缠绕型金属垫片的制作方法

文档序号:11484958阅读:192来源:国知局
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。技术实现要素: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%18~302回弹率%≥253泄漏性cm3/s≤1.0×10-54厚度偏差㎜±0.035密度偏差g/cm31.1±0.056压缩率%≥407回弹率%≥108拉伸强度MPa≥4.59灰分%≤1.010热失重670℃/1h%≤4.011碳含量%≥99.512硫含量%≤70013氯含量%≤5014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。当前第1页1 2 3 
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