专利名称：一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接金属波纹管机械密封，特别是一种采用38°正反片仰角边沿缝焊接的机械密封，广泛应用于石油、化工、化肥、电力等旋转设备中的密封技术。
背景技术：
目前，焊接金属波纹管机械密封已被广泛应用于石油、化工等行业，逐渐成为一种成熟技术，随着人们对环境保护的要求及能量损耗的认识，生产一种使用寿命长、性能优越、节省材料、价格低廉的高效、高质焊接金属波纹管已成为发展的必然趋势，而焊接金属波纹管中每波的波形及成形角对整个机械密封的性能等方面有很大的影响，以往的焊接金属波纹管机械密封要麽不提及成形角度，要麽在角度方面虽有说明，但经过试验，在使用性能及节省材料方面均有其不足之处，中国专利号CN-2262153中提到一种S型金属多层弹性、挠性元件，其波根角即成形角为5°～30°，虽然这样也可做成波纹管，但实际应用表明这种波纹管的补偿量较小，使用寿命短等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，这种机械密封的焊接金属波纹管中每波的成形角为38°，并且每波均由正片与反片焊接而成，每个正片与反片均由4个不同半径的圆弧连接成形，其具有以下优点①、使用性能优越；②补偿性好；③、节省材料；④、使用寿命长。
为实现上述目的，本实用新型的焊接金属波纹管机械密封主要由传动环、密封圈1、焊接金属管、旋转环座、旋转环一起构成的补偿结构、非补偿结构、密封圈2等组成，焊接金属波纹管是由多个大小、形状相同的波组合而成，每一波均由一正片与反片组成，其中的一正片内径与一反片的内径，一正片的外径与一反片的外径均采用仰角边沿缝焊接技术连接而成，在焊接时正片的仰角为33°，反片的仰角为43°，则成形后的波的仰角即成形角为38°，这样就形成了一个具有一定长度的密闭的焊接金属波纹管，焊接金属波纹管一端与传动环相焊接，另一端与旋转环座相焊接，旋转环安装于旋转环座内，旋转环与非补偿结构端面贴合构成磨擦副。
这种38°正反片仰角的焊接金属波纹管在使用中具有足够的补偿能力，能经受较高的压力，目前我们通过试验比较各种材料的使用性能，优先选用进口AM350材料，而38°正反片仰角的波在用8波组成的焊接金属波纹管时，其耐压能力与补偿性能已超越其他角度的12波甚至更多波组成的焊接金属波纹管的性能，故不仅提高了使用性能，而且节省了材料，降低了成本。
本实用新型中焊接金属波纹管中每波的正片与反片均由4个半径不同的圆弧连接而成，这样形成的波片耐压能力强，把焊接时形成的应力分散到了最小，提高了焊接金属波纹管的弹性，从而提高了使用寿命。
由以上结构形成的焊接金属波纹管机械密封具有广泛的应用环境，不仅适用于低温系列—BST100系列(直径由25mm至100mm)，也适用于高温系列—BST200(直径由12mm至112mm)，在高温系列中为方便热处理，在传动环与焊接金属管之间加一过渡环，轴向密封采用耐腐蚀、膨胀率高的柔性石墨。
本实用新型的焊接金属波纹管机械密封环境温度跨度可为-175℃～500℃，工况可为高真空、高压、和强腐蚀化工流体的机械密封。
综上所述，本实用新型所提供的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封具有①、使用性能优越；②补偿性好；③、耐压能力强，弹性好；④、节省材料；⑤、应用范围广泛，使用寿命长等优点。
以下结合附图对本实用新型作详细的说明
图1为本实用新型的基本结构。
图2为本实用新型焊接金属波纹管中每波的组成。
图3为本实用新型在低温环境下的应用。
图4为本实用新型在高温环境下的应用。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型提供的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封主要由补偿结构和非补偿结构(7)、密封圈2(9)组成，补偿结构由传动环(1)、紧固螺钉(2)、密封圈1(3)、焊接金属波纹管(4)、旋转环座(5)、旋转环(6)一起构成，紧固螺钉(2)将传动环(1)固定在转动件上传递动力，密封圈1(3)起轴向密封作用，焊接金属波纹管(4)一端与传动环(1)相焊接，另一端与旋转环座(5)相焊接，旋转环(6)安装于旋转环座(5)内，旋转环(6)与非补偿结构(7)端面贴合构成磨擦副，焊接金属波纹管(4)与磨擦副构成径向密封，密封圈2(9)形成非补偿结构(7)与安装法兰之间的密封，焊接金属波纹管(4)是由多个大小、形状相同的波组合而成，成形后的每波的仰角即成形角为38°以实现8波达到12波甚至更多波的效果。
如图2所示，本实用新型中焊接金属波纹管(4)的每一波均由一正片(10)与反片(11)组成，其中的一正片(10)内径与一反片(11)的内径，一正片(10)的外径与一反片(11)的外径均采用仰角边沿缝焊接技术连接而成，在焊接时正片(10)的仰角为33°，反片(11)的仰角为43°，每波的正片(10)由4个半径不同的圆弧(R1、R2、R3、R4)连接而成，反片(11)也由4个半径不同的圆弧(R11、R22、R33、R44)连接而成，这样形成的波片耐压能力强，把焊接时形成的应力分散到了最小，提高了焊接金属波纹管(4)的弹性，从而提高了使用寿命。
如图3所示，本实用新型适用于低温系列—BST100系列(直径由25mm至100mm)，其结构与
图1相同。
如图4所示，本实用新型也适用于高温系列—BST200(直径由12mm至112mm)，其结构与低温系列有所区别，为方便热处理，在传动环(1)与焊接金属波纹管(4)之间加一过渡环(13)，过渡环(13)两端分别与焊接金属波纹管(4)和传动环(1)焊接，轴向密封采用密封垫(15)密封，密封垫(15)的材料为高度耐腐蚀的柔性石墨，并且，这种柔性石墨如遇瞬时高温则急剧膨胀，膨胀程度可为原来厚度的100～300倍，这样就保证了高温、高压下的轴向密封，压环(14)连接在传动环(1)上与压片(12)可调节密封垫(15)的松紧，紧固螺钉(2)将传动环(1)固定在转动件上传递动力。
综上所述，本实用新型的焊接金属波纹管机械密封具有使用范围广泛，使用性能优越，耐压能力强，使用寿命长，节省材料、降低成本等好处。
权利要求1.一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，主要由补偿结构和非补偿结构(7)组成，其中传动环(1)、紧固螺钉(2)、密封圈1(3)、焊接金属波纹管(4)、旋转环座(5)、旋转环(6)一起构成补偿结构，其特征在于焊接金属波纹管(4)一端与传动环(1)相焊接，另一端与旋转环座(5)相焊接，旋转环(6)安装于旋转环座(5)内，旋转环(6)与非补偿结构(7)端面贴合构成磨擦副，焊接金属波纹管(4)中的每一波均由一正片(10)与反片(11)采用仰角边沿缝焊接技术连接而成。
2.根据权利要求1所述的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，其特征在于焊接金属波纹管(4)中的正片(10)与反片(11)焊接后的每波的伸展方向与垂直方向夹角为38°。
3.根据权利要求1所述的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，其特征在于焊接金属波纹管(4)中的每个正片(10)与反片(11)均由4个半径不同的圆弧光滑连接成形。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，其特征在于这种焊接金属波纹管机械密封适用于高温密封系列时，在焊接金属波纹管(4)与传动环(1)之间设有一过渡环(13)。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的一种38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，其特征在于这种焊接金属波纹管机械密封适用于高温密封系列时，轴向密封采用柔性石墨密封垫(15)密封。
专利摘要本实用新型涉及一种 38°正反片仰角边沿缝焊接金属波纹管机械密封，主要由传动环、密封圈1、焊接金属波纹管、旋转环座、旋转环一起构成的补偿结构、非补偿结构等组成，其中焊接金属波纹管是由多个大小、形状相同的波组合而成，每一波均由4个圆弧连接而成的正片与反片采用仰角边沿缝焊接技术连接而成，成形后的成形角为38°，焊接金属波纹管一端与传动环相焊接，另一端与旋转环座相焊接，旋转环安装于旋转环座内，旋转环与非补偿结构端面贴合构成摩擦副，这种结构的机械密封适用于低温与高温的各个系列，具有使用性能优越，补偿性好，耐压能力强，弹性好，节省材料，应用范围广泛，使用寿命长等优点。
文档编号F16L27/00GK2826121SQ20052007951
公开日2006年10月11日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者游社利, 田敏 申请人:游社利