專利名稱：帶隔條復(fù)合墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及換熱設(shè)備聯(lián)接用密封墊片，特別是帶隔條復(fù)合密封墊片。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的各種換熱設(shè)備的法蘭聯(lián)接中，為了達到密封不漏的目的，常常需要使用 各種帶隔條的墊片作為密封件。對換熱設(shè)備來說，帶隔條的墊片是作為多管程換熱設(shè)備的 管箱墊片和浮頭墊片。這些墊片由環(huán)形外圈和在其內(nèi)置的隔條組成。環(huán)形外圈承擔(dān)著防止 介質(zhì)外漏的功能，隔條則承擔(dān)著管程間的防漏功能。換熱設(shè)備中帶隔條墊片通常設(shè)有若干 隔條，其數(shù)量和布置取決于換熱器的分程要求?，F(xiàn)有帶隔條墊片都是由各種金屬或者非金 屬材料構(gòu)成的。這些墊片在密封原理上都屬于“強制密封”。也就是說，放在法蘭之間的墊 片通過擰緊聯(lián)接螺栓使墊片受到壓緊而在墊片上形成壓緊應(yīng)力或稱墊片應(yīng)力。當(dāng)壓緊應(yīng)力 達到墊片密封所需的應(yīng)力時，法蘭聯(lián)接處就會達到密封不漏。如果拉緊法蘭的螺栓力由于 各種原因發(fā)生不利于壓緊墊片的情況，或者由于其他原因使墊片的應(yīng)力減少，都可能會使 聯(lián)接處的密封性能下降甚至發(fā)生泄漏。例如，在一般換熱設(shè)備法蘭聯(lián)接中，墊片安裝后通過 聯(lián)接螺栓的預(yù)緊，在墊片上已形成一定壓緊應(yīng)力或稱墊片應(yīng)力。在換熱設(shè)備投入使用后，其 內(nèi)部介質(zhì)壓力會逐漸升高，直至達到系統(tǒng)所要求的壓力。在系統(tǒng)存在壓力時，由此壓力形成 的軸向力會使法蘭聯(lián)接中的螺栓力和墊片應(yīng)力發(fā)生變化。螺栓力隨內(nèi)壓的升高而升高，而 墊片應(yīng)力則隨內(nèi)壓的升高而減少。在相同法蘭聯(lián)接條件下，螺栓力的升高和墊片應(yīng)力的減 少主要取決與于墊片的材料及結(jié)構(gòu)特性。當(dāng)墊片應(yīng)力減少到小于墊片密封所需的應(yīng)力時聯(lián) 接即無法達到密封。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種環(huán)形外圈具有壓力自密封特性的帶隔條復(fù)合墊片， 從而大大提高其密封性能。本實用新型的技術(shù)解決方案是帶隔條復(fù)合墊片包括金屬骨架、軟性材料層，所述 金屬骨架為由環(huán)形骨架以及在其內(nèi)圈設(shè)置的若干隔條組成，環(huán)形骨架由疊合在一起的兩塊 金屬片其外周邊熔合連接在一起組成，隔條為若干扁平金屬條；所述軟性材料層為分別設(shè) 在金屬骨架的環(huán)形骨架和隔條的兩外表面的，其硬度小于金屬片硬度的軟性金屬材料層、 非金屬材料層，或者其組合物材料層。以上所述的兩金屬片和/或扁平金屬條的外表面可以是平整面。本實用新型的兩金屬片和/或扁平金屬條的外表面可以是凹凸的粗糙面。本實用新型的兩金屬片和/或扁平金屬條可以是波紋形的。本實用新型的兩金屬片的外表面上可以設(shè)有若干條同心環(huán)形溝槽，扁平金屬條的 外表面可以設(shè)有若干平行溝槽。以上所述的同心環(huán)形溝槽和/或平行溝槽的截面形狀可以是尖角形的或者是弧 形的。[0010]本實用新型的兩金屬片的外表面上的同心環(huán)形溝槽和/或扁平金屬條的外表面 上的平行溝槽的在金屬骨架的兩外表面的分布是相對的，或者是相錯的。本實用新型的工作原理是在換熱設(shè)備法蘭聯(lián)接中帶隔條復(fù)合墊片放在被聯(lián) 接的兩法蘭之間。在預(yù)緊法蘭時通過擰緊聯(lián)接螺栓將帶隔條復(fù)合墊片壓緊并在復(fù)合墊片表 面形成相應(yīng)的壓緊力即墊片應(yīng)力。此應(yīng)力達到一定值時就會使法蘭聯(lián)接處密封不漏。在操 作狀態(tài)下，雖然與現(xiàn)有的換熱設(shè)備法蘭聯(lián)接一樣，在介質(zhì)壓力進入設(shè)備后會形成相應(yīng)軸向 力，此軸向力會使法蘭聯(lián)接中的螺栓力和墊片應(yīng)力都會發(fā)生變化。螺栓力會隨著內(nèi)壓升高 而升高，而墊片應(yīng)力則隨內(nèi)壓升高而減少。但與此同時，介質(zhì)壓力會滲透進入帶隔條復(fù)合墊 片的環(huán)形骨架的金屬片之間的微小縫隙。由于疊合在一起的金屬片的外周邊已經(jīng)被完全緊 密的焊接在一起，因此介質(zhì)不會從此處泄漏出去。進入微小縫隙處的壓力作用于金屬片的 內(nèi)側(cè)，使兩金屬片分別向外壓向相應(yīng)的法蘭面，從而在帶隔條復(fù)合墊片的環(huán)形外表面與法 蘭面之間形成附加的墊片應(yīng)力。此附加的墊片應(yīng)力可以達到介質(zhì)壓力。由于附加墊片應(yīng)力 的存在使原來因壓力升高或者其他原因而減少的墊片應(yīng)力得到補償，因而其密封性能也就 優(yōu)于現(xiàn)有的其他普通墊片。因為附加墊片應(yīng)力是由換熱設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)壓力形成的，介 質(zhì)壓力越高，附加墊片應(yīng)力也越大，密封也就容易得到保證。由此可見，帶隔條復(fù)合墊片具 有壓力自密封的特性，因而它是一種有別于現(xiàn)有的“強制密封”墊片的新型“壓力自密封” 墊片。本實用新型的優(yōu)點是帶隔條復(fù)合墊片具有壓力自密封特性，系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)壓力越 高，其密封性能越好，從而克服了現(xiàn)有墊片因系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)壓力升高而引起密封性能降低 的不足。

圖1為本實用新型的構(gòu)造示意圖；圖2為圖1中沿A— A剖視圖；圖3為本實用新型的環(huán)形骨架的兩外表面上設(shè)有弧形溝槽并相錯配置的構(gòu)造示 意圖；圖4為本實用新型的環(huán)形骨架的兩外表面上設(shè)有弧形溝槽并相對配置的構(gòu)造示 意圖；圖5為環(huán)形骨架的兩外表面上設(shè)有尖角形溝槽并相錯配置的構(gòu)造示意圖；圖6為環(huán)形骨架的兩外表面上設(shè)有尖角形溝槽并相對配置的構(gòu)造示意圖；圖7為環(huán)形骨架的兩外表面為平整面的構(gòu)造示意圖；圖8為環(huán)形骨架的兩金屬片為波紋形狀的構(gòu)造示意圖；圖9為隔條的兩外表面上設(shè)有弧形溝槽并相錯配置的構(gòu)造示意圖；圖10為隔條的兩外表面上設(shè)有弧形溝槽并相對配置的構(gòu)造示意圖；圖11為隔條的兩外表面上設(shè)有尖角形溝槽并相錯配置的構(gòu)造示意圖；圖12為隔條的兩外表面上設(shè)有尖角形溝槽并相對配置的構(gòu)造示意圖；圖13為隔條的兩外表面為平整面的構(gòu)造示意圖；圖14為隔條2為波紋形狀的構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
本實用新型的帶隔條復(fù)合墊片由金屬骨架和其上復(fù)合的硬度比金屬骨架低的軟 性材料組成。金屬骨架由環(huán)形骨架以及其內(nèi)圈設(shè)置的若干隔條拼焊而成。環(huán)形骨架可以是 圓形或其它形狀，它由兩片金屬片疊合在一起，并在其外周邊處通過焊接方法把兩片金屬 片的外圍邊完全而密實地熔合在一起，從而構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的雙金屬疊合的金屬環(huán)形骨架， 其內(nèi)根據(jù)多管程換熱設(shè)備的分程需要而設(shè)置的若干由扁平金屬條構(gòu)成的隔條通過焊接方 法與環(huán)形骨架相拼接，從而構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的金屬骨架。在金屬骨架的外表面，即墊片與法蘭 面相對的表面，復(fù)合有其硬度比金屬骨架硬度低的軟性金屬材料層或非金屬材料層或其組 合材料層，由此構(gòu)成本實用新型的帶隔條復(fù)合墊片。復(fù)合時可以根據(jù)需要使用少量粘合劑， 也可以不使用粘合劑。如圖1、圖2所示，帶隔條復(fù)合墊片由環(huán)形金屬骨架1和內(nèi)置的隔條2以及其上復(fù) 合的軟性材料層3組成。表面平整的金屬片4和金屬片5疊合在一起，金屬片4和金屬片5 用碳鋼或不銹鋼制成，也可用其他金屬材料制成。在金屬片4和金屬片5的外周邊6處通 過焊接方法將兩片金屬片的外周邊6完全緊密地熔合在一起，并使兩金屬片疊合后所形成 的微小內(nèi)縫隙7無法通過熔焊的外周邊6與外界相通。內(nèi)置的隔條2為扁平金屬條，可用 碳鋼或不銹鋼制成，也可用其他金屬材料制成。通過焊接方法與環(huán)形金屬骨架1相拼接，最 終形成整體結(jié)構(gòu)的金屬骨架。金屬片4和金屬片5以及隔條2的平整外表面復(fù)合有軟性材 料層3，軟性材料層3用柔性石墨層或者聚四氟乙烯材料層，也可以用硬度比碳鋼或不銹鋼 硬度低的銅片或鋁片或鉛片，還可以用金屬增強的石墨復(fù)合層如不銹鋼網(wǎng)增強的石墨復(fù)合 層等。為了使環(huán)形金屬骨架1的兩金屬片的外表面和隔條2的外表面與軟性材料層3能 更好地復(fù)合在一起，以進一步提高墊片的密封性和安全可靠性，環(huán)形金屬骨架1的兩金屬 片的外表面上還可以加工有5條同心環(huán)形溝槽，隔條2的外表面也可以加工有5條平行溝 槽，溝槽的截面形狀可以是齒形、弧形或其他形狀，而上下表面的溝槽配置可以是相對的或 相錯的。環(huán)形金屬片和隔條的表面也可是凹凸的粗糙面。如圖3所示，環(huán)形骨架1的兩外表面上加工有弧形溝槽并相錯配置。如圖4所示，環(huán)形骨架1的兩外表面上加工有弧形溝槽并相對配置。如圖5所示，環(huán)形骨架1的兩外表面上加工有尖角形溝槽并相錯配置。如圖6所示，環(huán)形骨架1的兩外表面上加工有尖角形溝槽并相對配置。如圖7所示，環(huán)形骨架1的兩外表面加工成平整面。如圖8所示，為了使復(fù)合墊片具有更好的壓縮一回彈特性，環(huán)形骨架1的金屬片4 和金屬片5還可以分別加工成波紋形狀，疊合后在其外周邊6處通過焊接方法將其緊密地 熔合在一起。波紋狀金屬片4和金屬片5的外表面分別復(fù)合有軟性材料層3。疊合后在波 紋狀金屬片4和金屬片5之間形成的微小縫隙7。如圖9所示，隔條2的兩外表面上加工有弧形溝槽并相錯配置。如圖10所示，隔條2的兩外表面上加工有弧形溝槽并相對配置。如圖11所示，隔條2的兩外表面上加工有尖角形溝槽并相錯配置。如圖12所示，隔條2的兩外表面上加工有尖角形溝槽并相對配置。如圖13所示，隔條2的兩外表面加工成平整面。[0041] 如圖14所示，隔條2加工成波紋形狀，其兩外表面上分別復(fù)合有軟性材料層3。
權(quán)利要求1.帶隔條復(fù)合墊片，包括金屬骨架、軟性材料層，其特征是所述金屬骨架為由環(huán)形骨架 以及在其內(nèi)圈設(shè)置的若干隔條組成，環(huán)形骨架由疊合在一起的兩金屬片其外周邊熔合連接 在一起組成，隔條為若干扁平金屬條；所述軟性材料層為分別設(shè)在金屬骨架的環(huán)形骨架和 隔條的兩外表面的，其硬度小于金屬片硬度的軟性金屬材料層或非金屬材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述的金屬骨架的環(huán)形骨架和/ 或隔條的外表面是平整面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述的金屬骨架的環(huán)形骨架和/ 或隔條的外表面是凹凸的粗糙面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述的金屬骨架的環(huán)形骨架和/ 或隔條是波紋形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述的環(huán)形骨架的兩金屬片的外 表面上設(shè)有若干條同心環(huán)形溝槽，隔條的扁平金屬條的外表面上設(shè)有若干條平行溝槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述同心環(huán)形溝槽和/或平行溝 槽的截面形狀是尖角形的，或者是弧形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶隔條復(fù)合墊片，其特征是所述同心環(huán)形溝槽和/或平行溝 槽在金屬骨架的兩外表面的分布是相對的，或者是相錯的。
專利摘要本實用新型涉及帶隔條復(fù)合墊片，屬換熱設(shè)備聯(lián)接用的密封墊片。它公開了帶隔條復(fù)合墊片包括金屬骨架、軟性材料層，其實質(zhì)是所述金屬骨架為由環(huán)形骨架以及在其內(nèi)圈設(shè)置的若干隔條組成，環(huán)形骨架由疊合在一起的兩金屬片其外周邊熔合連接在一起組成，隔條為若干扁平金屬條；所述軟性材料層為分別設(shè)在金屬骨架的環(huán)形骨架和隔條的兩外表面的，其硬度小于金屬片硬度的軟性金屬材料層或者非金屬材料層或者其組合物材料層。本實用新型具有壓力自密封特性，其密封性能比現(xiàn)有的密封墊片大大提高。
文檔編號F16J15/10GK201916485SQ20102059415
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者劉秀英, 吳樹濟 申請人:劉秀英