一種新型齒形墊片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種新型齒形墊片包括墊片環(huán)，其包括支撐層以及設(shè)置于支撐層外表面的彈性層，支撐層的上下端面分別設(shè)置有向外突出的斜齒部，在斜齒部之間形成有彈性槽，彈性層覆蓋于彈性槽，其中，斜齒部有第一側(cè)段和第二側(cè)段，第一側(cè)段傾斜地從支撐層的端面一體連接第二側(cè)段，第一側(cè)段的長度大于第二側(cè)段。從而，新型齒形墊片不僅兼顧墊片的回彈能力和受力均勻性，還有效提高墊片的承壓能力。
【專利說明】
一種新型齒形墊片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種密封件，具體地說，是一種新型齒形墊片。
【背景技術(shù)】
[0002]泄漏即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流動到外部，或者從外部進(jìn)入有限空間內(nèi)部。介質(zhì)流動通過內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接觸面上存在間隙，而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。由于泄漏面的形式及加工精度等因素的影響，密封面上存在間隙在所難免，這就會造成密封面不完全吻合，從而發(fā)生泄漏。
[0003]在螺栓法蘭墊片連接中，墊片是最主要的密封元件。墊片的密封是通過擰緊螺栓，造成法蘭與墊片接觸表面及其墊片內(nèi)部較大的壓緊應(yīng)力，從而一方面使墊片表面與法蘭表面緊密貼合、填滿法蘭表面的微間隙，另一方面減小墊片材料的孔隙率、亦即減小被密封流體的泄漏通道。由于任何制造或加工方法都不可能形成絕對光滑的理想表面，也不可能實(shí)現(xiàn)密封面間的完全嵌合以及密封件本身孔隙的完全阻塞，所以在相互接觸的密封面間和密封件的內(nèi)部總是存在著微小的間隙或通道。
[0004]近年來齒形墊片已廣泛的應(yīng)用于石油化工等行業(yè)的法蘭連接設(shè)備和管道的密封上，常用的齒形墊片性能的回彈能力和受力均勻性受到齒距、齒深、齒尖的限制。對于常規(guī)的齒形墊片來說，如果齒尖是尖形，其壓縮率和回彈率較高，但是總體變形較大，降低墊片的承壓能力，易損壞;如果齒尖的厚度增大，為圓弧形，雖然總體變形減小，承壓能力增強(qiáng)，但是其壓縮率和回彈率也隨之降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種新型齒形墊片，其不僅兼顧墊片的回彈能力和受力均勻性，還有效提高墊片的承壓能力。
[0006]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種新型齒形墊片包括墊片環(huán)，所述墊片環(huán)包括支撐層以及設(shè)置于所述支撐層外表面的彈性層，所述支撐層的上下端面分別設(shè)置有向外突出的斜齒部，在所述斜齒部之間形成有彈性槽，所述彈性層覆蓋于所述彈性槽，其中，所述斜齒部有第一側(cè)段和第二側(cè)段，所述第一側(cè)段傾斜地從所述支撐層的端面一體連接所述第二側(cè)段，所述第一側(cè)段的長度大于所述第二側(cè)段。從而，所述新型齒形墊片不僅兼顧墊片的回彈能力和受力均勻性，還有效提高墊片的承壓能力。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述斜齒部的第一側(cè)段與第二側(cè)段之間形成銳角結(jié)構(gòu)。從而，不僅有利于減少所述斜齒部的頂端與法蘭的接觸面積，提高壓縮率和回彈率，而且由于所述彈性槽的斜向?qū)挾仍黾樱鲂饼X部之間的齒距增大，應(yīng)力分布均勻，當(dāng)所述彈性層被壓緊變形時(shí)，所述彈性層向所述彈性槽變形延伸，所述彈性層的空間變形度增大，使得所述斜齒部的總體變形減少，承壓能力增強(qiáng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述支撐層進(jìn)一步設(shè)有緩沖槽，所述緩沖槽均勻地形成于所述斜齒部的頂端，所述彈性層可變形地覆蓋所述緩沖槽，從而進(jìn)一步增加所述墊片環(huán)的可壓縮率和回彈率，有助于所述墊片環(huán)受到壓緊力時(shí)，所述彈性層和所述斜齒部的變形度增加，法蘭密封面上的微隙被快速填滿，有效防止在法蘭預(yù)緊時(shí)發(fā)生滲漏現(xiàn)象。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述彈性層為石墨填充的聚四氟乙烯層。從而有助于提高彈性層的致密性和彈性，代替?zhèn)鹘y(tǒng)柔性石墨層，有效防止介質(zhì)滲透泄露。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述新型齒形墊片進(jìn)一步包括外環(huán)，所述外環(huán)從所述支撐層環(huán)形向外地一體或分離延伸。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述支撐層為鈦合金層。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述外環(huán)為碳鋼層。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述第一側(cè)段的長度為所述第二側(cè)段長度的兩倍。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述第一側(cè)段和所述第二側(cè)段為弧線或直線。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一種新型齒形墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的弧形齒墊片的剖視圖。
[0017]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的第一種變形實(shí)施例的直形齒墊片的剖視圖。
[0018]圖4A是根據(jù)本實(shí)用新型的第二種變形實(shí)施例的弧形齒墊片的剖視圖。
[0019]圖4B是根據(jù)本實(shí)用新型的第三種變形實(shí)施例的弧直形墊片的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下描述用于揭露本實(shí)用新型以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0021]如圖1到圖3所示的是一種新型齒形墊片I，所述新型齒形墊片I包括墊片環(huán)10，所述墊片環(huán)10包括支撐層11以及設(shè)置于所述支撐層11外表面的彈性層12，所述支撐層11的上下端面分別設(shè)置有向外突出的斜齒部111，在所述斜齒部111之間形成有彈性槽112，所述彈性層12覆蓋于所述彈性槽112，其中，所述斜齒部111有第一側(cè)段114和第二側(cè)段115，所述第一側(cè)段114傾斜地從所述支撐層11的端面一體連接所述第二側(cè)段115，所述第一側(cè)段114的長度大于所述第二側(cè)段115。從而，所述新型齒形墊片I不僅兼顧墊片I的回彈能力和受力均勻性，還有效提高墊片I的承壓能力。
[0022]其中，所述斜齒部111為齒環(huán)結(jié)構(gòu)，從剖視角度來看，所述第一側(cè)段114和所述第二側(cè)段115—體地連接形成所述斜齒部111的各個(gè)齒形結(jié)構(gòu)，所述斜齒部111的各個(gè)齒形結(jié)構(gòu)傾斜向外延伸，從所述斜齒部111的齒谷即所述第二側(cè)段115的底端到所述斜齒部111兩齒之間的水平面，所述斜齒部111的齒距逐漸增大，所述斜齒部111的最大齒距大于常規(guī)墊片I的齒距。
[0023]其中，所述斜齒部111的第一側(cè)段114與第二側(cè)段115之間形成銳角，從而，不僅有利于減少所述斜齒部111的頂端與法蘭的接觸面積，提高壓縮率和回彈率，而且由于所述彈性槽112的斜向?qū)挾仍黾樱鲂饼X部111之間的齒距增大，應(yīng)力分布均勻，當(dāng)所述彈性層12被壓緊變形時(shí)，所述彈性層12向所述彈性槽112變形延伸，所述彈性層12的空間變形度增大，使得所述斜齒部111的總體變形減少，承壓能力增強(qiáng)。
[0024]換句話說，所述斜齒部111的各個(gè)齒形結(jié)構(gòu)的頂端與法蘭的接觸面積減小，所述彈性層12在所述彈性槽112中沿所述第一側(cè)段114的壓縮距離增大，使得所述彈性層12沿所述斜齒部111的厚度方向可壓縮距離增大，加大可變形程度，提高壓縮率和回彈率。
[0025]圖4A到圖4B所示的是所述支撐層11進(jìn)一步設(shè)有緩沖槽113，所述緩沖槽113均勻地形成于所述斜齒部111的頂端，所述彈性層12可變形地覆蓋所述緩沖槽113，從而進(jìn)一步增加所述墊片環(huán)10的可壓縮率和回彈率，有助于所述墊片環(huán)10受到壓緊力時(shí)，所述彈性層12和所述斜齒部111的變形度增加，法蘭密封面上的微隙被快速填滿，有效防止在法蘭預(yù)緊時(shí)發(fā)生滲漏現(xiàn)象。
[0026]其中，所述第一側(cè)段114和所述第二側(cè)段115為弧線或直線。也就是說，所述斜齒部111的頂端可以是弧形或是尖形。
[0027]所述彈性層12為石墨填充的聚四氟乙烯層。從而有助于提高彈性層12的致密性和彈性，代替?zhèn)鹘y(tǒng)柔性石墨層，有效防止介質(zhì)滲透泄露。同時(shí)，有助于提高所述墊片環(huán)10的抗蠕變和導(dǎo)熱性能。
[0028]所述新型齒形墊片I進(jìn)一步包括外環(huán)20，所述外環(huán)20從所述支撐層11環(huán)形向外地一體或分離延伸。從而，通過所述外環(huán)20有利于把所述墊片環(huán)10對準(zhǔn)定位于法蘭連接中，同時(shí)，有助于限制所述墊片環(huán)10的過度壓縮。
[0029]優(yōu)選地，所述外環(huán)20為碳鋼層，所述外環(huán)20的厚度為1.5mm。
[0030]優(yōu)選地，所述支撐層11為鈦合金層，具有較好的抗拉性和回彈性。所述支撐層11的厚度為1.5mm?3mm，所述彈性層12的厚度為I?1.5mm。
[0031]優(yōu)選地，所述第一側(cè)段114的長度為所述第二側(cè)段115長度的兩倍。
[0032]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型齒形墊片，其特征在于，包括墊片環(huán)，所述墊片環(huán)包括支撐層以及設(shè)置于所述支撐層外表面的彈性層，所述支撐層的上下端面分別設(shè)置有向外突出的斜齒部，在所述斜齒部之間形成有彈性槽，所述彈性層覆蓋于所述彈性槽，其中，所述斜齒部有第一側(cè)段和第二側(cè)段，所述第一側(cè)段傾斜地從所述支撐層的端面一體連接所述第二側(cè)段，所述第一側(cè)段的長度大于所述第二側(cè)段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述斜齒部的第一側(cè)段與第二側(cè)段之間形成銳角結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述支撐層進(jìn)一步設(shè)有緩沖槽，所述緩沖槽均勻地形成于所述斜齒部的頂端，所述彈性層可變形地覆蓋所述緩沖槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述彈性層為石墨填充的聚四氟乙烯層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型齒形墊片，其特征在于，其進(jìn)一步包括外環(huán)，所述外環(huán)從所述支撐層環(huán)形向外地一體或分離延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述支撐層為鈦合金層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述外環(huán)為碳鋼層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述第一側(cè)段的長度為所述第二側(cè)段長度的兩倍。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型齒形墊片，其特征在于，所述第一側(cè)段和所述第二側(cè)段為弧線或直線。
【文檔編號】F16J15/12GK205715648SQ201620563142
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】葉奇為
【申請人】慈溪埃弗龍密封件有限公司