一种复合垫片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空气冷却器密封系统，更具体地说，涉及一种用于空气冷却器水腔密封系统密封使用的复合垫片。
【背景技术】
[0002]空气冷却器产品的水腔密封系统是由密封垫片、紧固件、端盖法兰等所构成的系统，其主要失效型式是泄漏，泄漏与密封结构型式、被连接件的刚度、密封垫片的性能、操作、安装和配合等许多因素有关。垫片作为法兰连接的主要元件其选择、设计和评定，是确保上述系统密封质量的关键所在。
[0003]目前空气冷却器产品的水腔密封系统的垫片均采用非金属平面密封，采用的材料为非石棉纤维橡胶板、聚四氟乙稀、石棉橡胶板和橡胶。单一的材料组成的非金属垫片存在着许多方面的缺点:
[0004]若单纯采用非石棉纤维橡胶垫片所存在的问题:非石棉纤维橡胶垫片材料虽然加入了橡胶和一些填充剂但仍存在微量渗透，因此要对压力和温度进行限制，用于一些高温介质时，通常在使用后期，由于橡胶和填充剂碳化，强度降低材料变疏松，导致密封失效，在界面和垫片内部产生渗透出现结焦和发烟现象，另外垫片在高温下易粘结在法兰密封面上，给更换垫片带来了许多麻烦。
[0005]若单纯采用橡胶垫片所存在的问题:橡胶板材作为法兰垫片其压力不得大于1.568MPa和温度小于200C，然而，橡胶垫片柔软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。正因如此，在承受内压时，因垫片偏厚或硬度偏低而容易被挤出破损，造成密封失效。
[0006]若单纯采用聚四氟乙稀垫片所存在的问题:尽管聚四氟乙稀具有相当高的化学稳定性，无毒、无污染、渗透率低适用于各种复杂形状的密封面。但其易产生冷流现象，其回弹性差，弯曲和压缩强度低，特别是在连续载荷作用下易发生变形直接影响结合面的密封能力和垫片工作寿命。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，密封性好，使用寿命长，整体性能好的复合垫片。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:所提供的这种复合垫片包括设于外圈限位支撑的外框架，所述外框架内圈连接有弹性的密封内垫，所述外框架上设有与安装位置对应的螺栓孔。
[0009]为使上述技术方案更加详尽和具体，本实用新型还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果:
[0010]所述外框架为由非石棉纤维橡胶板制成的框架结构。
[0011]所述密封内垫为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的弹性垫片。
[0012]所述密封内垫包括内垫本体及设于所述内垫本体周边的凸块，所述外框架内圈上设有与所述凸块配合榫接的凹槽。
[0013]所述凸块为梯形结构，沿内垫本体的四周均匀分布。
[0014]所述密封内垫为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的垫圈。
[0015]所述密封内垫截面呈圆形结构，与所述外框架内圈直接胶合粘结固定。
[0016]所述密封内垫内侧面为弧面，与所述外框架内圈相接触的面为平面，拼接贴合固定。
[0017]所述密封内垫的厚度稍大于所述外框架的厚度。
[0018]本新型复合垫片与现有技术相比，具有以下优点:该新型采用组合拼接的的方式组成复合垫片，选择了把两种性能存在差异非金属垫片有效的组合起来发挥各种材料性能的优势组合为非金属复合垫片，具有良好的使用性能。在复合垫片的内侧利用具有良好压缩回弹性能和密封性能的橡胶或是聚四氟乙稀材料制作密封内垫，主要起到良好的密封功能；外圈设限位支撑的外框架，非石棉纤维橡胶板在外侧利用其良好的抗拉强度、易于制作的性能作为组合垫片的框架起约束、固定、限位和加强的作用。该新型复合垫片结构简单，成本低，易于制作加工，且密封性好，使用寿命长，整体性能好，具有较强的实用性。
【附图说明】
[0019]下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0020]图1为复合垫片第一种实施方式结构示意图；
[0021]图2为复合垫片第一种实施方式细节放大图；
[0022]图3为复合垫片第二种实施方式结构示意图；
[0023]图4为复合垫片第二种实施方式剖视图；
[0024]图5为复合垫片第三种实施方式示意图；
[0025]图6为复合垫片使用示意图。
[0026]图中标记为:1、外框架，11、凹槽，2、密封内垫，21、内垫本体，22、凸块，3、螺栓孔。
【具体实施方式】
[0027]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0028]空气冷却器产品的水腔密封系统，通过采用本实用新型复合垫片，达到密封效果。如图1、3所示，外圈设有限位支撑的外框架1，外框架I内圈连接有弹性的密封内垫2，外框架I上设有与安装位置对应的螺栓孔3。如图6所示，为复合垫片使用示意图，将该密封复合垫片置于水腔端面与端盖法兰之间，紧固件将端盖法兰压紧实现密封固定。
[0029]本实用新型中外框架I优选采用非石棉纤维橡胶板制成，非石棉纤维橡胶板具有良好的抗拉强度、易于制作的性能制作组合垫片的外框架1，可起到保护内侧密封内垫2的作用，避免密封内垫2挤压变形，起到约束、固定、限位和加强的作用，且非石棉纤维橡胶板作为外框架也是适应换热器行业绿色环保的要求。密封内垫2为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的弹性垫片，密封垫片2置于内侧组要起到密封作用，采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制作置于组合垫片内侧的，密封垫片2，充分的利用橡胶或是聚四氟乙稀良好的压缩回弹性能和密封性能，橡胶包括氯丁橡胶CR、丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。密封内垫2的厚度稍大于外框架I的厚度，以到达良好的密封效果，同时配合外侧的外框架1，避免过渡变形引起的密封失效，增强了复合垫片的整体性能。
[0030]本实用新型复合垫片，外框架I和密封内垫2有多种组合连接方式。如图1所示，为本实用新型提供的第一种实施方式，外框架I和密封内垫2为榫接。密封内垫2为垫片结构，图2所示为该实施方式的连接放大示意图，密封内垫2包括内垫本体21及设于内垫本体21周边的凸块22，外框架I内圈上设有与凸块22配合榫接的凹槽11，凸块22为梯形结构，沿内垫本体21的四周均匀分布，以保证良好的连接。
[0031]如图3所示，为本实用新型给出的第二种实施方式，密封内垫2为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的垫圈。如图4所示，第二种实施方式剖视图，密封内垫2垫圈截面为圆形结构，与外框架I内圈直接胶合粘结固定。图5所示，为第三种实施方式示意图，密封内垫2内侧面为弧面，与外框架I内圈相接触的面为平面，该平面与外框架I内圈表面拼接贴合固定。
[0032]常见的非金属平垫片几种失效型式:密封垫渗漏:在压力差的作用下被密封流体通过密封件材料的毛细管的泄漏，单向分子泄漏；密封垫穿漏:流体穿过密封面间隙的泄漏，单向泄漏，从高压侧到低压侧；密封垫压合松弛:加压使接触处微观不平处变形，形成固定的结合达到密封，垫片压缩不均，过量或不够，在受压状态下，因垫片蠕变或螺栓伸长造成的松弛，单向泄漏，从高压侧到低压侧；橡胶垫片的老化:由氧、臭氧、热、光、机械应力、水分等因素引起的橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最终丧失使用价值即密封失效的现象，上述因素导致橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变，单向泄漏，从高压侧到低压侧。
[0033]本新型复合垫片采用组合拼接的的方式组成复合垫片，选择了把两种性能存在差异非金属垫片有效的组合起来发挥各种材料性能的优势组合为非金属复合垫片，如抗拉强度、压缩回弹性能、蠕变松弛性能、耐介质性能和密封性能等，得到具有良好使用性能的复合垫片，以减小单一垫片产生上述失效形式的风险。在复合垫片的内侧利用具有良好压缩回弹性能和密封性能的橡胶或是聚四氟乙稀材料制作密封内垫2，主要起到良好的密封功能；外圈设限位支撑的外框架1，非石棉纤维橡胶板在外侧利用其良好的抗拉强度、易于制作的性能作为组合垫片的框架起约束、固定、限位和加强的作用。该新型复合垫片结构简单，成本低，易于制作加工，且密封性好，使用寿命长，整体性能好，具有较强的实用性。
[0034]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，但是本实用新型并不受限于上述方式，只要采用本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种复合垫片，其特征在于:该复合垫片包括设于外圈限位支撑的外框架(1)，所述外框架(I)内圈连接有弹性的密封内垫(2)，所述外框架(I)上设有与安装位置对应的螺栓孔⑶。
2.按照权利要求1所述的复合垫片，其特征在于:所述外框架(I)为由非石棉纤维橡胶板制成的框架结构。
3.按照权利要求2所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的弹性垫片。
4.按照权利要求3所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)包括内垫本体(21)及设于所述内垫本体(21)周边的凸块(22)，所述外框架(I)内圈上设有与所述凸块(22)配合榫接的凹槽(11)。
5.按照权利要求4所述的复合垫片，其特征在于:所述凸块(22)为梯形结构，沿内垫本体(21)的四周均匀分布。
6.按照权利要求2所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)为采用橡胶或是聚四氟乙稀材料制成的垫圈。
7.按照权利要求6所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)截面呈圆形结构，与所述外框架(I)内圈直接胶合粘结固定。
8.按照权利要求6所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)内侧面为弧面，与所述外框架(I)内圈相接触的面为平面，拼接贴合固定。
9.按照权利要求1至8任一项所述的复合垫片，其特征在于:所述密封内垫(2)的厚度稍大于所述外框架(I)的厚度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合垫片，该复合垫片包括设于外圈限位支撑的外框架(1)，所述外框架(1)内圈连接有弹性的密封内垫(2)，所述外框架(1)上设有与安装位置对应的螺栓孔(3)。此实用新型提供的这种复合垫片，结构简单，成本低，易于制作加工，巧妙的结构组合，克服单一垫片的缺陷，达到良好的密封性，使用寿命长，整体性能好，具有较强的实用性。
【IPC分类】F16J15-10
【公开号】CN204344919
【申请号】CN201420719754
【发明人】周斌, 朱群芳
【申请人】基伊埃热交换器（中国）有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月25日