復合纏繞墊片的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及墊片領域，特別是一種不易損壞、不易散架的復合纏繞墊片。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬纏繞墊片是一種由一定幾何截面(如V型或W型)的成型鋼帶與非金屬帶交替纏繞而成的組合型平墊片。在金屬纏繞墊片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，均由幾圈鋼帶組成，內(nèi)側(cè)鋼帶開端與外側(cè)鋼帶末端通過碰焊將纏繞墊片形成一個整體。由于金屬纏繞墊片中成型鋼帶與非金屬帶交替纏繞，因此只能采用碰焊進行連接。
[0003]金屬纏繞墊片充分利用了成型鋼帶的耐熱性、壓縮回彈性，同時通過成型鋼帶與非金屬帶的組合，使金屬纏繞墊片具有了非金屬填充帶優(yōu)良的密封性能。金屬纏繞墊片在一般條件下均可采用，尤其適用于有應力松弛、溫度和壓力有波動、沖擊以及震動條件下的法蘭密封。由于金屬纏繞墊片具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，對介質(zhì)和溫度的適應性強，耐壓范圍寬，具有多道密封等優(yōu)點，與其它密封墊片相比，具有更加明顯的優(yōu)勢，因而目前已經(jīng)被大量用于高溫高壓的壓力容器和管道結(jié)構(gòu)中。金屬纏繞墊片作為一種性能優(yōu)良的密封元件，在短時間內(nèi)，已經(jīng)在石油、化工、冶金、發(fā)電、煤炭、機械、造船、核工業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)領域中廣泛推廣應用。
[0004]纏繞墊片占法蘭連接中靜密封原件的70%以上，因而纏繞墊片性能的優(yōu)劣決定了密封性能的可靠性。由于金屬纏繞墊片自身工藝的特性，其仍然存在著諸多不可避免的缺陷，金屬纏繞墊片屬于復合疊加型結(jié)構(gòu)，其抗扭、抗彎和抗剪等機械性能具有明顯的游離性，且差異較大，在薄弱方向(如厚度方向和垂直軸向)就很容易破壞，尤其是大直徑(在某些情況下，金屬纏繞墊片的直徑能夠達到2到3米以上)金屬纏繞墊片的損壞率更高；在制造過程中經(jīng)常出現(xiàn)突然散架的情況；在運輸和安裝時，如果受到?jīng)_擊或震動過大，也可能出現(xiàn)損壞和散架現(xiàn)象，不但影響設備檢修進度，還可能引起災難性事故。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了克服上述所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是:提供一種不易損壞、不易散架的復合纏繞墊片。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):復合纏繞墊片，包括承壓環(huán)，在該承壓環(huán)的內(nèi)側(cè)設置有初始壓力內(nèi)環(huán)，在該承壓環(huán)的外側(cè)設置有與初始壓力內(nèi)環(huán)等高的初始壓力外環(huán)；所述的初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)均為V形結(jié)構(gòu)，且V形開口相向設置；所述承壓環(huán)的上端與內(nèi)環(huán)V形上邊以及外環(huán)V形上邊形成上型腔，所述承壓環(huán)的下端與內(nèi)環(huán)V形下邊以及外環(huán)V形下邊形成下型腔，在所述的上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料。
[0007]所述的承壓環(huán)和初始壓力內(nèi)環(huán)之間以及承壓環(huán)和初始壓力外環(huán)之間采用滾焊焊接連接。
[0008]所述的非金屬填料為石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纖維中的一種或多種。
[0009]所述的初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)由金屬帶纏繞而成。
[0010]所述的承壓環(huán)由平行鋼條制作而成。
[0011]所述的承壓環(huán)的平行環(huán)向與初始壓力內(nèi)環(huán)或初始壓力外環(huán)的開口方向相平行。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的復合纏繞墊片，通過V形開口相向設置的初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)以及承壓環(huán)的配合，具有結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)思巧妙的特點，且在上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料，使得整個復合纏繞墊片具有較好的抗扭、抗彎和抗剪等機械性能，抗形變能力強，不會發(fā)生散架和壓潰現(xiàn)象。與現(xiàn)有技術(shù)采用成型鋼帶與非金屬帶交替纏繞不同，本發(fā)明采用承壓環(huán)、初始壓力內(nèi)環(huán)、初始壓力外環(huán)以及非金屬材料相互配合，從而形成整體的復合纏繞墊片，其剛度較現(xiàn)有的金屬纏繞墊片增加一百倍以上，從而有效解決了現(xiàn)有的金屬纏繞墊片易損壞、散架的問題，同時由于本發(fā)明的巧妙設計，使其具有了與現(xiàn)有金屬纏繞墊片相同的回彈性能，有效滿足了密封性能要求，各項性能指標均達到或超過相應標準。同時，在上型腔、下型腔內(nèi)均設置非金屬填料，從而能夠起到在低扭矩下的初始密封作用，不僅有效起到了補償密封表面的不平度的作用，而且在低壓下，起到了初始密封的效果，在高壓下，又可補償墊片自身層層疊加時產(chǎn)生的縫隙，其充分利用了金屬材料和非金屬材料的結(jié)合?，F(xiàn)有的金屬纏繞墊片必須在一定的壓力作用下才能起到密封作用，在低扭矩下，其密封性能較差，而本發(fā)明不僅在壓力作用下能夠起到密封作用，而且在低扭矩下，也能起到初始密封的作用，密封性能更好，適應性更強。由于所述的承壓環(huán)和初始壓力內(nèi)環(huán)之間以及承壓環(huán)和初始壓力外環(huán)之間采用滾焊焊接連接，進一步提高了整個復合纏繞墊片的剛度，避免了復合纏繞墊片電焊不均勻的缺點，增強了其對環(huán)境的適應性，提高了機械性能，防止了損壞、散架。由于所述的非金屬填料為石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纖維中的一種或多種，具有較好的耐高溫高壓的性能，不易造成整個復合纏繞墊片的損壞、散架。由于所述的初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)由金屬帶纏繞而成，提高了剛度，防止了散架。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，I一承壓環(huán)，2—初始壓力內(nèi)環(huán)，3—初始壓力外環(huán)，4一非金屬填料，5—外環(huán)V形上邊，6—外環(huán)V形下邊，7—內(nèi)環(huán)V形上邊，8—內(nèi)環(huán)V形下邊。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于以下所述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的復合纏繞墊片，包括承壓環(huán)I，在該承壓環(huán)I的內(nèi)側(cè)設置有初始壓力內(nèi)環(huán)2，在該承壓環(huán)I的外側(cè)設置有與初始壓力內(nèi)環(huán)2等高的初始壓力外環(huán)3 ;所述的初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3均為V形結(jié)構(gòu)，且V形開口相向設置；所述承壓環(huán)I的上端與內(nèi)環(huán)V形上邊7以及外環(huán)V形上邊5形成上型腔，所述承壓環(huán)I的下端與內(nèi)環(huán)V形下邊8以及外環(huán)V形下邊6形成下型腔，在所述的上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料4。本發(fā)明的復合纏繞墊片，通過V形開口相向設置的初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3以及承壓環(huán)I的配合，具有結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)思巧妙的特點，且在上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料4，使得整個復合纏繞墊片具有較好的抗扭、抗彎和抗剪等機械性能，抗形變能力強，不會發(fā)生散架和壓潰現(xiàn)象。與現(xiàn)有技術(shù)采用成型鋼帶與非金屬帶交替纏繞不同，本發(fā)明采用承壓環(huán)1、初始壓力內(nèi)環(huán)2、初始壓力外環(huán)3以及非金屬材料4相互配合，從而形成整體的復合纏繞墊片，其剛度較現(xiàn)有的金屬纏繞墊片增加一百倍以上，從而有效解決了現(xiàn)有的金屬纏繞墊片易損壞、散架的問題，同時由于本發(fā)明的巧妙設計，使其具有了與現(xiàn)有金屬纏繞墊片相同的回彈性能，有效滿足了密封性能要求，各項性能指標均達到或超過相應標準。同時，在上型腔、下型腔內(nèi)均設置非金屬填料4，從而能夠起到在低扭矩下的初始密封作用，不僅有效起到了補償密封表面的不平度的作用，而且在低壓下，起到了初始密封的效果，在高壓下，又可補償復合纏繞墊片自身層層疊加時產(chǎn)生的縫隙，其充分利用了金屬材料和非金屬材料的結(jié)合。現(xiàn)有的金屬纏繞墊片必須在一定的壓力作用下才能起到密封作用，在低扭矩下，其密封性能較差，而本發(fā)明不僅在壓力作用下能夠起到密封作用，而且在低扭矩下，也能起到初始密封的作用，密封性能更好，適應性更強。
[0017]作為一種優(yōu)選的方式，所述的承壓環(huán)I和初始壓力內(nèi)環(huán)2之間以及承壓環(huán)I和初始壓力外環(huán)3之間采用滾焊焊接連接，進一步提高了整個復合纏繞墊片的剛度，避免了復合纏繞墊片電焊不均勻的缺點，增強了其對環(huán)境的適應性，提高了機械性能，防止了損壞、散架。
[0018]作為優(yōu)選的方式，所述的非金屬填料4為石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纖維中的一種或多種，憑借其具有較好的耐高溫高壓的性能，不易造成整個復合纏繞墊片的損壞、散架。考慮到取材方便以及成本問題，一般選用石墨。
[0019]作為優(yōu)選的，所述的初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3由金屬帶纏繞而成，提高了剛度，防止了散架。
[0020]所述的承壓環(huán)I由平行鋼條制作而成，這樣就減少初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3的加工，把初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3的骨架作用直接體現(xiàn)到了復合纏繞墊片上，有效的減少了的制造成本。
[0021]所述的承壓環(huán)I的平行環(huán)向與初始壓力內(nèi)環(huán)2或初始壓力外環(huán)3的開口方向相平行，即在初始壓力內(nèi)環(huán)2和初始壓力外環(huán)3的開口方向做90度垂直平放，承壓環(huán)I的平環(huán)方向與初始壓力內(nèi)環(huán)2的開口方向向平行，承壓環(huán)I能夠使初始壓力內(nèi)環(huán)2、初始壓力外環(huán)3之間的受力方向互換。承壓環(huán)I能夠增加復合纏繞墊片的受壓能力，平衡產(chǎn)品自身的回彈性，有效減少墊片的密封泄漏。
[0022]值得注意的是，在初始壓力內(nèi)環(huán)2的內(nèi)側(cè)可以設置有定位內(nèi)環(huán)，在初始壓力外環(huán)3的外側(cè)可以設置有定位外環(huán)，可以方便較寬的法蘭定位時使用。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.復合纏繞墊片，其特征在于:包括承壓環(huán)(I)，在該承壓環(huán)(I)的內(nèi)側(cè)設置有初始壓力內(nèi)環(huán)(2)，在該承壓環(huán)(I)的外側(cè)設置有與初始壓力內(nèi)環(huán)(2)等高的初始壓力外環(huán)(3)；所述的初始壓力內(nèi)環(huán)⑵和初始壓力外環(huán)(3)均為V形結(jié)構(gòu)，且V形開口相向設置；所述承壓環(huán)(I)的上端與內(nèi)環(huán)V形上邊(7)以及外環(huán)V形上邊(5)形成上型腔，所述承壓環(huán)(I)的下端與內(nèi)環(huán)V形下邊(8)以及外環(huán)V形下邊(6)形成下型腔，在所述的上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合纏繞墊片，其特征在于:所述的承壓環(huán)(I)和初始壓力內(nèi)環(huán)(2)之間以及承壓環(huán)(I)和初始壓力外環(huán)(3)之間采用滾焊焊接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合纏繞墊片，其特征在于:所述的非金屬填料(4)為石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纖維中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復合纏繞墊片，其特征在于:所述的初始壓力內(nèi)環(huán)(2)和初始壓力外環(huán)(3)由金屬帶纏繞而成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復合纏繞墊片，其特征在于:所述的承壓環(huán)(I)由平行鋼條制作而成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復合纏繞墊片，其特征在于:所述的承壓環(huán)(I)的平行環(huán)向與初始壓力內(nèi)環(huán)(2)或初始壓力外環(huán)(3)的開口方向相平行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復合纏繞墊片，解決了現(xiàn)有金屬纏繞墊片易損壞、散架的問題。它包括承壓環(huán)，在該承壓環(huán)的內(nèi)側(cè)設置有初始壓力內(nèi)環(huán)，外側(cè)設置有初始壓力外環(huán)；初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)均為V形結(jié)構(gòu)，且V形開口相向設置；承壓環(huán)的上端與內(nèi)環(huán)V形上邊以及外環(huán)V形上邊形成上型腔，承壓環(huán)的下端與內(nèi)環(huán)V形下邊以及外環(huán)V形下邊形成下型腔，在上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料。本發(fā)明的復合纏繞墊片，通過V形開口相向設置的初始壓力內(nèi)環(huán)和初始壓力外環(huán)以及承壓環(huán)的配合，具有結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)思巧妙的特點，且在上型腔和下型腔內(nèi)均設置有非金屬填料，使得整個復合纏繞墊片具有較好的抗扭、抗彎和抗剪等機械性能，抗形變能力強，不會發(fā)生散架和壓潰現(xiàn)象。
【IPC分類】F16J15/00
【公開號】CN105090495
【申請?zhí)枴緾N201410208976
【發(fā)明人】張劍
【申請人】自貢鑫劍密封科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月16日