专利名称：自增强柔性密封垫片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种密封垫片及其制造方法，尤其涉及一种柔性密封垫片及其制造方法。
背景技术：
现有技术中，密封垫片多以石棉、橡胶等材料制成，由于此种材料承受应力的能力较差，在使用一段时间后，由于承受压力和环境温度的作用，密封垫片易老化或松弛，密封性变差甚至失去密封性能，同时在安装时易弯曲变形，影响了密封效果。另有金属材料制成的密封垫片，因金属材料压缩回弹性能有限，适用范围较窄。
发明内容
本发明目的是提供一种自增强柔性密封垫片及其制造方法，利用该制造方法加工出的柔性密封垫片的适应能力较强。
本发明的技术方案是一种自增强柔性密封垫片，它包括由两个异形金属环层叠形成的金属管、安装在所述的金属管的上表面和下表面上的覆层，所述的两个异形金属环之间具有间隙，所述的两个异形金属环在内圈和外圈处焊接固定，至少一个异形金属环上在靠近内圈处开设有与间隙相连通的导压孔，所述的导压孔的孔直径为0.1～10毫米。
在一种具体实施方案中，所述的间隙内可填入填充物。
所述的金属管的内圈上固定安装有内环，所述的金属管的外圈上固定安装有外环。内环和外环分别处于金属管的内外侧，其在金属管的内外侧箍紧金属管，可在横向限制金属管形变，而在纵向，当覆层和金属管被压缩到高度与内环或外环持平时，受压缩的程度则受到内环和外环的限制，从而使本密封垫片避免被过度压缩形变或者被压扁。
所述的金属管的上表面和下表面上分别开设有凹槽，所述的凹槽的深度为0～10毫米，所述凹槽的宽度为0～200毫米，所述的覆层安装在凹槽内，并且所述的覆层凸出于金属管的表面0.1～20毫米。
所述的两个异形金属环上都开有导压孔，各异形金属环上有1～5000个导压孔。
所述的异形金属环的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛中的一种或几种的混合物，所述的覆层为石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或多种的复合物，所述的限制内环和限制外环的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛中的一种，所述的填充物为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛、石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或一种以上的复合物。
本发明还提供一种自增强柔性密封垫片的制造方法，用于加工具有以上所述特征的密封垫片，该制造方法包括如下步骤①将两个异形金属环层叠，在两个异形金属环之间留有间隙；②将两个异形金属环分别沿外圈和内圈的接口焊接固定；③在异形金属环的靠近内圈处开导压孔；④在上层异形金属环的上表面上和下层异形金属环的下表面上分别安装覆层。
更具体地说，以上所述的覆层的安装方法是在上层异形金属环的上表面上和下层异形金属环的下表面上分别开设深度为0～10毫米、宽度为0～200毫米的凹槽，将覆层分别安装在上下层异形金属环上的凹槽内，保持覆层凸出于异形金属环的表面0.1～20毫米。
在一种较佳的实施例中，步骤①之后，先向两个异形金属环之间的间隙中填入填充物，然后再进入步骤②中。
步骤③中，沿异形金属环的内圈开1～5000个导压孔，并保持各导压孔的孔径在0.1～10毫米范围内。
步骤②之后，在两个异形金属环的内圈上安装内环，在两个异形金属环的外圈上安装外环。
本发明与现有技术相比，具有下列优点导压孔的开设，使得本密封垫片在安装应用于管道法兰之间时，管道内的压力会经过导压孔导入两个金属环之间的管腔中，以利用介质压力实现密封垫片的自增强作用，稳定其密封比压，增强该柔性密封垫片的适应能力。而金属管由两个异形金属环层叠构成，故可运用于特殊带筋的密封垫片及其它异形结构的密封垫片。
附图1为本发明的密封垫片的主视图；附图2为附图1中A-A处的剖面图；附图3为附图1中的I处的放大图；其中1、内环；2、外环；3、异形金属环；4、覆层；5、导压孔；6、焊缝；7、间隙；8、填充物；9、凹槽。
具体实施例方式
参见图1-3所示，本发明涉及一种自增强柔性密封垫片，它包括由两个异形金属环3层叠形成的金属管、安装在所述的金属管的上表面和下表面上的覆层4，所述的两个异形金属环3之间具有间隙7，如图2所示，在两个层叠的异形金属环3的内圈和外圈的对接处形成焊缝6，所述的两个异形金属环3在内圈和外圈处焊接固定。
所述的金属管的上表面和下表面上分别开设有凹槽9，所述的凹槽9的深度为0～10毫米，所述凹槽9的宽度为0～200毫米，所述的覆层4安装在凹槽9内，并且所述的覆层4凸出于金属管的表面0.1～20毫米。
该密封垫片的上下表面为其密封面，覆层4即处于密封面上，在应用安装时，密封垫片处于对接管道的法兰之间，覆层4与管道法兰相接触，起到密封作用和保护金属管的作用，此为常见安装方法，在此不采用附图赘述。
所述的间隙7内可填入填充物8，以增强金属环的抗压能力。
为加强密封垫片的刚性，所述的金属管的内圈上固定安装有内环1，所述的金属管的外圈上固定安装有外环2，用以在横向阻止金属管变形，同时，当管道法兰将覆层4及异形金属环3压缩到与内环1或外环2持平时，内环1或外环2即可阻止密封垫片被过度压缩或被压扁。
至少一个异形金属环3上在靠近内圈处开设有与间隙7相连通的导压孔5，所述的导压孔5的孔直径为0.1～10毫米。见图2显示的较佳实施例，所述的两个异形金属环3上都开有导压孔5，各异形金属环3上有1～5000个导压孔5，各导压孔5均位于靠近异形金属环3的内圈处，且处在覆层4所覆盖的区域之外。在将该密封垫片安装在管道法兰之间时，管道内的压力会经过导压孔5导入两层异形金属环3之间的间隙7中，以增加异形金属环3受间隙7内的压力，从而在密封面外力发生变化时通过介质压力传递来对密封面压力进行补偿，以稳定密封垫片的密封比压，实现自增强作用。
本发明还涉及一种自增强柔性密封垫片的制造方法，用于生产具有以上所述特征的密封垫片，它包括如下步骤①、将两个异形金属环3层叠，在两个异形金属环3之间留有间隙7；②、在两个异形金属环将两个异形金属环3分别沿外圈和内圈的接口焊接固定；③、在异形金属环3的靠近内圈处钻导压孔5；④、在上层异形金属环3的上表面上和下层异形金属环3的下表面上分别安装覆层4。
以上步骤④中所述的覆层4的安装方法是在上层异形金属环3的上表面上和下层异形金属环3的下表面上分别开设深度为0～10毫米、宽度为0～200毫米的凹槽9，将覆层4分别安装在上下层异形金属环3上的凹槽9内，保持覆层4凸出于异形金属环3的表面0.1～20毫米。
步骤①之后，向间隙7中填入填充物8，然后再进入步骤②中。
步骤③中，沿异形金属环3的内圈钻1～5000个导压孔5，保持各导压孔5的孔径在0.1～10毫米范围内，见图2和图3所示。在图1所示的实施例中，各异形金属环3导压孔5有八个，其中六个导压孔5沿异形金属环3的圆周方向分布，另外两个排布在异形金属环3中部的筋上，见图1所示。
步骤②之后，在两个异形金属环3的内圈上还需安装内环1，在两个异形金属环3的外圈上安装外环2，以实现加强密封垫片刚性的目的。
权利要求
1.一种自增强柔性密封垫片，其特征在于它包括由两个异形金属环(3)层叠形成的金属管、安装在所述的金属管的上表面和下表面上的覆层(4)，所述的两个异形金属环(3)之间具有间隙(7)，所述的两个异形金属环(3)在内圈和外圈处焊接固定，至少一个异形金属环(3)上在靠近内圈处开设有与间隙(7)相连通的导压孔(5)，所述的导压孔(5)的孔直径为0.1～10毫米。
2.根据权利要求1所述的自增强柔性密封垫片，其特征在于所述的间隙(7)内填有填充物(8)。
3.根据权利要求1所述的自增强柔性密封垫片，其特征在于所述的金属管的内圈上固定安装有内环(1)。
4.根据权利要求1所述的自增强柔性密封垫片，其特征在于所述的金属管的外圈上固定安装有外环(2)。
5.根据权利要求1所述的自增强柔性密封垫片，其特征在于所述的金属管的上表面和下表面上分别开设有凹槽(9)，所述的凹槽(9)的深度为0～10毫米，所述凹槽(9)的宽度为0～200毫米，所述的覆层(4)安装在凹槽(9)内，并且所述的覆层(4)凸出于金属管的表面0.1～20毫米。
6.根据权利要求1所述的自增强柔性密封垫片，其特征在于所述的两个异形金属环(3)上都开有导压孔(5)，各异形金属环(3)上有1～5000个导压孔(5)。
7.根据权利要求1所述的自增强柔性环管密封垫片，其特征在于所述的异形金属环(1)的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛中的一种或几种的混合物，所述的覆层(4)为石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或多种的复合物，所述的限制内环(1)和限制外环(2)的材料为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛中的一种，所述的填充物(8)为碳钢、不锈钢、铜、铝、蒙乃尔(Monel)、英苛镍(Inconel)、钛、石墨、纤维、聚四氟乙烯、树脂中的一种或一种以上的复合物。
8.一种自增强柔性密封垫片的制造方法，其特征在于它包括如下步骤①将两个异形金属环(3)层叠，在两个异形金属环(3)之间留有间隙(7)；②将两个异形金属环(3)分别沿外圈和内圈的接口焊接固定；③在异形金属环(3)的靠近内圈处开导压孔(5)；④在上层异形金属环(3)的上表面上和下层异形金属环(3)的下表面上分别安装覆层(4)。
9.根据权利要求8所述的自增强柔性密封垫片的制造方法，其特征在于所述的覆层(4)的安装方法是在上层异形金属环(3)的上表面上和下层异形金属环(3)的下表面上分别开设深度为0～10毫米、宽度为0～200毫米的凹槽(9)，将覆层(4)分别安装在上下层异形金属环(3)上的凹槽(9)内，保持覆层(4)凸出于异形金属环(3)的表面0.1～20毫米。
10.根据权利要求8所述的自增强柔性密封垫片的制造方法，其特征在于步骤①之后，向间隙(7)中填入填充物(8)，然后再进入步骤②中。
11.根据权利要求8所述的自增强柔性密封垫片的制造方法，其特征在于步骤③中，沿异形金属环(3)的内圈开1～5000个导压孔(5)，保持各导压孔(5)的孔径在0.1～10毫米范围内。
12.根据权利要求8所述的自增强柔性密封垫片的制造方法，其特征在于步骤②之后，在两个异形金属环(3)的内圈上安装内环(1)，在两个异形金属环(3)的外圈上安装外环(2)。
全文摘要
本发明提供一种自增强柔性密封垫片及其制造方法，加工出的密封垫片包括由两个异形金属环层叠形成的金属管、安装在所述的金属管的上表面和下表面上的覆层，所述的两个异形金属环之间具有间隙，两个异形金属环在内圈和外圈处焊接固定，至少一个异形金属环上在靠近内圈处开设有与间隙相连通的导压孔，所述的导压孔的孔直径为0.1～10毫米。导压孔的开设，使得本密封垫片在安装应用于管道法兰之间时，管道内的压力会经过导压孔导入两个金属环之间的管腔中，以利用介质压力实现密封垫片的自增强作用，稳定其密封比压，增强该柔性密封垫片的适应能力。而金属管由两个异形金属环层叠构成，故可运用于特殊带筋的密封垫片及其它异形结构的密封垫片。
文档编号F16J15/12GK101033799SQ20071002088
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月13日
发明者马志刚 申请人:马志刚