本发明专利技术公开了一种H型金属复合垫片，目的在于解决现有金属缠绕垫片易损坏、散架和提高密封泄漏率的问题，该复合垫片包括承压环，承压环的内侧设置有初始压力内环，承压环的外侧设置有与初始压力内环等高的初始压力外环。本发明专利技术的垫片结构合理，构思巧妙，具有较好的抗扭、抗弯和抗剪等机械性能，抗形变能力强，不容易发生散架和压溃现象，且能够满足高密封泄漏率的要求，性能指标完全超过现有标准的相应要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐高温、耐高压缠绕垫片领域，具体为H型金属复合垫片。
技术介绍
金属缠绕垫片是一种由一定几何截面(如V型或W型)的成型钢带与非金属带交替缠绕而成的组合型平垫片。在金属缠绕垫片的内侧和外侧，均由几圈钢带组成，内侧钢带开端与外侧钢带末端通过碰焊将缠绕垫片形成一个整体。由于金属缠绕垫片中成型钢带与非金属带交替缠绕，因此只能采用碰焊进行连接。为了避免缠绕垫片摆放位置不正及过度压缩对其造成的损害，通常还需要添加金属内环或外环增加强度和控制高度。金属缠绕垫片充分利用了成型钢带的耐热性、压缩回弹性，同时通过成型钢带与非金属带的组合，使金属缠绕垫片具有了非金属填充带优良的密封性能。金属缠绕垫片在一般条件下均可采用，尤其适用于有应力松弛、温度和压力有波动、冲击以及震动条件下的法兰密封。且由于金属缠绕垫片具有结构简单，成本低，对介质和温度的适应性强，耐压范围宽，具有多道密封等优点，与其它密封垫片相比，具有更加明显的优势，因而目前已经被大量用于高温高压的压力容器和管道结构中。金属缠绕垫片作为一种性能优良的密封元件，在短时间内，已经在石油、化工、冶金、发电、煤炭、机械、造船、核工业等工业生产领域中广泛推广应用。由于缠绕垫片占法兰连接中静密封原件的70%以上，因而缠绕垫片性能的优劣决定了密封性能的可靠性。由于金属缠绕垫片自身工艺的特性，其任然存在着诸多不可避免的缺陷，虽然近年来，国内高等院校及相关的设计、生产应用单位进行了不懈的努力，也取得了一定的进展，但金属缠绕垫片依然存在诸多缺点。目前，国内约有几百家缠绕垫片生产厂家，所生产的缠绕垫片性能质量不稳定的问题尤为突出，性能差别较大。1996年11月，由化工部静密封检测中心对几十家缠绕垫片生产厂家进行抽样检测，没有一家产品能满足全部性能指标。究其主要原因在于金属缠绕垫片属于复合叠加型结构，其抗扭、抗弯和抗剪等机械性能具有明显的游离性，且差异较大，在薄弱方向(如厚度方向和垂直轴向)就很容易破坏，尤其是大直径(在某些情况下，金属缠绕垫片的直径能够达到2到3米以上)金属缠绕垫片的损坏率更高；在制造过程中经常出现突然散架的情况；在运输和安装时，如果受到冲击或震动，也可能出现损坏和散架现象。实验结果表明现有的V型或W型金属缠绕垫片的抗变形能力差，易发生散架和压溃现象。现有的金属缠绕垫片散架、压溃后，不但影响设备检修进度，还可能引起灾难性事故。因此，目前迫切需要一种既满足密封性能要求，达到性能指标，又能克服现有金属缠绕垫片易损坏、散架致命缺点的新型缠绕垫片。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于针对上述存在的问题，提供一种H型金属复合垫片。本专利技术改变传统金属缠绕垫片采用成型钢带与非金属带交替缠绕而成的方式，提供一种新的H型金属复合垫片。本专利技术的垫片结构合理，构思巧妙，具有较好的抗扭、抗弯和抗剪等机械性能，抗形变能力强，不容易发生散架和压溃现象，且能够满足高密封泄漏率的要求，性能指标完全超过现有标准的相应要求。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 H型金属复合垫片，包括承压环，所述承压环的内侧设置有初始压力内环，所述承压环的外侧设置有与初始压力内环等高的初始压力外环，所述承压环、初始压力内环、初始压力外环的截面分别为 <形，所述初始压力内环、初始压力外环的 <形开口相向设置，所述初始压力内环由内环上边和内环下边组成，所述初始压力外环由外环上边和外环下边组成，所述承压环、初始压力内环、初始压力外环之间采用焊接连接，所述初始压力内环的高度高于承压环，所述承压环的上端与内环上边、外环上边之间形成上型腔，所述承压环的下端与内环下边、外环下边之间形成下型腔，所述上型腔、下型腔内分别设置有非金属填料。所述非金属填料为石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纤维中的一种或多种。作为优选，所述非金属填料为石墨。所述承压环的<形开口方向与初始压力内环或初始压力外环的开口方向相同。所述初始压力内环的内侧设置有定位内环。所述初始压力外环的外侧设置有定位外环。所述承压环、初始压力内环、初始压力外环由金属带缠绕而成。所述承压环由金属带缠绕而成，每圈焊接有若干个点；所述初始压力内环由金属带缠绕而成，每圈焊接有若干个点；所述初始压力外环由金属带缠绕而成，每圈焊接有若干个点。所述初始压力内环由金属带缠绕而成，各圈金属带之间设置有非金属填料，金属带之间焊接相连；所述初始压力外环由金属带缠绕而成，各圈金属带之间设置有非金属填料，金属带之间焊接相连。所述初始压力内环由金属带缠绕而成，各圈金属带之间设置有非金属填料，金属带之间采用碰焊连接；所述初始压力外环由金属带缠绕而成，各圈金属带之间设置有非金属填料，金属带之间采用碰焊连接。申请人:通过大量实验分析，认为缠绕垫片的密封性能与其强度、刚度、厚度、密封面宽度有关，而与垫片直径大小无关。针对现有的缠绕垫片存在易损坏、散架等致命缺点的问题，申请人通过长期摸索，以及大量实验、研究，最终设计出了全新的H型金属复合垫片。本专利技术的H型金属复合垫片包括承压环及分别位于承压环内、外侧的初始压力内环、初始压力外环，以初始压力内环的中心沿竖直方向做剖面，承压环、初始压力内环、初始压力外环的截面分别为<形，初始压力内环由内环上边和内环下边组成，初始压力外环由外环上边和外环下边组成。初始压力内环、初始压力外环的<形开口相向设置，承压环位于初始压力内环、初始压力外环之间，且三者通过焊接连接，初始压力内环的高度高于承压环，从而在承压环的上端与内环上边、外环上边之间形成上型腔，在承压环的下端与内环下边、外环下边之间形成下型腔，上、下型腔内分别设置有非金属填料。与现有技术采用成型钢带与非金属带交替缠绕不同，本专利技术采用承压环、初始压力内环、初始压力外环与非金属材料相互配合，从而形成H型金属复合的整体垫片，其刚度较现有的金属缠绕垫片增加100倍以上，从而有效解决了现有的金属缠绕垫片易损坏、散架的问题，同时由于本专利技术的巧妙设计，使其具有了与现有金属缠绕垫片相同的回弹性能，有效满足了密封性能要求，各项性能指标均达到或超过相应标准。同时，本专利技术的承压环与初始压力内环、初始压力外环之间形成上、下型腔，在上、下型腔内分别设置非金属填料，从而能够起到在低扭矩下的初始密封作用。现有的金属缠绕垫片必须在一定的压力作用下才能起到密封作用，在低扭矩下，其密封性能较差，而本专利技术不仅在压力作用下能够起到密封作用，而且在低扭矩下，也能起到初始密封的作用，密封性能更好，适应性更强。非金属填料可以为石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纤维中的一种或多种，作为优选，非金属填料为石墨。承压环的<形开口方向与初始压力内环的开口方向相同，或者承压环的<形开口方向与初始压力外环的开口方向相同，承压环能够使初始压力内环、初始压力外环之间的受力方向互换。承压环能够增加H型金属复合垫片的受压能力，平衡产品自身的回弹性，有效减少垫片的密封泄漏。当法兰过宽需要定位的时候，可以在初始压力内环的内侧设置定位内环，或在初始压力外环的外侧设置定位外环。本专利技术的非金属填料均匀的复合在上、下型腔内，不仅有效起到了补偿密封表面的不平度的作用，而且在低压下，起到了初始密封的效果，在高压下，又可补偿垫片自身层层叠加时产生的缝隙，其充分利用本文档来自技高网...
【技术保护点】
H型金属复合垫片，其特征在于，包括承压环（1），所述承压环（1）的内侧设置有初始压力内环（2），所述承压环（1）的外侧设置有与初始压力内环（2）等高的初始压力外环（3），所述承压环（1）、初始压力内环（2）、初始压力外环（3）的截面分别为＜形，所述初始压力内环（2）、初始压力外环（3）的＜形开口相向设置，所述初始压力内环（2）由内环上边（201）和内环下边（202）组成，所述初始压力外环（3）由外环上边（301）和外环下边（302）组成，所述承压环（1）、初始压力内环（2）、初始压力外环（3）之间采用焊接连接，所述初始压力内环（2）的高度高于承压环（1），所述承压环（1）的上端与内环上边（201）、外环上边（301）之间形成上型腔，所述承压环（1）的下端与内环下边（202）、外环下边（302）之间形成下型腔，所述上型腔、下型腔内分别设置有非金属填料（4）。
【技术特征摘要】
1.H型金属复合垫片，其特征在于，包括承压环(I )，所述承压环(I)的内侧设置有初始压力内环(2)，所述承压环(I)的外侧设置有与初始压力内环(2)等高的初始压力外环(3)，所述承压环(I)、初始压力内环(2)、初始压力外环(3)的截面分别为<形，所述初始压力内环(2)、初始压力外环(3)的<形开口相向设置，所述初始压力内环(2)由内环上边(201)和内环下边(202)组成，所述初始压力外环(3)由外环上边(301)和外环下边(302)组成，所述承压环(I)、初始压力内环(2)、初始压力外环(3)之间采用焊接连接，所述初始压力内环(2)的高度高于承压环(1)，所述承压环(I)的上端与内环上边(201)、外环上边(301)之间形成上型腔，所述承压环(I)的下端与内环下边(202)、外环下边(302)之间形成下型腔，所述上型腔、下型腔内分别设置有非金属填料(4)。2.根据权利要求1所述的H型金属复合垫片，其特征在于，所述非金属填料(4)为石棉、石墨、聚四氟乙烯、陶瓷纤维中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的H型金属复合垫片，其特征在于，所述承压环(I)的<形开口方向与初始压力内环(2 )或初始压力外环(3 )的开口方向相同。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，何政宏，张宝莲，
申请(专利权)人：自贡鑫剑密封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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