波齿复合垫片的制作方法

本发明涉及密封件领域，特别涉及一种波齿复合垫片。

背景技术：

波齿复合垫片是一种金属复合垫片，一般先用精密的车床或专用铣床在金属平垫片的二面加工成同心的波形状沟槽，上下两面齿尖相互错开，使其具有更好的压缩回弹性能，由于与其它密封面的接触是多个同心圆的线接触，因此具有迷宫密封作用，根据不同的介质和工况条件，可选择柔性非金属材料或者其它一些软金属，粘贴在垫片的二面，利用软性覆盖层的密封性以及金属的强度、弹性好的优点，以达到更好的密封效果。

目前，公告号为CN205877502U的中国专利公开了一种新型法兰垫片，其主要包括波齿金属骨架、柔性石墨层、非金属空心圆环、定位耳、连接孔组成，其中定位耳与波齿金属骨架固接，连接孔开于定位耳上，非金属空心圆环紧固在金属骨架的内圈上并且填充有化学膨胀剂。使用过程中，新型法兰垫片置于两侧法兰之间，在紧固两侧法兰时，两侧法兰上的紧固螺钉会穿过定位耳上的连接孔，两紧固螺钉限定垫片的位置，避免垫片过于偏移而影响密封效果。

此处，垫片和法兰的实配过程中，若连接孔的大小与紧固螺钉的大小完全相同，则在紧固螺钉进行拧紧时，由于扭转应力容易造成垫片产生扭转变形，从而降低实际密封效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种实际密封效果好的波齿复合垫片。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种波齿复合垫片，包括环形金属骨架，环形金属骨架的上下两侧设有与环形金属骨架同心设置的波齿，环形金属骨架上下两侧的波齿表面还复合有柔性非金属层，环形金属骨架的外圆周上设有定位耳，定位耳上开设有定位孔，定位孔的内侧壁绕定位孔的轴线均匀分布有至少三个滑插槽，滑插槽中滑插有抵触块以及驱动抵触块朝定位孔中心运动并端面突出于滑插槽槽口的弹性件。

通过上述技术方案，环形金属骨架上的波齿具有良好的压缩回弹性能，其两侧面通过柔性非金属材料的复合，使垫片和密封面之间的附着程度更好，进一步提高垫片的回弹性能和密封性能，同时环形金属骨架作为支撑结构又能够有效的防止密封件压溃，提高结构强度和使用耐久性；定位耳在垫片安装时可以提供一定的定位作用，此处，实际使用过程中，定位孔的直径可以大于法兰固定孔和螺栓的直径，固定时，将螺栓穿过定位孔，定位孔侧壁的抵触块在弹性件的作用下，朝定位孔的孔心向外顶出，由于每个弹性件的弹性力相同，故定位孔周向的抵触块抵在螺栓的外圆周上可以自动对心，保证垫片的准确定位，在拧动螺栓时，抵触块受力会有一定的回弹性能，避免了拧动的螺栓对定位耳产生较大的扭转应力，从而有效减少垫片的受力变形，从而保证垫片可以平整的垫在两法兰之间，提高垫片的密封性能；另外，抵触块的设置也可以使同一垫片适用于不同孔径的法兰，增加垫片的使用范围。

优选的，抵触块突出于滑插槽槽口的一端设有便于螺栓插入时将抵触块向滑插槽内挤压的导向斜面。

通过上述技术方案，导向斜面的设置，在起初，螺栓伸入定位孔时抵在抵触块上表面时，可以有初始的导向作用，使抵触块顺利的朝滑插槽中移动。

优选的，定位孔内侧壁均匀分布有三个滑插槽。

通过上述技术方案，滑插槽开设的越多则定位耳的强度月越低，三个滑插槽可以在保证抵触块具有良好的对心效果的同时，保证定位耳的结构强度。

优选的，环形金属骨架的外圆周上均布有至少三个定位耳，定位耳的厚度大于环形金属骨架的厚度且小于环形金属骨架加上、下两层柔性非金属层的厚度。

通过上述技术方案，定位耳的厚度设置可以在垫片受到挤压时，在环形金属骨架的外缘给其一定的支撑力，防止环形金属骨架被压溃。

优选的，环形金属骨架靠近自身外缘的位置设有厚度减小的台阶段，柔性非金属层延伸至台阶段表面，台阶段外沿设有金属包边，金属包边的厚度小于环形金属骨架加上、下两层柔性非金属层的厚度。

通过上述技术方案，台阶段的设置可以便于设置金属包边，金属包边的设置可以在使用垫片时，防止环形金属骨架表面的非金属柔性层脱落，提高垫片的整体结构强度。

优选的，环形金属骨架的内环面上设有由氟橡胶材料制成的环形橡胶圈，环形橡胶圈的厚度大于环形金属骨架的厚度，且小于等于环形金属骨架加上、下两侧柔性非金属层的厚度。

通过上述技术方案，使用时，当两法兰压于垫片的两侧时，法兰首先挤压两侧的柔性非金属层，在两法兰压紧的过程中会使环形金属骨架内环面上的环形橡胶圈两侧也同样处于压紧状态，这样，环形橡胶圈就与法兰的侧面也形成密封结构，可以减少流体反复对环形金属骨架以及柔性非金属层的冲击和浸蚀，提高垫片的密封性能和使用寿命；此处，氟橡胶是主链或者侧链的碳原子上含有氟原子而合成的高分子弹性体，具有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，能够更好的提高垫片的耐腐蚀性和密封性。

优选的，波齿的横截面形状为等腰梯形，且环形金属骨架上、下两侧的波齿相互错位设置。

通过上述技术方案，等腰梯形状的波齿，其在承受压力时，两侧受力均匀，且尖端部不易受压损坏，支撑强度好。

优选的，柔性非金属层为膨胀石墨层。

通过上述技术方案，膨胀石墨具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软性、压缩回弹性和吸附性，密封效果更好。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的局部剖视图；

图3为实施例的截面图。

附图标记：1、环形金属骨架；2、波齿；3、柔性非金属层；4、定位耳；5、定位孔；6、滑插槽；7、抵触块；8、弹性件；9、导向斜面；10、台阶段；11、金属包边；12、环形橡胶圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如附图1、2和3所示的波齿复合垫片，包括环形金属骨架1，环形金属骨架1的上下两侧设有与环形金属骨架1同心设置的波齿2，其波齿2的横截面形状为等腰梯形，且环形金属骨架1上、下两侧的波齿2相互错位设置。环形金属骨架1上下两侧的波齿2表面还复合有柔性非金属层3，此处，柔性非金属层3为膨胀石墨层，膨胀石墨具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软性、压缩回弹性和吸附性，密封效果更好。

参见附图2和3，环形金属骨架1的外圆周上均布有三个定位耳4，定位耳4的厚度大于环形金属骨架1的厚度且小于环形金属骨架1加上、下两层柔性非金属层3的厚度；定位耳4上开设有定位孔5，定位孔5的内侧壁绕定位孔5的轴线均匀分布有三个滑插槽6，滑插槽6中滑插有抵触块7以及驱动抵触块7朝定位孔5中心运动并端面突出于滑插槽6槽口的弹性件8；弹性件8为压缩弹簧，抵触块7突出于滑插槽6槽口的一端设有便于螺栓插入时将抵触块7向滑插槽6内挤压的导向斜面9。其中，在环形金属骨架1靠近自身外缘的位置还设有厚度减小的台阶段10，柔性非金属层3延伸至台阶段10表面，台阶段10外沿设有金属包边11，金属包边11的厚度小于环形金属骨架1加上、下两层柔性非金属层3的厚度；在环形金属骨架1的内环面上设有由氟橡胶材料制成的环形橡胶圈12，环形橡胶圈12的厚度大于环形金属骨架1的厚度，且小于等于环形金属骨架1加上、下两侧柔性非金属层3的厚度。

上述波齿2复合垫片，实际使用过程中，定位孔5的直径可以大于法兰固定孔和螺栓的直径，固定时，将螺栓穿过定位孔5，定位孔5侧壁的抵触块7在弹性件8的作用下，朝定位孔5的孔心向外顶出，由于每个弹性件8的弹性力相同，故定位孔5周向的抵触块7抵在螺栓的外圆周上可以自动对心；另外，也可以使同一垫片适用于不同孔径的法兰，增加垫片的使用范围。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。