一種多級恆應力密封墊片的製作方法
2023-12-10 15:40:37
專利名稱：一種多級恆應力密封墊片的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種密封件，特別涉及一種適於高溫、高壓且伴有由熱衝擊(熱循環)、介質壓カ波動等形成的交變載荷苛刻エ況條件下的壓カ容器，如加氫裂化反應裝置中熱交換器、反應容器以及管道密封，以及苛刻環境的閥門等密封的密封墊片。
背景技術：
在高溫、高壓以及化學反應的エ況條件下，如加氫裂化反應裝置，需要各種類型的靜密封，由於エ藝的特殊性，裝置具有由熱衝擊(熱循環)和壓カ變化造成的交變載荷，對於傳統採用密封墊片，如金屬纏繞墊片，金屬八角墊，金屬橢圓墊、波齒複合墊片、齒形墊片等，均無法滿足在交變載荷情況下的密封要求。因此針對苛刻エ況條件下的密封，需要提供一種綜合密封性非常全面的密封件來滿足密封。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供ー種既能滿足高溫高壓的密封要求，又能保證在交變載荷下保證密封應カ恆定的多級恆應力密封墊片。為解決以上技術問題，本發明採取如下技術方案
一種多級恆應カ密封墊片，其包括金屬內環、金屬外環、設置在金屬內環和金屬外環之間的柔性填充物，其中金屬內環的內側部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內環的內側部分的上表面和下表面與連接件之間形成結構形式為線接觸密封的ー級密封；金屬內環的外側部分的上表面和下表面也為齒形或波形，並且在該金屬內環的外側部分的上表面和下表面上覆設有軟性覆層，該軟性覆層與連接件之間形成結構形式為線接觸密封的ニ級密封；柔性填充物的上下表面分別凸出金屬內環和金屬外環的上下表面，而與連接件之間形成結構形式為面接觸密封的三級密封。根據本發明的進ー步實施方案，所述金屬內環的材質可以為奧氏體不鏽鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金等。所述的柔性覆層可以為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬等。所述的柔性填充物可以為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬等，優選為柔性石墨。根據本發明的一個優選方面，金屬內環的材質為奧氏體不鏽鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金柔性覆層為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬；柔性填充物為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬。根據本發明，金屬內環的內側部分和外側部分的上表面和下表面的齒形數或波峰數可以為ー個或多個，優選多個。由於以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點
本發明的密封墊片為線接觸密封與面接觸密封組合的三級密封結構形式，其中，金屬內環既是ー級密封環也是ニ級密封的金屬骨架，又是三級密封環的內環；覆設在金屬內環外側部分的柔性覆層，能有效補償連接件例如法蘭面的缺陷，避免金屬對金屬的直接接觸，能可靠緊密地與連接件結合；柔性填充物為三級密封，其具有高的回弾性，可有效補償因熱衝擊和壓カ波動引起的緊固螺栓等發生應變而造成的密封應カ損失；金屬外環在墊片安裝時起定位作用，同時也是過載應カ存儲器，可有效補償熱衝擊(熱循環)、壓カ波動等因素造成的密封應カ缺失，也保證密封環免於過載壓潰。因此，本發明的密封墊片既能滿足高溫高壓的密封要求，又能在交變載荷下保證密封應カ恆定，即使在苛刻エ況條件下，也性保證密封的安全可靠，因而可廣泛用於核エ業、石油、化工、超臨界火電等行業的密封。
下面結合附圖和具體的實施例對本發明做進ー步詳細的說明
圖I為根據本發明的多級恆應力密封墊片的結構示意 其中1、金屬內環；10、內側部分；11、外側部分；2、金屬外環；3、柔性填充物；4、柔性
覆層。
具體實施例方式如圖I所示，按照本實施例的多級恆應力密封墊片包括金屬內環I、金屬外環2、設置在金屬內環I和金屬外環2之間的柔性填充物3以及柔性覆層4。金屬內環I的內側部分10的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內環I的內側部分10的上表面和下表面與連接件(為例如法蘭等，圖中未顯示)之間形成結構形式為線接觸密封的ー級密封，內側部分10的上表面和下表面可以為環本身材料，也可以複合其它軟性金屬或非金屬，齒形數或波峰數可以為ー個或多個，金屬內環I的材質可以為奧氏體不鏽鋼、鎳鐵合金等。金屬內環I的外側部分11的上表面和下表面為波形。所述軟性覆層4覆設在該外側部分11的上表面和下表面上。該軟性覆層4與連接件之間形成結構形式為線接觸密封的ニ級密封。軟性覆層4可為柔性石墨或其它軟性材料，由金屬內環I提供機械支撐，可根據金屬的厚度、波紋間距以及波紋高度來確定密封性能。柔性填充物3為柔性石墨，其上下表面分別凸出金屬內環和金屬外環的上下表面，而與連接件之間形成結構形式為面接觸密封的三級密封。柔性填充物3具有很高的回弾性，可有效補償因熱衝擊和壓カ波動引起的緊固螺栓等發生應變而造成的密密封應カ缺失。金屬外環2在墊片安裝時起定位作用，同時也是過載應カ存儲器，可有效補償熱衝擊(熱循環)、壓カ波動等因素造成的密封應カ缺失，也保證密封環免於過載壓潰。本實施例的多級恆應力密封墊片具有如下特點
I、多級恆應力密封墊片將多種密封結構合理的設計組合在一起，並將不同材料做良好配合，從而使密封環具有非常高的綜合密封性。2、多級恆應力密封墊片的原理為多級密封，儘可能使主密封與密封介質最少接觸，可有效的防止主密封材料與介質發生化學反應，避免墊片被介質腐蝕而使墊片密封性能失效。3、構成多級恆應力密封墊片的多級密封環，被介質腐蝕的機率由內到外減小，而密封墊本身抗腐蝕能力由外到內増大。此設計結構可非常有效的減小密封墊被介質腐蝕的可能性，以保證密封墊的有效密封。4、可有效補償因熱衝擊和壓カ波動引起的緊固螺栓等發生應變而造成的密密封應カ缺失，保證密封持久有效。5、能有效補償法蘭面的缺陷，並可有效防止密封墊片被壓潰、吹出，具有優異的
可靠性。6、具有優異的耐腐蝕性，耐高低溫和良好的壓縮回弾性及低預緊カ等特點，可保證墊片具有優異的密封性能及長久的使用壽命。以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本 發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種多級恆應カ密封墊片，其特徵在於所述多級恆應カ密封墊片包括金屬內環、金屬外環、設置在所述金屬內環和所述金屬外環之間的柔性填充物，其中所述金屬內環的內側部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內環的內側部分的上表面和下表面與連接件之間形成結構形式為線接觸密封的ー級密封；所述金屬內環的外側部分的上表面和下表面也為齒形或波形，並且在該金屬內環的外側部分的上表面和下表面上覆設有軟性覆層，該軟性覆層與所述連接件之間形成結構形式為線接觸密封的ニ級密封；所述柔性填充物的上下表面分別凸出所述的金屬內環和所述金屬外環的上下表面，而與所述連接件之間形成結構形式為面接觸密封的三級密封。
2.根據權利要求I所述的多級恆應力密封墊片，其特徵在於所述金屬內環的材質為奧氏體不鏽鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金。
3.根據權利要求I所述的多級恆應力密封墊片，其特徵在於所述的柔性覆層的材質為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬。
4.根據權利要求I所述的多級恆應力密封墊片，其特徵在於所述的柔性填充物為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬。
5.根據權利要求I所述的多級恆應力密封墊片，其特徵在於所述金屬內環的材質為奧氏體不鏽鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金；所述的柔性覆層的材質為柔性石墨、聚四氟こ烯或無石棉；所述的柔性填充物為柔性石墨、聚四氟こ烯、無石棉、雲母或軟金屬。
6.根據權利要求I所述的多級恆應力密封墊片，其特徵在於所述金屬內環的內側部分和外側部分的上表面和下表面的齒形數或波峰數為ー個或多個。
全文摘要
本發明公開了一種多級恆應力密封墊片，其包括金屬內環、金屬外環、設置在金屬內環和金屬外環之間的柔性填充物，金屬內環的內側部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內環的內側部分的上表面和下表面與連接件之間形成一級密封；金屬內環的外側部分的上表面和下表面也為齒形或波形，並且在該金屬內環的外側部分的上表面和下表面上覆設有軟性覆層，該軟性覆層與連接件之間形成二級密封；柔性填充物的上下表面分別凸出金屬內環和金屬外環的上下表面，而與連接件之間形成結構形式為面接觸密封的三級密封。本發明既能滿足高溫高壓的密封要求，又能在交變載荷下保證密封應力恆定，可廣泛用於核工業、石油、化工、超臨界火電等行業的密封。
文檔編號F16J15/12GK102678925SQ20121016137
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者馬志剛 申請人:蘇州寶驊機械技術有限公司