一种柔性石墨金属波齿复合垫片的制作方法

文档序号:10951014阅读:554来源:国知局
一种柔性石墨金属波齿复合垫片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及管法兰的密封结构领域,具体涉及一种柔性石墨金属波齿复合垫片。它包括金属波齿骨架,金属波齿骨架的上下表面均设有波齿,并且其上下表面均铺设有柔性石墨层;其特征在于:所述金属波齿骨架的周围设有一圈金属定位环,所述金属定位环的厚度大于等于金属波齿骨架的厚度,小于等于金属波齿骨架加上下两层柔性石墨层的厚度;使用时,所述金属波齿骨架位于上、下法兰盘之间,连接上、下法兰盘的连接螺栓同时也穿过对应的金属定位环。该垫片能够有效地抑制法兰产生过大偏转角,并使得该垫片受力均匀,防止该垫片被局部压溃,并长期保持良好的密封性,有效防止法兰与垫片结合处的泄漏。
【专利说明】
-种柔性石墨金属波齿复合垫片
技术领域
[0001] 本实用新型设及管法兰的密封结构领域,具体设及一种柔性石墨金属波齿复合垫 片。
【背景技术】
[0002] 进入二十一世纪W来,经济发展同能源供应、环境保护的矛盾日益突出,安全、高 效、经济、环保成为了工业发展的主题。运一主题在石化行业中主要体现在化工设备的安全 运行与连接系统的紧密性上。法兰连接W其易于拆装的优点广泛的应用于石化行业压力管 道和压力容器的连接处。长期处于高溫高压的工况导致法兰的连接处极易发生泄漏,就垫 片密封而言,密封流体的泄漏常发生在法兰垫片的结合处。常用的突面法兰在法兰的端面 为凸面平台,工况下法兰盘上会产生弯矩、垫片受力不均匀、法兰盘发生偏转等现象从而易 发生泄漏。此外,在高溫高压的操作状态下,法兰的端面、垫片、螺栓都会受到很大的应力, 在运种情况下法兰垫片极容易因为应力过大而被压溃,最终导致泄漏失效。 【实用新型内容】
[0003] 针对上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种柔性石墨金属波齿复合垫 片,该垫片能够有效地抑制法兰产生过大偏转角,并使得该垫片受力均匀,防止该垫片被局 部压溃,并长期保持良好的密封性,有效防止法兰与垫片结合处的泄漏。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型所采取的技术方案是:
[0005] -种柔性石墨金属波齿复合垫片,它包括金属波齿骨架,金属波齿骨架的上下表 面均设有波齿,并且其上下表面均铺设有柔性石墨层;其特征在于:所述金属波齿骨架的周 围设有一圈金属定位环,所述金属定位环的厚度大于等于金属波齿骨架的厚度,小于等于 金属波齿骨架加上下两层柔性石墨层的厚度;使用时,所述金属波齿骨架位于上、下法兰盘 之间,连接上、下法兰盘的连接螺栓同时也穿过对应的金属定位环。
[0006] 所述金属定位环的厚度T的范围式
I < 0 < 1%其中金 属波齿骨架的厚度为t,金属波齿骨架的内径为化,金属波齿骨架加上金属定位环的外径为 上、下法兰盘端面在连接螺栓预紧力的作用下的偏转角为0。
[0007] 本实用新型的有益效果是:本实用新型能够应用于高溫或高压的工况,当上、下法 兰盘与本实用新型的垫片压紧后,法兰密封端面首先与增厚的金属定位环接触,金属定位 环较好的刚性可防止法兰进一步发生偏转,该设计可有效防止法兰因偏转角过大而发生泄 漏。该结构采用增厚的柔性石墨层和金属波齿结构,与单纯柔性石墨垫片相比,具有更佳的 回弹性,可较好应用于压力波动或其他具有波动载荷的的场合。本实用新型中带增厚金属 定位环的柔性石墨金属复合垫片与传统柔性石墨波齿复合垫片相比,在使用过程中垫片沿 径向的应力分布更加均匀,密封性能更好,有效防止垫片因局部应力过大而发生压溃现象。 同时,增厚的金属定位环抵消了部分过大的螺栓预紧力,避免了因为螺栓预紧力过大致使 垫片压溃而导致的泄漏失效。
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型的整体剖视结构示意图(正视)。
[0009] 图2为本实用新型应用到法兰中的剖视结构示意图(正视)。
[0010] 图中:1一上法兰盘、2-连接螺栓、3-柔性石墨层、6-金属波齿骨架、7-金属定 位环、8-下法兰盘。
【具体实施方式】
[0011] 为了更好地理解本实用新型,下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做 进一步的说明(如图1、2所示)。
[0012] -种柔性石墨金属波齿复合垫片,它包括金属波齿骨架6,金属波齿骨架6的上下 表面均设有波齿(即金属波齿骨架6的截面为波浪形),并且其上下表面均铺设有柔性石墨 层3;其特征在于:所述金属波齿骨架6的周围设有一圈金属定位环7,所述金属定位环7的厚 度大于等于金属波齿骨架6的厚度,小于等于金属波齿骨架6加上下两层柔性石墨层3的厚 度;使用时,所述金属波齿骨架6位于上、下法兰盘之间(即上法兰盘1和下法兰盘8),连接 上、下法兰盘的连接螺栓2同时也穿过对应的金属定位环7(即所述金属定位环7的数量、位 置、内径均与连接螺栓2相匹配,数量相同、位置相对应、内径与连接螺栓2外径相同;用于对 金属波齿骨架6进行定位)。
[0013] 所述金属定位环7的厚度T的范围为
<0<1°;其中金 属波齿骨架6的厚度为t,金属波齿骨架6的内径为化,金属波齿骨架6加上金属定位环7的外 径为化,上、下法兰盘端面在连接螺栓2预紧力的作用下的偏转角为0。
[0014] 所述金属波齿骨架6与金属定位环7的连接形状突变处做圆弧状过渡处理W避免 应力集中导致断裂。
[0015] -种柔性石墨金属波齿复合垫片主要应用于法兰盘密封面为平面且采用螺栓连 接的法兰。
[0016] W上说明仅为本实用新型的应用实施例而已,当然不能W此来限定本实用新型之 权利范围,因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化,仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种柔性石墨金属波齿复合垫片,它包括金属波齿骨架(6),金属波齿骨架(6)的上 下表面均设有波齿,并且其上下表面均铺设有柔性石墨层(3);其特征在于:所述金属波齿 骨架(6)的周围设有一圈金属定位环(7),所述金属定位环(7)的厚度大于等于金属波齿骨 架(6)的厚度,小于等于金属波齿骨架(6)加上下两层柔性石墨层(3)的厚度;使用时,所述 金属波齿骨架(6)位于上、下法兰盘之间,连接上、下法兰盘的连接螺栓(2)同时也穿过对应 的金属定位环(7)。2. 根据权利要求1所述的一种柔性石墨金属波齿复合垫片,其特征在于:所述金属定位 环(7)的厚度T的范围为:O < Θ < 1° ;其中金属波齿骨架(6)的厚 度为t,金属波齿骨架(6)的内径SD1,金属波齿骨架(6)加上金属定位环(7)的外径为D2,上、 下法兰盘端面在连接螺栓(2)预紧力的作用下的偏转角为Θ。
【文档编号】F16J15/10GK205639961SQ201620347173
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】郑小涛, 黄苏, 喻九阳, 林纬, 汪威, 徐建民, 王成刚
【申请人】武汉工程大学
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