CN102261473A

CN102261473A - 金属蛭石复合密封垫片

Info

Publication number: CN102261473A
Application number: CN2011102063270A
Authority: CN
Inventors: 叶声波; 叶蕾
Original assignee: NINGBO JINSHAN SEALING MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Jiangsu Saier Sealing Technologies Co ltd
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: CN102261473B

Abstract

本发明涉及一种金属密封装置，具体公开了一种金属蛭石复合密封垫片。其包括一圆环状的密封面、以及安装在所述密封面内外圆周的内定位环和外定位环，所述密封面包括通过机械压合在一起的蛭石填充料部分、以及一圆环状的金属骨架，所述蛭石填充料为经800～1000℃高温焙烧后的蛭石填充料。为了解决现有常用密封垫片，尤其是前两种形式的垫片的诸多缺陷，本发明采用在密封领域尚属首创的一种矿物质—蛭石，作密封填充料，经物理和机械的方法，将蛭石与金属骨架紧密地结合为一体，作为一种新的密封垫片使用，以解决目前常用垫片的缺陷与不足，达到理想密封之目的。

Description

金属蛭石复合密封垫片

技术领域

本发明涉及一种金属密封装置，具体涉及一种金属蛭石复合密封垫片，可应用于管道法兰、压力容器等，其作用为阻止管道或容器中的带压介质的往外泄漏，以达到密封目的。

背景技术

目前，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、造船、机械等工业部门的工业密封装置-密封垫片，通常包括如下三种结构：

如图1所示，包括圆环状的密封垫片主体1、以及设置于所述密封垫片主体1内的以提高其提强度的金属薄片2，所述密封垫片主体1是以橡胶、石棉、非石棉、石墨等作为填充料制备的。

如图2所示，同样包括圆环状的密封垫片主体1、以及设置于所述密封垫片主体1内的以提高其提强度的金属冲齿板3，所述密封垫片主体1是以橡胶、石棉、非石棉、石墨等作为填充料制备的。

如图3所示，包括内定位环4、外定位环5、以及设置与内定位环4与外定位环5之间的密封面6构成，其采用的螺旋缠绕结构。

其中，前两种形式的密封垫片由于填充料中有机物(橡胶)含量较高，普遍存在以下问题：

(1)、耐温，耐压性能差；

(2)、在较高的介质压力下容易产生层间泄漏，且泄漏率较高，密封性能差；

(3)、产品不宜长时间存放，容易老化；

(4)、使用寿命短；

(5)、近年来橡胶原料大幅度涨价，制造成本不断升高。

其中，第三种-金属缠绕垫片，虽然能克服了前两种垫片的某些缺陷，性能远优于前两种形式的垫片，但也存在下列缺点：

(1)与前两种垫片相比，制造成本高；

(2)产品制造工序多，工艺繁复；

(3)由于采用的螺旋缠绕为分散型结构，容易产生密封面散架，尤其是直径较大的垫片。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种耐温压耐性能更好、不易散架、且制作成本低的一种金属蛭石复合密封垫片。

为实现上述发明目的，本发明所采用技术方案如下：

一种金属蛭石复合密封垫片，包括一圆环状的密封面、以及安装在所述密封面内外圆周的内定位环和外定位环，所述密封面包括通过机械压合在一起的蛭石填充料部分、以及一圆环状的金属骨架，所述蛭石填充料为经800～1000℃高温焙烧后的蛭石填充料。为了解决现有常用密封垫片，尤其是前两种形式的垫片的诸多缺陷，本发明采用在密封领域尚属首创的一种矿物质一蛭石，作密封填充料，经物理和机械的方法，将蛭石与金属骨架紧密地结合为一体，作为一种新的密封垫片使用，以解决目前常用垫片的缺陷与不足，达到理想密封之目的。

本发明可选用20～40目的原生矿蛭石，经800～1000℃高温焙烧，使其体积迅速膨胀8～30倍，得到一种密度仅为0.05～0.2g/cm3，质地松软，可塑性较好的膨胀蛭石。经过膨胀后的蛭石既耐高温又耐低温，并且除了酸外能耐大多数介质的腐蚀，符合作为密封填充料的要求。本发明利用膨胀蛭石的以上特性，并根据密封垫片的工作原理和回弹率，压缩率等基本性能参数，经多次试验研究，设计研制出了金属骨架与蛭石紧密结合的结构，采用机械压力，将蛭石和金属骨架压制成型，成型后的蛭石密度为2.5±0.3g/cm3，结构致密，完全适用于密封装置，使其成为密封技术领域从未有过的新颖密封垫片。

所述金属蛭石复合密封垫片中，所述金属骨架为一金属板经由车削加工形成的整体骨架。

所述金属蛭石复合密封垫片中，所述所述金属骨架包括一内密封面护圈、一外密封面护圈、以及焊接在所述内密封面护圈和外密封面护圈之间的多根护圈连杆。

所述金属蛭石复合密封垫片中，所述护圈连杆的数目为6～10根。

所述金属蛭石复合密封垫片中，所述蛭石密封面的密度为2.2～2.8克每立方厘米。

所述金属蛭石复合密封垫片中，所述蛭石密封面的密度为2.5克每立方厘米。

本发明有益效果如下：

1、本发明采用蛭石材料作为填充料部分，提高了密封垫片的耐温耐压性能；

2、本发明利用蛭石填充料的回弹率等特性，降低了泄漏率，增加了密封的可靠性；

3、本发明不含有机物，不会老化，延长了使用寿命；

4、本发明通过机械压制成型，结构致密，不易散架；

5、本发明相对节约材料，大大降低了制造成本，与原金属缠绕垫片相比较，节约材料十分可观。以DN80 PN1.6材质为内外环304、密封面304+石墨的缠绕垫片与同规格、同金属材质的焊接式蛭石复合垫片作对比，结果见下表：

从表中计算可知，金属蛭石复合密封垫片和金属缠绕垫片相比，可节约材料42％，节约成本46％，有益效果明显。

附图说明

此附图说明所提供的图片用来辅助对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为第一类现有密封垫片的结构示意图；

图2为第二类现有密封垫片的结构示意图；

图3为第三类现有密封垫片的结构示意图；

图4为本发明实施例1的整体结构示意图；

图5为本发明实施例1的局部结构示意图；

图6为本发明实施例1的纵向剖视图；

图7为本发明实施例2的整体结构示意图；

图8为本发明实施例2的局部结构示意图；

图9为本发明实施例2的纵向剖视图。

图示：

1、密封垫片主体 2、金属薄片

3、金属冲齿板 4、内定位环

5、外定位环 6、密封面

7、金属骨架 71、内密封面护圈

72、外密封面护圈 73、护圈连杆

8、蛭石填充料部分

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明，在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图4所示，为本发明的整体结构示意图，包括圆环状的密封面6、以及安装在密封面6内外圆周的内定位环4和外定位环5；如图5和6所示，所述密封面由圆环状的金属骨架7和蛭石填充料部分8组成，金属骨架7为一金属板经由车削加工形成的整体骨架，蛭石填充料为经800～1000℃高温焙烧后的膨胀蛭石，二者通过机械压合在一起。其具体的制作可选如下步骤：

金属骨架的制备：选用3.0～4.5毫米厚的金属板在车床上车制成如图6形状的整体骨架；

密封面的制备：将车制好的金属骨架和膨胀后的蛭石放在模具内压制形成密封面，其蛭石填充料部分的密度为2.2～2.8g/cm3，优选2.5g/cm3；其中，选用20～40目的原生矿蛭石作为膨胀蛭石的原料，经800～1000℃高温焙烧，使其体积迅速膨胀8～30倍，得到一种密度仅为0.05～0.2g/cm3，质地松软，可塑性较好的膨胀蛭石，经过压制后密度加大到2.2～2.8g/cm3，不仅仅结构细密，而且回弹率较好；

内外定位环制备与组装：选用1.0～2.0毫米厚的金属薄板冲切成内外定位环，把密封面和定位环装配在一起，即成为一个完整的密封垫片。

实施例2

本实施例与实施例不同在于金属骨架的形状与制备。如图7所示，为本实施例提供的金属蛭石复合密封垫片的整体结构示意图，仍然包括圆环状的密封面、以及安装在密封面内外圆周的内定位环4和外定位环5；如图7、8和9所示，所述密封面由圆环状的金属骨架和蛭石填充料部分8组成，金属骨架包括内密封面护圈71、外密封面护圈72、以及焊接在所述内密封面护圈71和外密封面护圈72之间的多根护圈连杆73，所述蛭石填充料为经800～1000℃高温焙烧后的膨胀蛭石，二者通过机械压合在一起。其具体的制作可选如下步骤：

制作密封面护圈：选用1.0mm厚的金属板裁切成3.2～4.5mm的带料，根据垫片尺寸将头尾焊接成圈，然后在专用设备上轧制成带有100～120度V型凹槽，形成内外密封面护圈；

连接护圈制成骨架：将内外密封面护圈按尺寸大小，在其圆周上均等焊接6～10根连杆，连杆直径1.0～1.5mm，使内外密封面护圈成一整体，制得金属骨架。

密封面制备：将金属骨架和膨胀后的蛭石放在模具内，用液压机对模具加压至蛭石密度2.2～2.8g/cm3，优选2.5g/cm3，脱模，垫片密封面已制作完毕；

内外定位环制备与组装：选用1.0～2.0mm厚的金属薄板按垫片尺寸冲切成内外定位环，把压制好的密封面和定位环装配在一起即可。

本发明首次采用了膨胀后的蛭石作为密封垫片的填充料，通过膨胀蛭石与金属骨架的紧密结合，使其成为两种材料复合为一体，使之价廉物美、性能优良、密封可靠。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种金属蛭石复合密封垫片，包括一圆环状的密封面(6)、以及安装在所述密封面(6)内外圆周的内定位环(4)和外定位环(5)，其特征在于：

所述密封面(6)包括通过机械压合在一起的蛭石填充料部分(8)、以及圆环状的金属骨架(7)；

所述蛭石填充料为经800～1000℃高温焙烧后的膨胀蛭石。

2.根据权利要求1所述的金属蛭石复合密封垫片，其特征在于：

所述金属骨架(7)为一金属板经由车削加工形成的整体骨架。

3.根据权利要求1所述的金属蛭石复合密封垫片，其特征在于：

所述所述金属骨架(7)包括一内密封面护圈(71)、一外密封面护圈(72)、以及焊接在所述内密封面护圈(71)和外密封面护圈(72)之间的多根护圈连杆(73)。

4.根据权利要求3所述的金属蛭石复合密封垫片，其特征在于：

所述护圈连杆(73)的数目为6～10根。

5.根据权利要求1所述的金属蛭石复合密封垫片，其特征在于：

所述蛭石密封面的密度为2.2～2.8克每立方厘米。

6.根据权利要求5所述的金属蛭石复合密封垫片，其特征在于：

所述蛭石密封面的密度为2.5克每立方厘米。