漏，不能重复使用，而且要消耗大量有色金属，成本较高。
第二类是橡胶复合硬垫圈，由橡胶硫化于金属骨架圈上制成，其耐压密封性能受橡胶机械性能限制，而且由于工艺上的原因和设备限制不便于生产内径较大，而批量较小的密封硬垫圈，从而使单件或小批量生产的成本提高。
以上两类垫圈的共同缺点是其综合机械性能受材料的限制，且制造成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种密封硬垫圈，解决提高密封硬垫圈综合机械性能，降低制造成本、方便安装、节省有色金属的技术问题。
本实用新型解决上述问题的技术方案如下
一种复合硬垫圈，其特征在于该复合硬垫圈由橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层、带有凸肩的骨架圈、橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层依次组成一体的七层复合结构。
该橡胶层为天然橡胶和各类合成橡胶。
该纤维橡胶层为橡胶和纤维织物的混合物。橡胶由纤维织物两面渗入织物内部并填入由交织的经纬线形成的细孔和微隙。
该骨架圈由钢或其他金属材料制成，带有凸肩。在非工作状态时，骨架圈凸肩低于橡胶和纤维橡胶层的高度；骨架圈凸肩的内园柱面和橡胶层纤维橡胶层的外园柱面之间保持小间隙；橡胶层和纤维橡胶层的内径小于骨架圈内径，即在橡胶层和纤维橡胶层的受压面内侧增加了一圈材料。骨架圈由钢制成时，表面镀铜或镀锌。
本实用新型充分利用了各层材料的优势性能，弥补了各自的不足，而且在结构上也对橡胶层和纤维橡胶层采取了增强措施。因此提高了其综合机械性能，它有如下优点1、橡胶材料和纤维织物材料可以进行选择，以满足使用的实际需要。
2、保证足够的弹性压缩量和回弹率，具有良好的密封可靠性和足够长的使用寿命。
3、可多次重复使用，降低维修费用，方便维修。
4、节省有色金属。
5、可利用现有的生产设备、技术和原材料，既可大批量生产又可降低小批量生产或单件生产成本。
6、与现有各类密封硬垫圈有良好的互换性。
7、安装方便。
图1是本实用新型的剖面图，图2是其投影图。
1-橡胶层；2-纤维橡胶层；3-橡胶层；4-骨架圈；5-橡胶层；6-纤维橡胶层；7-橡胶层。
具体实施方式
请参阅图1所示。本实用新型为依次由橡胶层1、纤维橡胶层2、橡胶层3、骨架圈4、橡胶层5、纤维橡胶层6、橡胶层7构成的七层复合结构，其中该橡胶层1、橡胶层3、橡胶层5、橡胶层7是天然橡胶和各类合成橡胶，例如丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、硅橡胶、异戍橡胶、聚硫橡胶、聚氨脂橡胶、顺丁橡胶等经硫化结合在纤维橡胶层2、纤维橡胶层6上，其中的橡胶层3和橡胶层5还经硫化结合在骨架圈4上。主要是利用其耐水、耐油、耐温性能和弹性。可根据密封的具体条件优化选择性能符合要求的橡胶。
该纤维橡胶层2和纤维橡胶层6是纤维织物和橡胶的混合物，橡胶从纤维织物的两面向纤维织物内部渗入，填入纤维织物交织的经纬线之间形成的细小空洞或细微缝隙，上述纤维织物主要由化学纤维或化纤和棉、麻等天然纤维混纺的织物。该纤维橡胶层2和纤维橡胶层6可使结合在其上的橡胶层的抗压强度、刚度、压缩弹性变形率和回复率提高。可根据密封的具体条件优化选择性能符合要求的纤维织物。
该骨架圈4由金属材料(钢等)或其它强度好的材料制成。
该骨架圈制有凸肩，在非受力状态时，该凸肩低于橡胶层1和橡胶层7，在复合硬垫圈受压时，起承压和限位作用，防止橡胶层和纤维橡胶层被过度压缩而损坏或缩短寿命。同时，该凸肩有保证相关连接件(如管接螺栓)拧紧及防止松动作用。该凸肩的内园柱面和橡胶层纤维橡胶层的外园柱面间保持小间隙，对橡胶层、纤维橡胶层在承受压力时的外径涨大有限制作用，从而提高了它们的弹性抗力。
当骨架圈4由钢制成时其表面镀铜或镀锌，可提高橡胶层3、橡胶层5和骨架圈之间的粘合强度。而且耐腐蚀，美观。为了提高粘合强度硫化前在骨架圈的粘合面上预涂胶粘剂。
橡胶层和纤维橡胶层内孔的直径小于骨架圈内径，即在橡胶层和纤维橡胶层受压面的内侧增加了一圈材料，对受压部分有增强作用。同时对相关连接件(如管接螺栓等)有“抱紧”作用和定心作用，使装配时位置正确，且不会发生硬垫圈脱落，方便了装配工作。按需要该内孔的边缘还可以略呈波浪形。
如上所述，本实用新型构成了一个具有高强度、高回弹率、密封可靠性好、装配方便、可耐久使用、美观、耐腐蚀的优良密封硬垫圈。其橡胶层和纤维橡胶层的压缩率在25％左右，而回弹率达95％左右，密封压力可达2.5MPa以上。
权利要求1.一种复合密封硬垫圈，其特征在于该复合密封硬垫圈由橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层、带有凸肩的骨架圈、橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层依次组成一体的七层复合结构。
2.根据权利要求1所述的复合密封硬垫圈，其特征在于橡胶层为各类合成橡胶。
3.根据权利要求1所述的复合密封硬垫圈，其特征在于该纤维橡胶层为橡胶和纤维织物的混合物，橡胶由织物两面渗入织物内部，并填入由交织的经纬线形成的细孔和微隙。
4.根据权利要求2所述的复合密封硬垫圈，其特征在于该纤维橡胶层为橡胶和纤维织物的混合物，橡胶由织物两而渗入织物内部，并填入由交织的经纬线形成的细孔和微隙。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的复合密封硬垫圈，其特征在于该橡胶层的内径小于骨架圈的内径。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的复合密封硬垫圈，其特征在于该纤维橡胶层的内径小于骨架圈的内径。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的复合密封硬垫圈，其特征在于骨架圈有限位凸肩。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的复合密封硬垫圈，其特征在于骨架圈由金属材料制成。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的复合密封硬垫圈，其特征在于骨架圈由钢制成时，表而镀铜或镀锌。
专利摘要一种复合密封硬垫圈，其特征在于该复合密封硬垫圈由橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层、骨架圈、橡胶层、纤维橡胶层、橡胶层依次组成一体的七层复合结构。本实用新型解决提高平面密封垫圈综合机械性能的技术问题，可降低制造成本、节省铜材、方便安装。
文档编号F16J15/10GK2924191SQ200520043168
公开日2007年7月18日 申请日期2005年7月5日 优先权日2005年7月5日
发明者潘永椿 申请人:潘永椿