專利名稱：彈性復(fù)合密封墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于金屬管路聯(lián)接、設(shè)備與管路聯(lián)接處的靜密封墊片，尤其是一種彈性復(fù)合密封墊片。
背景技術(shù)：
金屬管路聯(lián)接、設(shè)備與管路聯(lián)接處的密封結(jié)構(gòu)通常由法蘭、螺栓、墊片三者共同組成，稱為螺栓法蘭聯(lián)接系統(tǒng)。其中聯(lián)接部位密封的主要方式是通過(guò)擰緊聯(lián)接法蘭的一組均勻分布的螺栓，使法蘭壓緊力傳遞到法蘭密封面間的墊片上，使墊片受壓后發(fā)生彈性變形，從而通過(guò)法蘭密封面與墊片密封面相互作用，填充法蘭密封面與墊片間的微觀缺陷和間隙，增加介質(zhì)的阻力，阻止或減少介質(zhì)的泄漏。最關(guān)鍵的是墊片的回彈性能補(bǔ)償密封面相對(duì)分離力，從而保持墊片壓緊應(yīng)力達(dá)到密封的目的。現(xiàn)有的密封墊片的結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外 同位平板式且未經(jīng)硬化處理的金屬骨架和非金屬密封層相互粘貼組成(如圖I所示)，它主 要是靠骨架表面同心、同心錯(cuò)位的溝槽受壓產(chǎn)生微量變形的回彈力來(lái)支撐非金屬密封材料密封，因此壓縮率、回彈率較?。粌?nèi)密封邊緣的非金屬密封材料直接與介質(zhì)接觸受到介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕的沖擊、摩擦，很容易剝落，會(huì)降低了密封性能。另外，在承受密封系統(tǒng)內(nèi)部壓力載荷、高低溫交變、沖擊震動(dòng)、腐蝕等不同工況環(huán)境工作中，緊固螺栓的載荷疲勞和應(yīng)力松弛影響了墊片壓緊應(yīng)力，特別是密封墊片長(zhǎng)期工作產(chǎn)生的疲勞、蠕變、應(yīng)力松弛，當(dāng)墊片的密封回彈能力小于密封面相對(duì)分離力，導(dǎo)致密封滲漏，產(chǎn)生安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較好的壓縮率、壓縮回彈彈性記憶功能的彈性復(fù)合密封墊片。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案彈性復(fù)合密封墊片，包括金屬骨架和粘貼在金屬骨架表面的非金屬密封層，其特征在于金屬骨架為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，非金屬密封層的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘墶＝饘購(gòu)椥悦芊膺吘墳閁型金屬?gòu)椥悦芊膺吘?。金屬骨架的表面為平面或同心、同心錯(cuò)位的溝槽面。在金屬骨架的內(nèi)側(cè)鑲嵌有內(nèi)環(huán)。在金屬骨架的外側(cè)鑲嵌有對(duì)中定位環(huán)。本實(shí)用新型的有益效果在于它利用碟簧的彈性恢復(fù)記憶工作原理，通過(guò)將密封墊的金屬?gòu)椥怨羌茉O(shè)計(jì)為碟簧形并與非金屬材料密封相組合，有效利用了碟簧形狀上具有優(yōu)異的壓縮率、最優(yōu)秀回彈性能、極優(yōu)的抗載荷疲勞和耐應(yīng)力松弛且可重復(fù)使用這些特點(diǎn)，將金屬骨架與非金屬材料進(jìn)行復(fù)合，來(lái)填充法蘭密封面與墊片間的微觀缺陷和間隙密封，由于碟簧在形狀上所具有的記憶回彈性能是其它骨架、彈性體無(wú)法達(dá)到的，加上優(yōu)異的非金屬密封，徹底解決密封墊片由于在不同工況環(huán)境中，彈性變形能力失效、載荷疲勞和應(yīng)力松弛，導(dǎo)致的密封泄漏。同時(shí)金屬骨架平面平整或帶有不影響彈性性能的溝槽(彈性復(fù)合波齒墊)，非金屬密封層的兩個(gè)邊緣增加帶U型(或平整)金屬?gòu)椥悦芊饪?，該彈性密封口作為彈性第一和第三道線密封，金屬骨架的上下表面粘貼的非金屬材料作為第二道密封，安全的三重密封有效地提高了法蘭密封安全性能。

圖I為現(xiàn)有的彈性復(fù)合密封墊片的截面示意圖；圖2為本實(shí)用新型彈性復(fù)合密封墊片的基本型截面示意圖；圖3為本實(shí)用新型帶有內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片的截面示意圖；圖4為本實(shí)用新型帶對(duì)中定位環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片截面示意圖；圖5為本實(shí)用新型帶對(duì)中定位環(huán)和內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片截面示意圖。圖中，I-金屬骨架,2-非金屬密封層,3-金屬?gòu)椥悦芊膺吘?4-內(nèi)環(huán),5-對(duì)中定位環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。圖I是現(xiàn)有的彈性復(fù)合密封墊片的截面示意圖。實(shí)施例I :圖2是彈性復(fù)合密封墊片的基本型截面示意圖。包括金屬骨架I和非金屬密封層2，金屬骨架I為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，即內(nèi)外錯(cuò)位的圓錐碟狀金屬?gòu)椥怨羌埽饘俟羌躀的表面粘貼有非金屬密封層2，金屬骨架I的表面為平面或同心、同心錯(cuò)位的溝槽面。非金屬密封層2的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘?，其中金屬?gòu)椥悦芊膺吘?可采用U型彈性密封口或平整形彈性密封口作為彈性密封邊緣。另外，金屬骨架I的表面可復(fù)合柔性/膨脹石墨、陶瓷纖維、聚四氟乙烯、非石棉芳綸纖維、無(wú)石棉芳綸纖維、橡膠等耐高低溫和高低純度含量的非金屬密封材料，也可以復(fù)合特種軟金屬材料。圖2所示的彈性復(fù)合密封墊片的實(shí)施方式為把膠水涂在已切割的圓形環(huán)狀非金屬密封層子的表面，或可以拉伸的帶條面上，再粘貼在加工完畢的碟簧狀的內(nèi)外錯(cuò)位彈性金屬骨架上、下密封面上，即可完成彈性復(fù)合密封基本型墊片。實(shí)施例2:圖3是帶有內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片的截面示意圖。其中包括金屬骨架I和非金屬密封層2，金屬骨架I為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，即內(nèi)外錯(cuò)位的圓錐碟狀金屬?gòu)椥怨羌埽饘俟羌躀的表面粘貼有非金屬密封層2，金屬骨架I的表面為平面或同心錯(cuò)位的溝槽面。非金屬密封層2的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘?，其中彈性密封邊緣可采用U型彈性密封口或平整形彈性密封口作為彈性密封邊緣，在金屬骨架的內(nèi)側(cè)鑲嵌有內(nèi)環(huán)4(或者內(nèi)限位環(huán))。圖3所示的帶有內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片的實(shí)施方式為把加工好的內(nèi)環(huán)4(或者內(nèi)限位環(huán))鑲嵌到加工完畢的碟簧狀的內(nèi)外錯(cuò)位的彈性骨架內(nèi)側(cè)，密封面部分重復(fù)實(shí)施例I的加工步驟，即可完成帶有內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片。實(shí)施例3 圖4為本實(shí)用新型帶對(duì)中定位環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片截面示意圖。其中包括金屬骨架I和非金屬密封層2，金屬骨架I為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，即內(nèi)外錯(cuò)位的圓錐碟狀金屬?gòu)椥怨羌?，金屬骨架I的表面粘貼有非金屬密封層2，金屬骨架I的表面為平面或同心、同心錯(cuò)位的溝槽面。非金屬密封層2的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘?，其中金屬?gòu)椥悦芊膺吘?可采用U型彈性密封口或平整形彈性密封口作為彈性密封邊緣，在金屬骨架I的外側(cè)鑲嵌有對(duì)中定位環(huán)5 (或者外限位環(huán))。圖4所示的對(duì)中帶定位環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片的實(shí)施方式為把加工好的對(duì)中定位環(huán)5 (或 者外限位環(huán))鑲嵌到加工完畢的碟簧狀的內(nèi)外錯(cuò)位的金屬骨架I外側(cè)，密封面部分重復(fù)實(shí)施例1，即可完成帶定位環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片。實(shí)施例4 圖5為本實(shí)用新型帶對(duì)中定位環(huán)和內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片截面示意圖。包括金屬骨架I和非金屬密封層2，金屬骨架I為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，即內(nèi)外錯(cuò)位的圓錐碟狀金屬?gòu)椥怨羌?，金屬骨架I的表面粘貼有非金屬密封層2，金屬骨架I的表面為平面或同心錯(cuò)位的溝槽面。非金屬密封層2的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘?，其中金屬?gòu)椥悦芊膺吘?可采用U型彈性密封口或平整形彈性密封口，在金屬骨架的內(nèi)側(cè)鑲嵌有內(nèi)環(huán)4(或者內(nèi)限位環(huán))，在金屬骨架I的外側(cè)鑲嵌有對(duì)中定位環(huán)5 (或者外限位環(huán))。圖5的帶對(duì)中定位環(huán)和內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片的實(shí)施方式為把加工好的對(duì)中定位環(huán)鑲嵌到加工完畢的內(nèi)外錯(cuò)位彈性骨架外側(cè)，再把加工好的內(nèi)環(huán)4 (或者內(nèi)限位環(huán))鑲嵌到內(nèi)外錯(cuò)位彈性骨架內(nèi)側(cè)，密封面部分重復(fù)實(shí)施例I的加工步驟，即可完成帶定位環(huán)和內(nèi)環(huán)的彈性復(fù)合密封墊片。本實(shí)用新型各部分的加工方式為墊片的碟簧狀彈性骨架部分根據(jù)墊片選擇金屬?gòu)椥圆牧?，先加工平墊片，由專用設(shè)備加工成內(nèi)外錯(cuò)位的碟簧狀；在碟簧狀金屬骨架I開槽(或不帶溝槽);由專用設(shè)備加工U型彈性密封口 3 (不帶U型不用加工)；對(duì)碟簧狀金屬骨架I進(jìn)行硬化處理。墊片的對(duì)中定位環(huán)5部分根據(jù)墊片選擇材料，裁剪加工環(huán)狀平墊片，由專用設(shè)備加工與金屬骨架I聯(lián)接處的角度。墊片的內(nèi)環(huán)4部分根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn)選擇材料，裁剪加工環(huán)狀平墊片，由專用設(shè)備加工與金屬骨架I聯(lián)接處的角度。墊片的非金屬密封層2部分根據(jù)墊片標(biāo)準(zhǔn)要求選擇密封材料及厚度，根據(jù)骨架密封面寬度；可用刀片把非金屬密封材料切割成圓形環(huán)狀或可以拉伸的帶條。本實(shí)用新型可適用于多種標(biāo)準(zhǔn)法蘭聯(lián)接、工業(yè)設(shè)備與管路聯(lián)接處密封，與其它半金屬?gòu)?fù)合密封墊片一樣，在螺栓法蘭聯(lián)接系統(tǒng)法蘭中間放入本實(shí)用新型所述的彈性復(fù)合密封墊片并對(duì)中，通過(guò)擰緊聯(lián)接法蘭的一組均勻分布的螺栓法蘭壓緊力，傳遞到法蘭密封面間的碟簧形彈性復(fù)合密封墊片面上，直到把墊片壓平，有對(duì)中定位環(huán)5 (或外限位環(huán))也同樣安裝，即可滿足法蘭聯(lián)接密封要求。當(dāng)需重復(fù)拆卸安裝部位時(shí)，只要粘貼在墊片表面的非金屬密封層2無(wú)損傷即可，即使非金屬密封層2損壞，只要更換非金屬密封層2即可，因此該墊片可重復(fù)使用，是一種新型安全、環(huán)保節(jié)約理想的密封產(chǎn)品。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 。
權(quán)利要求1.彈性復(fù)合密封墊片，包括金屬骨架和粘貼在金屬骨架表面的非金屬密封層，其特征在于金屬骨架為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，非金屬密封層的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘墶?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性復(fù)合密封墊片，其特征在于金屬?gòu)椥悦芊膺吘墳閁型金屬?gòu)椥悦芊膺吘墶?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性復(fù)合密封墊片，其特征在于金屬骨架的表面為平面或同心、同心錯(cuò)位的溝槽面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性復(fù)合密封墊片，其特征在于在金屬骨架的內(nèi)側(cè)鑲嵌有內(nèi)環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的彈性復(fù)合密封墊片，其特征在于在金屬骨架的外側(cè)鑲嵌有對(duì)中定位環(huán)。
專利摘要彈性復(fù)合密封墊片，包括金屬骨架和非金屬密封層，金屬骨架為經(jīng)硬化處理的碟簧狀彈性骨架，金屬骨架的表面粘貼有非金屬密封層，非金屬密封層的邊緣設(shè)有金屬?gòu)椥悦芊膺吘?。它利用碟簧的彈性恢?fù)記憶工作原理，通過(guò)將復(fù)合密封墊片的金屬?gòu)椥怨羌茉O(shè)計(jì)為碟簧形并與非金屬材料密封相組合，有效利用了碟簧形狀上具有優(yōu)異的壓縮率、最優(yōu)秀回彈性能、極優(yōu)的抗載荷疲勞和耐應(yīng)力松弛且可重復(fù)使用等特點(diǎn)。徹底解決了密封墊片由于在不同工況環(huán)境中，彈性變形能力失效、載荷疲勞和應(yīng)力松弛的密封泄漏的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F16L23/16GK202532073SQ20122015517
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者陳晨 申請(qǐng)人:大連沃達(dá)豐管道聯(lián)接技術(shù)有限公司, 陳晨