專利名稱：一種多級恒應力密封墊片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種密封件，特別涉及一種適于高溫、高壓且伴有由熱沖擊(熱循環(huán))、介質(zhì)壓力波動等形成的交變載荷苛刻工況條件下的壓力容器，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(huán)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工況條件下，如加氫裂化反應裝置，需要各種類型的靜密封，由于工藝的特殊性，裝置具有由熱沖擊(熱循環(huán))和壓力變化造成的交變載荷，對于傳統(tǒng)采用密封墊片，如金屬纏繞墊片，金屬八角墊，金屬橢圓墊、波齒復合墊片、齒形墊片 等，均無法滿足在交變載荷情況下的密封要求。因此針對苛刻工況條件下的密封，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(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一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力恒定的多級恒應力密封墊片。為解決以上技術問題，本實用新型采取如下技術方案—種多級恒應力密封墊片,其包括金屬內(nèi)環(huán)、金屬外環(huán)、設置在金屬內(nèi)環(huán)和金屬外環(huán)之間的柔性填充物，其中金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分的上表面和下表面與連接件之間形成結(jié)構形式為線接觸密封的一級密封；金屬內(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面也為齒形或波形，并且在該金屬內(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面上覆設有柔性覆層，該柔性覆層與連接件之間形成結(jié)構形式為線接觸密封的二級密封；柔性填充物的上下表面分別凸出金屬內(nèi)環(huán)和金屬外環(huán)的上下表面，而與連接件之間形成結(jié)構形式為面接觸密封的三級密封。根據(jù)本實用新型的進一步實施方案，所述金屬內(nèi)環(huán)的材質(zhì)可以為奧氏體不銹鋼、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、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬等。所述的柔性填充物可以為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬等，優(yōu)選為柔性石墨。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選方面，金屬內(nèi)環(huán)的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金柔性覆層為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬；柔性填充物為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬。根據(jù)本實用新型，金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的上表面和下表面的齒形數(shù)或波峰數(shù)可以為一個或多個，優(yōu)選多個。由于以上技術方案的實施，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點本實用新型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(jié)構形式，其中，金屬內(nèi)環(huán)既是一級密封環(huán)也是二級密封的金屬骨架，又是三級密封環(huán)的內(nèi)環(huán)；覆設在金屬內(nèi)環(huán)外側(cè)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(jié)合；柔性填充物為三級密封，其具有高的回彈性，可有效補償因熱沖擊和壓力波動引起的緊固螺栓等發(fā)生應變而造成的密封應力損失；金屬外環(huán)在墊片安裝時起定位作用，同時也是過載應力存儲器，可有效補償熱沖擊(熱循環(huán))、壓力波動等因素造成的密封應力缺失，也保證密封環(huán)免于過載壓潰。因此，本實用新型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力恒定，即使在苛刻工況條件下，也性保證密封的安全可靠，因而可廣泛用于核工業(yè)、石油、化工、超臨界火電等行業(yè)的密封。
以下結(jié)合附圖
和具體的實施例對本實用新型做進一步詳細的說明圖I為根據(jù)本實用新型的多級恒應力密封墊片的結(jié)構示意圖；其中1、金屬內(nèi)環(huán)；10、內(nèi)側(cè)部分；11、外側(cè)部分；2、金屬外環(huán)；3、柔性填充物；4、
柔性覆層。
具體實施方式
如圖I所示，按照本實施例的多級恒應力密封墊片包括金屬內(nèi)環(huán)I、金屬外環(huán)2、設置在金屬內(nèi)環(huán)I和金屬外環(huán)2之間的柔性填充物3以及柔性覆層4。金屬內(nèi)環(huán)I的內(nèi)側(cè)部分10的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內(nèi)環(huán)I的內(nèi)側(cè)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(jié)構形式為線接觸密封的一級密封，內(nèi)側(cè)部分10的上表面和下表面可以為環(huán)本身材料，也可以復合其它軟性金屬或非金屬，齒形數(shù)或波峰數(shù)可以為一個或多個，金屬內(nèi)環(huán)I的材質(zhì)可以為奧氏體不銹鋼、鎳鐵合金等。金屬內(nèi)環(huán)I的外側(cè)部分11的上表面和下表面為波形。所述柔性覆層4覆設在該外側(cè)部分11的上表面和下表面上。該柔性覆層4與連接件之間形成結(jié)構形式為線接觸密封的二級密封。柔性覆層4可為柔性石墨或其它軟性材料，由金屬內(nèi)環(huán)I提供機械支撐，可根據(jù)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(nèi)環(huán)和金屬外環(huán)的上下表面，而與連接件之間形成結(jié)構形式為面接觸密封的三級密封。柔性填充物3具有很高的回彈性，可有效補償因熱沖擊和壓力波動引起的緊固螺栓等發(fā)生應變而造成的密密封應力缺失。金屬外環(huán)2在墊片安裝時起定位作用，同時也是過載應力存儲器，可有效補償熱沖擊(熱循環(huán))、壓力波動等因素造成的密封應力缺失，也保證密封環(huán)免于過載壓潰。本實施例的多級恒應力密封墊片具有如下特點I、多級恒應力密封墊片將多種密封結(jié)構合理的設計組合在一起，并將不同材料做良好配合，從而使密封環(huán)具有非常高的綜合密封性。2、多級恒應力密封墊片的原理為多級密封，盡可能使主密封與密封介質(zhì)最少接觸，可有效的防止主密封材料與介質(zhì)發(fā)生化學反應，避免墊片被介質(zhì)腐蝕而使墊片密封性能失效。3、構成多級恒應力密封墊片的多級密封環(huán)，被介質(zhì)腐蝕的幾率由內(nèi)到外減小，而密封墊本身抗腐蝕能力由外到內(nèi)增大。此設計結(jié)構可非常有效的減小密封墊被介質(zhì)腐蝕的可能性，以保證密封墊的有效密封。4、可有效補償因熱沖擊和壓力波動引起的緊固螺栓等發(fā)生應變而造成的密密封應力缺失，保證密封持久有效。5、能有效補償法蘭面的缺陷，并可有效防止密封墊片被壓潰、吹出，具有優(yōu)異的可靠性。6、具有優(yōu)異的耐腐蝕性，耐高低溫和良好的壓縮回彈性及低預緊力等特點，可保證墊片具有優(yōu)異的密封性能及長久的使用壽命。以上對本實用新型做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據(jù)本實用 新型的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種多級恒應力密封墊片，其特征在于所述多級恒應力密封墊片包括金屬內(nèi)環(huán)、金屬外環(huán)、設置在所述金屬內(nèi)環(huán)和所述金屬外環(huán)之間的柔性填充物，其中所述金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分的上表面和下表面與連接件之間形成結(jié)構形式為線接觸密封的一級密封；所述金屬內(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面也為齒形或波形，并且在該金屬內(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面上覆設有柔性覆層，該柔性覆層與所述連接件之間 形成結(jié)構形式為線接觸密封的二級密封；所述柔性填充物的上下表面分別凸出所述的金屬內(nèi)環(huán)和所述金屬外環(huán)的上下表面，而與所述連接件之間形成結(jié)構形式為面接觸密封的三級密封。
2.根據(jù)權利要求I所述的多級恒應力密封墊片，其特征在于所述金屬內(nèi)環(huán)的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金。
3.根據(jù)權利要求I所述的多級恒應力密封墊片，其特征在于所述的柔性覆層的材質(zhì)為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬。
4.根據(jù)權利要求I所述的多級恒應力密封墊片，其特征在于所述的柔性填充物為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬。
5.根據(jù)權利要求I所述的多級恒應力密封墊片，其特征在于所述金屬內(nèi)環(huán)的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼、鎳鐵合金，鈦金屬或鈦合金；所述的柔性覆層的材質(zhì)為柔性石墨、聚四氟乙烯或無石棉；所述的柔性填充物為柔性石墨、聚四氟乙烯、無石棉、云母或軟金屬。
6.根據(jù)權利要求I所述的多級恒應力密封墊片，其特征在于所述金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分的上表面和下表面的齒形數(shù)或波峰數(shù)為一個或多個。
專利摘要本實用新型公開了一種多級恒應力密封墊片，其包括金屬內(nèi)環(huán)、金屬外環(huán)、設置在金屬內(nèi)環(huán)和金屬外環(huán)之間的柔性填充物，金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)部分的上表面和下表面為齒形或波形，該金屬內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)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(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面也為齒形或波形，并且在該金屬內(nèi)環(huán)的外側(cè)部分的上表面和下表面上覆設有柔性覆層，該柔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(nèi)環(huán)和金屬外環(huán)的上下表面，而與連接件之間形成結(jié)構形式為面接觸密封的三級密封。本實用新型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恒定，可廣泛用于核工業(yè)、石油、化工、超臨界火電等行業(yè)的密封。
文檔編號F16J15/10GK202708061SQ20122023371
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者馬志剛 申請人:蘇州寶驊機械技術有限公司