一种法兰密封垫的制作方法

本发明涉及法兰技术领域，具体的涉及一种法兰用的密封垫。

背景技术：

传统的法兰连接密封普遍采用平板式橡胶垫圈，其能够承受的压力较低，一般都限定在1.6mpa压力以下使用，另外由于其结构简单，因此密封的安全性较差。而目前橡胶垫圈自身硬度的高低选择存在着下面两难的情况：橡胶硬度高虽然耐压高但其密封性能欠佳，而如果橡胶硬度低，虽然密封性性能好些，但是密封垫易被内压冲破，造成泄漏。

另外，在现有技术的法兰使用过程中，当于管道中的介质处于流动状态时，介质会对法兰之间的密封垫产生冲击，随着时间的积累，密封垫会脱离法兰，进而对密封性产生影响。对于法兰使用环境的复杂程度不同，对于处于有震荡的环境中时，密封垫也会慢慢从法兰中脱离，对密封性产生影响。

因此，目前还没有一种密封垫可以实现抗压性、抗震性和密封性皆优的要求。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是，提供一种法兰用的密封垫，要求该密封垫满足抗压性、抗震性和密封性皆优的要求。

鉴于上述要解决的技术问题，本发明提供如下的技术解决方案：一种法兰密封垫，包括外圆周部分和内圆周部分，外圆周部分和内圆周部分在同一水平面上连接成一整体，在密封垫的垂直剖面方向上，外圆周部分的垂直厚度小于内圆周部分的垂直厚度，外圆周部分包括橡胶体以及相互平行的间隔着插入在橡胶体中间的可压缩弹性层和金属板层，内圆周部分包括石墨体以及插入在石墨体中间的金属薄片，金属板层与金属薄片面面垂直。

优选的，所述外圆周部分和内圆周部分的垂直剖面均为矩形。

进一步优选的，所述内圆周部分的垂直剖面为d形。

优选的，在所述外圆周部分的外周边位置设置有可以穿过螺栓的孔。

优选的，所述外圆周部分包括一层可压缩弹性层和一层金属板层。

优选的，所述外圆周部分包括上下两层可压缩弹性层和一层金属板层，所述金属板层位于上下两层可压缩弹性层的中间。

进一步优选的，所述可压缩弹性层为中空的橡胶层。

进一步优选的，所述可压缩弹性层为石墨层。

进一步优选的，所述金属板层和金属薄片为不锈钢、钢、铁、铝、镍、铜、钛或锌中的一种，或者由镍、铜、铝或锌构成的合金制成的。

进一步优选的，所述金属板层厚度为0.5—4mm，所述金属薄片的厚度为0.02—1mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明中的法兰密封垫，在其外圆周部分的橡胶体中插入有可压缩弹性层和金属板层，可压缩弹性层被法兰压紧时会产生弹性形变，当法兰受到震动或被介质冲击时，可压缩弹性层的弹性变形可对冲击力起到缓冲作用，最大程度上降低外界对法兰密封垫的损坏，延长密封垫的使用寿命；而所述金属板层又使密封垫具有足够的抗压强度，此时橡胶材料就可以选择硬度较低的橡胶以满足良好的密封性要求，因此在橡胶体插入金属板能使密封垫既有足够的抗压强度又满足良好的密封性。

（2）本发明中的法兰密封垫，与外圆周部分内边垂直连接的还有内圆周部分，内圆周部分包括石墨体以及插入在石墨体中间的金属薄片，石墨对于高温和腐蚀性介质具有良好的稳定性，对液体的渗透性比较小，具有较高的压缩性和回弹性，因此可以很好的保护外圆周部分的密封垫，延长密封垫的使用寿命，而金属薄片可以提高内圆周部分的抗压强度。

（3）本发明中外圆周部分的垂直厚度小于内圆周部分的垂直厚度，使密封垫的垂直剖面为躺倒的t字形，使用时法兰压紧密封垫的外圆周部分，其内圆周部分贴合法兰的连接缝处，形成一个抗压抗腐蚀的保护带，提高密封垫的密封性能。

（4）本发明中，外圆周部分的垂直剖面为矩形，内圆周部分的垂直剖面为矩形，进一步优选为d形，可以使管内介质的流动更顺畅，减缓管内介质对密封垫内圆周部分的冲击力度，对密封垫起到保护作用。

（5）本发明中在外圆周部分的外周边位置设置有可以穿过螺栓的孔，法兰将密封垫加紧后，使用螺栓固定，可以将密封垫牢固的固定在法兰之间，即使外界有震荡或冲击，也不会使密封垫脱离法兰。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明法兰密封垫的一种实施例示意图；

图2为图1的法兰密封垫竖直剖面图；

图3为本发明法兰密封垫的另一种实施例的竖直剖面示意图；

图4为本发明法兰密封垫的另一种实施例的竖直剖面示意图；

图5为图4的法兰密封垫的俯视图；

图6为在图4中实施例的改进实施例示意图；

图中标记为：1、外圆周部分；11、橡胶体；12、可压缩弹性层；13、金属板层；2、内圆周部分；21、石墨体；22、金属薄片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1，如图1和图2所示，本实施例中的法兰密封垫包括包括外圆周部分1和内圆周部分2，外圆周部分1和内圆周部分2在同一水平面上连接成一整体，在垂直剖面方向上，外圆周部分1和内圆周部分2的垂直剖面均为矩形，且外圆周部分1的垂直厚度小于内圆周部分2的垂直厚度。

外圆周部分1包括橡胶体11，该橡胶体11采用硬质较低的epdm橡胶或nbr橡胶，epdm橡胶材质的耐老化性能好，并且不易跟化学介质发生反应；nbr橡胶材质可以保护产品的耐油性能。在橡胶体11的内部插入可压缩弹性层12和金属板层13，可压缩弹性层12和金属板层13相互间隔着平行的分布在橡胶体11内部。

本实施例中的可压缩弹性层12可以为中空的橡胶层，其与橡胶体11制造成一个整体，对外界压力起到缓冲作用；也可以是一层石墨层，此石墨层的单位面积质量最高为500-1200g/m²，质量灰质最高为2%，此处主要是利用石墨的较高的压缩性和回弹性能，对外界的压力同样可以起到缓冲作用。

金属板层13为不锈钢、钢、铁、铝、镍、铜、钛或锌中的一种，或者由镍、铜、铝或锌构成的合金制成，厚度为0.5-4mm，具体尺寸根据外圆周部分1的垂直厚度确定。

金属板层13和橡胶体11为一体式硫化整体结构，其中，金属板硫化前需要进行喷砂、抛丸和涂粘合剂等表面处理，从而保证外圆周部分1的整体高强度。

内圆周部分2包括石墨体21以及插入在石墨体21中间的金属薄片22。石墨体21的单位面积质量最高为350g/m²，质量灰质最高为0.15%。由于石墨体21具有良好的稳定性，对液体的渗透性比较小，其在内圆周部分2的作用是形成一个管内介质密封的终端，这样就尽可能的防止泄露路径的形成，对密封垫起到很好的保护作用。石墨体21的单位面积重量越小，则泄漏率越低。因此，本发明中的内圆周部分2的石墨体21的单位面积重量最高为350g/m²，并且最好是150-250g/m²。

金属薄片22和金属板层13的材质相似，同样的为不锈钢、钢、铁、铝、镍、铜、钛或锌中的一种，或者由镍、铜、铝或锌构成的合金制成，厚度为0.02-1mm，优选的为0.02-0.2mm，具体厚度根据内圆周部分2的水平截面宽度确定。

金属薄片22和石墨体21通过一种选自于有机硅化合物、金属皂或全氟化合物组成的界面活性的增加附着力物质或者通过一种传统的经受老化、软化和/或化学或热分解的粘结剂连接，在金属薄片22和石墨体21的接触面形成一个不会松开的连接。

上述金属板层13与金属薄片22面面垂直。

使用时，将密封垫的外圆周部分1夹在法兰中间，让密封垫的内圆周部分2紧贴在法兰连接的接缝处，使用螺栓将法兰固定紧，此时外圆周部分1中的可压缩弹性层12会因为压力作用产生弹性形变，对作用力起到缓冲作用，同时其中的金属板层13会增加外圆周部分1的抗压强度，防止密封垫被破坏。内圆周部分2的石墨体21因其良好的抗渗透性，可以有效防止高温或腐蚀性介质对密封垫的破坏。管内介质运动状态式会对内圆周部分2产生冲击力，此时内圆周部分2的金属薄片22可以在一定程度上增强内圆周部分2的抗压强度。

实施例2，如图3所示，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，与实施例1的不同之处在于，本实例中的内圆周部分2的垂直剖面为d形，相比于实施例1中的矩形，d形剖面的内圆周部分2对介质的冲击力更能起到缓冲作用，使介质在管道中传输的更顺畅。

实施例3，如图4和图5所示，本实施例是在实施例2的基础上做出的改进，与实施例2的不同之处在于，在本实施例中的外圆周部分1的外周边位置设有可以穿过螺栓的孔14，法兰将密封垫夹紧后，使用螺栓固定，可以将密封垫牢固的固定在法兰之间，即使外界有震荡或冲击，也不会使密封垫脱离法兰。

实施例4，如图6所示，本实施例是在实施例3的基础上做出的改进，与实施例3的不同之处在于，在本实施例中外圆周部分1的橡胶体11中，设有上下两层可压缩弹性层12和一层金属板层13，金属板层13位于上下两层可压缩弹性层12的中间。这进一步提升了外圆周部分1的弹性变形空间，可以对外界压力起到更大的缓冲作用，从而实现良好的抗震性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。