[發明專利]一種自密封圈及其加工方法

有效

• 申請號: 201510313922.2
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104896094B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 張劍
• 申請（專利權）人: 自貢鑫劍密封科技有限公司
• 主分類號: F16J15/06
• 分類號: F16J15/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 鄭建華,韓雪

技術領域

本發明涉及密封圈技術領域，尤其是涉及閥門用的一種自密封圈及其加工方法。

背景技術

填料密封是一種歷史悠久的密封技術，早在一千多年前，我國就開始使用棉、麻等纖維材料制作機械軸封結構，歐洲早期的蒸汽機中也廣泛使用這種技術。填料密封具有填料材料來源廣泛、加工容易、價格低廉、密封可靠及操作簡單等特點，廣泛應用于化工、電力、石油、機械、航空等領域，尤其是在高溫、強腐蝕介質工況時。

自密封圈是閥門行業常用的密封形式之一，其特點是結構緊湊、密封性能好、工作參數范圍廣，是目前靜密封的主要結構形式之一。按結構和使用特點，自密封圈可分為軟密封圈和硬密封圈兩種。硬密封圈的優點是加工尺寸精準，承壓能力強，密封后性能可靠和使用周期長；其缺點是材料成本高、表面容易出現損傷而報廢、變形量小、只能一次使用而不能重復使用、預緊壓力大等。軟密封圈通常采用橡膠、柔性石墨、天然纖維等制成，其適用的介質壓力最大可到35MPa，工作溫度為-50--600度，密封面線速度可達20m/s。

自密封圈密封也稱為成型填料密封，自密封圈一般安放在密封面的溝槽內，其工作原理是：依靠本身在機械壓緊力或介質壓力的自緊作用下產生彈塑性變形，而堵塞流體泄漏通道，從而實現密封。傳統的自密封圈的回彈率通常只有15％-25％，其密封性能的可靠性低，容易出現泄漏，報廢率高。尤其是使用在高溫高壓的特殊位置的閥門上的自密封圈，例如火電站高溫高壓閥門使用的自密封圈，如果其回彈率沒有達到國家標準要求的回彈率≥35％的標準，在使用過程中很容易出現泄漏，甚至因密封性能失效而導致報廢。據統計，國內相關行業中，因自密封圈泄漏、密封性能失效等而造成停機或檢修所帶來的直接損失每年都會在幾千萬元以上。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種自密封圈及其加工方法，提高自密封圈的密封可靠性，減少自密封圈在使用過程中發生泄漏甚至密封性能失效的故障率。

本發明要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種自密封圈，包括網狀金屬外殼、第一石墨線、非金屬填料層以及彈性加強筋和第二石墨線，所述金屬外殼的頂端面與外圓周面之間形成楔形結構，在金屬外殼內腔頂端設置第一石墨線，內腔底端設置第二石墨線，在第一石墨線、第二石墨線之間設置螺旋狀的彈性加強筋，金屬外殼內腔余部空間是非金屬填料層。

優選地，所述的金屬外殼是不銹鋼鋼網或者是合金鋼鋼網或者是鈦合金鋼網，所述非金屬填料層是石墨填料層，所述彈性加強筋是不銹鋼板或者是合金鋼板或者是鈦合金板，且所述自密封圈成型后的密度在2.0克/立方厘米以上。

優選地，還包括保護層，所述保護層固結在金屬外殼的外圓周面外側。

優選地，所述的保護層是石墨涂層。

優選地，所述金屬外殼的頂端面與外圓周面之間的夾角為30-60度。

如上所述的一種自密封圈的加工方法，包括如下步驟：

第1步，由石墨加金屬絲網編制成第一石墨線、第二石墨線；

第2步，將第一石墨線、第二石墨線分別安裝到網狀金屬外殼內腔的兩端；

第3步，將彈性加強筋、非金屬填料層安裝到金屬外殼內腔余部空間；

第4步，模壓成型。

優選地，所述自密封圈模壓成型后，再在金屬外殼的外圓周面上以輥壓方式固結保護層。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過網狀金屬外殼形成全包結構的自密封圈，其內腔中的第一石墨線、非金屬填料層以及螺旋狀的彈性加強筋和第二石墨線相互補充，且網狀金屬外殼的頂端面與外圓周面之間形成楔形結構，從而使得本發明的自密封圈得以充分利用非金屬材料的特性和金屬材料的特性相結合，并把傳統自密封圈的擠壓變形密封的不可變性改變為可調節形式的密封，完善了產品的各項機械性能，有效地提高了自密封圈的回彈率，從而有效地提高了自密封圈的密封可靠性，減少了自密封圈在使用過程中的失效和報廢。

附圖說明

圖1為本發明一種自密封圈的結構剖視圖。

圖中標記：1-網狀金屬外殼，2-第一石墨線，3-保護層，4-非金屬填料層，5-彈性加強筋，6-第二石墨線，11-頂端面，12-外圓周面，13-底端面，14-內圓周面。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。