专利名称：金属缠绕式垫片组件以及金属缠绕式垫片、内环、对中环的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种垫片，具体的说是一种金属缠绕式垫片组件以及金属缠绕式垫片、内环、对中环。
背景技术：
金属缠绕式垫片在石油化工等诸多领域得到了广泛的应用，并且使用效果非常好。金属缠绕式垫片是由“V”形或“W”形金属带与非金属带相互重叠，连续缠绕而成，在始、末端用点焊方式将金属带固定。金属缠绕式垫片组件分为四种形式，除基本型外，常用的还有带内环型、带对中环型、带内环和对中环型。所述带内环型是指由金属缠绕式垫片的内圈内嵌有内环；带对中环型是指金属缠绕式垫片的外圈上套有对中环；带内环和对中环型是指金属缠绕式垫片的内圈内嵌有内环，同时外圈上也套有对中环。上述几种结构形式中，金属缠绕式垫片与内环和/或对中环的套接通常是利用金属缠绕式垫片制作过程中由“V”形或“W”形金属带结构缠绕后所形成的环形卡条与在内环和/或对中环上所开出的环形卡槽相配合的卡接形式，一旦组装后不可拆卸，若强行拆卸则会使卡槽或卡条局部损坏而无法再次使用。金属缠绕式垫片组件不可重复使用的特点，带来如下问题对于带内环型、带对中环型以及带内环和对中环型这三种金属缠绕式垫片组件来说，一旦金属缠绕带失效，那么不仅金属缠绕式垫片失效，而且与之配套使用的内环和(或)对中环也一同废弃。特别是在石油化工装置管道试压、吹扫以及试车阶段，由于法兰阀门、法兰管件以及设备法兰管口等与管道之间进行频繁的连接和拆除，导致大量的金属缠绕式垫片损坏，由此造成金属缠绕式垫片损坏的数量一般是金属缠绕式垫片正常用量的一倍以上。由于石油化工等装置工艺介质的特殊性，金属缠绕式垫片组件的内环和(或)对中环的材质较为昂贵，如0Crl8Ni9(304)、00Crl9Nil0 (304L)、0Crl7Nil2Mo2 (316)、00Crl7Nil4Mo2 (316L)、0Crl8NiIOTi(321)、0Crl8NillNb (347)等，在金属缠绕式垫片组件使用的过程中，容易损坏的部分一般是金属缠绕带部分，而金属缠绕式垫片组件的内环和(或)对中环一般是不易损坏的，因此，如此粗犷地使用金属缠绕式垫片组件是对资源的一种巨大的浪费。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、安装灵活、可靠性高的金属缠绕式垫片组件。本发明还提供了可灵活多样组成上述金属缠绕式垫片组件的金属缠绕式垫片、内环及对中环。本发明所述金属缠绕式垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的内圈上嵌有内支撑圈，外圈上套有外支撑圈，所述内支撑圈和/或外支撑圈的外缘设有环形的上凸台，所述上凸台的厚度小于内支撑圈和/或外支撑圈的总厚度，最好为内支撑圈和/或外支撑圈总厚度的一半。
一种可与金属缠绕式垫片配套使用的内环，包括内环本体，所述内环本体外缘设有与内支撑圈的上凸台对应的环形的下凸台，所述下凸台的厚度小于内环本体的总厚度，最好为内环本体总厚度的一半。一种可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，包括对中环本体，所述对中环本体内缘设有与外支撑圈的上凸台对应的环形的下凸台，所述下凸台的厚度小于对中环本体的总厚度，最好为对中环本体总厚度的一半。所述对中环本体上均匀开有多个镂空。所述镂空为圆形或椭圆形。一种金属缠绕式垫片组件，包括权利要求1所述的金属缠绕式垫片、以及与金属缠绕式垫片配合套接的上述的内环和/或上述的对中环，所述金属缠绕式垫片与内环和/或对中环配合安装后，再经螺钉螺纹连接或者经铆钉铆接的方式将上凸台和下凸台固定连接。所述上凸台和下凸台的高度一致。所述内支撑圈和外支撑圈的厚度一致，所述上凸台加下凸台的厚度之和等于或小于内支撑圈或外支撑圈的厚度。本发明组件中内环、对中环可根据具体需要择一或者同时与金属缠绕式垫片配合组成本发明所述的金属缠绕式垫片组件，通过在内、外支撑圈上设计上凸台，同时在内环和/或对中环上设计下凸台，且进一步控制上凸台和下凸台高度一致，通过上、下凸台的配合，实现金属缠绕式垫片与内环和/或对中环的可拆式套接。为了进一步保证套接的牢固，避免金属缠绕式垫片组件之间相互脱开，可通过螺钉螺纹连接或者经铆钉铆接的方式将上凸台和下凸台固定连接。进一步的，为了尽可能的减少金属材料的用量，从而产生更大的经济效应，可以考虑在对中环上均匀开出若干个镂空，这些镂空最好为圆形或椭圆形。本发明所述金属缠绕式垫片、内环及对中环结构简单，加工、使用极为简便，可配套灵活使用；本发明所述金属缠绕式垫片组件中任一组件损坏时均可自由更换，重新配套安装后不会影响其密封效果，解决了管道法兰组件及与设备法兰管口之间进行频繁的连接和拆除，导致大量的金属缠绕式垫片损坏，必需更换整个垫片组件而带来的成本提高的问题，有效了降低了成本，具有广阔的市场应用前景。
图1为金属缠绕式垫片的主视图。图2为上凸台的局部放大图。图3为上凸台的局部剖视图。图4为对中环的主视图。图5为对中环下凸台的局部剖视图。图6为内环的主视图。图7为内环下凸台的局部剖视图。图8为实施例1中金属缠绕式垫片组件安装示意图。图9为图8的上、下凸台配合安装的局部剖视图。
图10为实施例2中金属缠绕式垫片组件安装示意图。图11为实施例3中金属缠绕式垫片组件安装示意图。其中，1-金属缠绕式垫片、1-1-外支撑圈、1-2-内支撑圈、1-3-上凸台、1-4-上凸台、1-5-定位孔、1-6-垫片本体、2-对中环、2-1-下凸台、2-2-定位孔、2-3-镂空、2-4-对中环本体、3_内环、3_1_下凸台、3_2_定位孔、3_3_内环本体、4_柳钉。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步解释说明金属缠绕式垫片I实施例参照图1-图3，垫片本体1-6的内圈上嵌有内支撑圈1-2，外圈上套有外支撑圈1-1且内支撑圈1-2和外支撑圈l-ι的厚度相等，所述内支撑圈1-2和外支撑圈1-1上分别设有环形的上凸台1-4和上凸台1-3，所述上凸台1-4、1-3的厚度L4分别小于对应的内、夕卜支撑圈1-2、1-1的厚度L6，所述上凸台1-3及上凸台1-4均设有可供螺钉螺纹连接或铆钉铆接的定位孔1-5。作为本实施例的另一变形，金属缠绕式垫片I可以仅在其内支撑圈1-2上设上凸台1-4，而不在外支撑圈1-1上设凸台1-3 ;或者可以仅在其外支撑圈1-1上设上凸台1-3，而不在内支撑圈1-2上设上凸台1-4。以上三种方案都属本发明请求保护的范围内。对中环2实施例参照图4-图5，对中环本体2-4的内圈上设环形的下凸台2_1，所述下凸台2_1的高度L2与上凸台1-3的高度LI相同，所述下凸台2-1上也设有与上凸台1-3上的定位孔1-5对应的定位孔2-2。内环3实施例参照图6-图7，对内环本体3-3的外圈上设环形的下凸台3_1，所述下凸台3_1的高度L3与上凸台1-4的高度LI相同，所述下凸台3-1上也设有与上凸台1-4上的定位孔1-5对应的定位孔3-2。金属缠绕式垫片组件实施例1 (带内环和对中环型)参照图8-图9，金属缠绕式垫片I内嵌有内环3，其外套有对中环2，金属缠绕式垫片I的上凸台1-3及1-4分别与各自对应的对中环2及内环3上的下凸台2-1和下凸台3-1的侧面接触，紧密配合，并且定位孔1-5分别与对中环2上的定位孔2-2以及内环3上的定位孔3-2对准，然后利用铆钉4将上凸台和下凸台铆接形成(也可利用螺钉螺纹连接)固定点(本发明中均匀设有四个固定点)，从而实现三者的套接。由于内支撑圈1-2和外支撑圈1-1的厚度L6相等，使上凸台1-3厚度L4和下凸台2-1的厚度L5之和最好等于外支撑圈1-1的厚度L6，上凸台1-4的厚度L4和下凸台3-1的厚度L5之和最好等于内支撑圈1-2的厚度L6，这样能够更好的保证垫片的平整和受压的均匀性。这种套接方式，能够满足在金属缠绕式垫片1、对中环2及内环3组装后三者之间均无法在轴向和径向上自由活动的限位要求，并且，当金属缠绕式垫片I被损坏后，在拆下铆钉4后，可以方便的由金属缠绕式垫片组件中取出，更换新的金属缠绕式垫片1，同时不会对其它组件带来损伤，仍可继续使用，从而大大降低了制造和使用成本。金属缠绕式垫片组件实施例2 (带对中环型)
参照图10，本实施例中，金属缠绕式垫片I仅在其外支撑圈1-1上设上凸台1-3，而不在内支撑圈1-2上设上凸台1-4。组装时，在金属缠绕式垫片I外套对中环2，金属缠绕式垫片I上的上凸台1-3和对中环2上的下凸台2-1对应卡入，紧密配合，再进行铆接或螺接，其余同实施例1。金属缠绕式垫片组件实施例3 (带内环型)参照图11，本实施例中，金属缠绕式垫片I仅在其内支撑圈1-2上设上凸台1-4，而不在外支撑圈1-1上设上凸台1-3。组装时，在金属缠绕式垫片I内嵌入内环3，金属缠绕式垫片I上的上凸台1-4和内环3上的下凸台3-1对应卡入，紧密配合，再进行铆接或螺接，其余同实施例1。
权利要求
1.一种金属缠绕式垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的内圈上嵌有内支撑圈，外圈上套有外支撑圈，其特征在于，所述内支撑圈和/或外支撑圈的外缘设有环形的上凸台，所述上凸台的厚度小于对应的内支撑圈和/或外支撑圈的厚度。
2 —种可与金属缠绕式垫片配套使用的内环,包括内环本体,所述内环本体外缘设有与内支撑圈的上凸台对应的环形的下凸台，所述下凸台的厚度小于内环本体的总厚度。
3.一种可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环,包括对中环本体,所述对中环本体内缘设有与外支撑圈的上凸台对应的环形的下凸台，所述下凸台的厚度小于对中环本体的总厚度。
4.如权利要求3所述的可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，其特征在于，所述对中环本体上均匀开有多个镂空。
5.如权利要求4所述的可与金属缠绕式垫片配套使用的对中环，其特征在于，所述镂空为圆形或椭圆形。
6.一种金属缠绕式垫片组件，其特征在于，包括权利要求1所述的金属缠绕式垫片、以及与金属缠绕式垫片配合套接的权利要求2所述的内环和/或权利要求3-5任一项所述的对中环，所述金属缠绕式垫片与内环和/或对中环对应安装后，再经螺钉螺纹连接或者经铆钉铆接的方式将上凸台和下凸台固定连接。
7.如权利要求6所述的金属缠绕式垫片组件，其特征在于，所述上凸台和下凸台的高度一致。
8.如权利要求6或7所述的金属缠绕式垫片组件，其特征在于，所述内支撑圈和外支撑圈的厚度一致，所述上凸台加下凸台的厚度之和等于或小于内支撑圈或外支撑圈的厚度。
全文摘要
本发明公开了一种金属缠绕式垫片组件以及金属缠绕式垫片、内环、对中环，解决了现有金属缠绕式垫片组件一经使用后全部废弃的问题。垫片组件包括金属缠绕式垫片、以及与金属缠绕式垫片配合套接的内环和/或对中环，所述金属缠绕式垫片与内环和/或对中环对应安装后，再经螺钉螺纹连接或者经铆钉铆接的方式将上凸台和下凸台固定连接。本发明结构简单、安装灵活、可靠性高，使用后可更换相应损坏的组件，未损坏组件无需更换，有效降低了生产和使用成本。
文档编号F16J15/08GK102996793SQ20121049076
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者张洪伟, 沈菊, 张煜沈, 刘三军, 段中华, 江大波 申请人:中国五环工程有限公司