[發(fā)明專利]H型金屬復合墊片

有效

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• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103016732A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 張劍;何政宏;張寶蓮
• 申請（專利權）人: 自貢鑫劍密封科技有限公司
• 主分類號: F16J15/10
• 分類號: F16J15/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

本發(fā)明涉及耐高溫、耐高壓纏繞墊片領域，具體為H型金屬復合墊片。

背景技術

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側和外側，均由幾圈鋼帶組成，內側鋼帶開端與外側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。為了避免纏繞墊片擺放位置不正及過度壓縮對其造成的損害，通常還需要添加金屬內環(huán)或外環(huán)增加強度和控制高度。

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。且由于金屬纏繞墊片具有結構簡單，成本低，對介質和溫度的適應性強，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構中。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，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。

由于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，其任然存在著諸多不可避免的缺陷，雖然近年來，國內高等院校及相關的設計、生產(chǎn)應用單位進行了不懈的努力，也取得了一定的進展，但金屬纏繞墊片依然存在諸多缺點。目前，國內約有幾百家纏繞墊片生產(chǎn)廠家，所生產(chǎn)的纏繞墊片性能質量不穩(wěn)定的問題尤為突出，性能差別較大。1996年11月，由化工部靜密封檢測中心對幾十家纏繞墊片生產(chǎn)廠家進行抽樣檢測，沒有一家產(chǎn)品能滿足全部性能指標。究其主要原因在于：金屬纏繞墊片屬于復合疊加型結構，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，也可能出現(xiàn)損壞和散架現(xiàn)象。實驗結果表明：現(xiàn)有的V型或W型金屬纏繞墊片的抗變形能力差，易發(fā)生散架和壓潰現(xiàn)象。現(xiàn)有的金屬纏繞墊片散架、壓潰后，不但影響設備檢修進度，還可能引起災難性事故。因此，目前迫切需要一種既滿足密封性能要求，達到性能指標，又能克服現(xiàn)有金屬纏繞墊片易損壞、散架致命缺點的新型纏繞墊片。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種H型金屬復合墊片。本發(fā)明改變傳統(tǒng)金屬纏繞墊片采用成型鋼帶與非金屬帶交替纏繞而成的方式，提供一種新的H型金屬復合墊片。本發(fā)明的墊片結構合理，構思巧妙，具有較好的抗扭、抗彎和抗剪等機械性能，抗形變能力強，不容易發(fā)生散架和壓潰現(xiàn)象，且能夠滿足高密封泄漏率的要求，性能指標完全超過現(xiàn)有標準的相應要求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

H型金屬復合墊片，包括承壓環(huán)，所述承壓環(huán)的內側設置有初始壓力內環(huán)，所述承壓環(huán)的外側設置有與初始壓力內環(huán)等高的初始壓力外環(huán)，所述承壓環(huán)、初始壓力內環(huán)、初始壓力外環(huán)的截面分別為＜形，所述初始壓力內環(huán)、初始壓力外環(huán)的＜形開口相向設置，所述初始壓力內環(huán)由內環(huán)上邊和內環(huán)下邊組成，所述初始壓力外環(huán)由外環(huán)上邊和外環(huán)下邊組成，所述承壓環(huán)、初始壓力內環(huán)、初始壓力外環(huán)之間采用焊接連接，所述初始壓力內環(huán)的高度高于承壓環(huán)，所述承壓環(huán)的上端與內環(huán)上邊、外環(huán)上邊之間形成上型腔，所述承壓環(huán)的下端與內環(huán)下邊、外環(huán)下邊之間形成下型腔，所述上型腔、下型腔內分別設置有非金屬填料。

所述非金屬填料為石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纖維中的一種或多種。

作為優(yōu)選，所述非金屬填料為石墨。

所述承壓環(huán)的＜形開口方向與初始壓力內環(huán)或初始壓力外環(huán)的開口方向相同。

所述初始壓力內環(huán)的內側設置有定位內環(huán)。

所述初始壓力外環(huán)的外側設置有定位外環(huán)。

所述承壓環(huán)、初始壓力內環(huán)、初始壓力外環(huán)由金屬帶纏繞而成。

所述承壓環(huán)由金屬帶纏繞而成，每圈焊接有若干個點；所述初始壓力內環(huán)由金屬帶纏繞而成，每圈焊接有若干個點；所述初始壓力外環(huán)由金屬帶纏繞而成，每圈焊接有若干個點。