專利名稱：用于密封可拆卸法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及用于密封可拆卸法蘭接頭例如管道、管接頭、壓力容器等上法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片，而梳狀墊片的外形由若干取字母V的形狀而開度角為90°的槽形成。
背景技術(shù)：
眾所周知，用于可拆卸式安裝的法蘭接頭、管接頭、壓力容器等的梳狀墊片通常是圓環(huán)形狀或其橫斷面是不同形狀的環(huán)形形狀，這通常取決于用來(lái)密封法蘭接頭的材料。通常，各法蘭利用螺釘相互連接，通過(guò)該螺釘?shù)玫娇刹鹦兜倪B接?？刹鹦兜倪B接對(duì)于實(shí)現(xiàn)修理、改建等是有利的。眾所周知，梳狀墊片用軟合金鋼或奧氏體鋼制成。大部分梳狀墊片用密封板或箔疊加在兩面上，該密封板或箔由膨脹石墨、膨脹特氟隆、固力特高溫耐熱密封墊片(商品名)、云母、鋁、鎳、銀等制成。用于密封板或密封箔的具體材料的選擇尤其受通過(guò)管道系統(tǒng)引入或在密封壓力容器中存在的介質(zhì)的理化性質(zhì)影響。用于法蘭接頭的墊片通常是圓環(huán)形狀，且在密封接觸面上設(shè)有若干同心槽，該同心槽具有字母V的形狀且開度角為90°，間距為1. 5mm而深度為0. 75mm。上述具有字母V 形狀的槽當(dāng)在法蘭的密封壓縮面之間被壓縮時(shí)，與密封襯里一起造成密封襯里的變化。通過(guò)密封襯里的這種變化，使法蘭接頭的密封效果增加。用密封式法蘭接頭的最長(zhǎng)工作可靠性達(dá)到最有效的密封效果不僅受管道中引入的介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)影響，而且還受介質(zhì)的溫度和壓力影響。在當(dāng)壓力或溫度最后二者這些物理值在管道的運(yùn)行期間于較大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)的情況下，對(duì)上述密封效果的需求進(jìn)一步增加。上述法蘭接頭的密封效果也受螺釘所產(chǎn)生的特定壓力影響，該螺釘使設(shè)在管道或壓力容器上的法蘭相互連接并緊固，且從結(jié)構(gòu)和形狀的觀點(diǎn)用合適的方式定尺寸。眾所周知，一種在雙面上用膨脹石墨箔疊加的梳狀墊片，該梳狀墊片以即使在高特定壓力和高溫下也有良好密封性能為特色。在法蘭的密封面之間壓縮梳狀墊片時(shí)，膨脹石墨制的箔經(jīng)受變化進(jìn)入它的槽中。在安裝期間，必須保證如此壓縮，以便在梳狀墊片的接觸面上所形成的槽的頂點(diǎn)和法蘭的密封壓縮面之間存在連續(xù)的膨脹石墨層。如果由于安裝工作或者在法蘭接頭的工作應(yīng)力期間梳狀墊片的接觸面中槽頂點(diǎn)與法蘭的密封壓縮面發(fā)生直接接觸，則將膨脹石墨箔切穿且擾動(dòng)通過(guò)在梳狀墊片的槽中封閉膨脹石墨所形成的輔助密封流的密封原理。由于這樣使法蘭接頭的密封效果貶值且必須進(jìn)行修理。此外，在這種情況下，在法蘭的密封面上經(jīng)常有磨損，這樣增加了對(duì)進(jìn)行修理的要求。上述通過(guò)分別使梳狀墊片與法蘭的密封面直接接觸配合所產(chǎn)生的缺點(diǎn)，由于實(shí)際上設(shè)有字母V形狀且開度角為90°的槽的梳狀墊片在各個(gè)槽之間具有寬度為 0. 25mm-0. 4mm的橋接件而被相當(dāng)大地限制。將該箔裝配到梳狀墊片上有助于使密封箔粘著到梳狀墊片上，及改善用于進(jìn)行安裝和維修工作的條件。有利的是使用一種其粘附力能已受較低溫度影響的膠粘劑。
法蘭接頭在某些情況下應(yīng)用于以相當(dāng)大的幾乎異常的機(jī)械應(yīng)力及熱應(yīng)力為特色的管道系統(tǒng)中。在這些情況下，尤其是在較大直徑的法蘭接頭處，該應(yīng)力使密封效果、密封接頭的使用壽命和可靠性、可達(dá)到的法蘭連接的接觸面的表面平行的水平惡化。法蘭的接觸連接面的不平行及它們可能的表面變形和不規(guī)則性使安裝工作變得要求更高，且尤其是在當(dāng)環(huán)形梳狀雙面疊加式墊片用于密封接頭時(shí)的情況下負(fù)面影響密封效果的參數(shù)。本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案的目的是達(dá)到改進(jìn)背景技術(shù)和優(yōu)化通過(guò)法蘭接頭產(chǎn)生操作上最可靠的密封效果的條件，及減少法蘭連接的表面的不平行和變形的負(fù)面影響，這也是將專門技術(shù)用于安裝工作和服務(wù)工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的已通過(guò)用于密封可拆卸法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片達(dá)到，其原理是在梳狀墊片的兩個(gè)密封接觸面上，所形成的槽之間有恒定寬度為0. 2mm-0. 6mm的同心表面，而同心槽的底部由具有半徑為0. 3mm-0. 5mm的倒圓形成。同時(shí)，如果密封接觸面和法蘭的接觸表面被加工成標(biāo)準(zhǔn)化硬度的1. 6-3. 2等級(jí)， 則這是優(yōu)選的。當(dāng)梳狀墊片的每個(gè)密封接觸面都包括至少兩組不同深度的槽且各組槽通過(guò)連續(xù)的環(huán)形凹槽相互分開時(shí)，可以達(dá)到進(jìn)一步改進(jìn)尤其是用于覆蓋壓力容器的梳狀墊片的密封效果。為了更方便地安裝和拆卸，如果用較低熔點(diǎn)例如約50°C的膠粘劑將密封箔或密封板粘著在梳狀墊片的兩個(gè)密封接觸面上，則這是優(yōu)選的。本發(fā)明的解決方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，梳狀墊片的密封接觸面中的同心槽具有比各個(gè)密封接觸面通過(guò)其疊加的密封箔或密封板的體積小的體積。為了達(dá)到長(zhǎng)期可靠的密封效果和減少法蘭連接的表面的不平行和變形的負(fù)面影響，如果梳狀墊片的各個(gè)密封接觸面都在單獨(dú)的環(huán)形部分上形成，該密封接觸面在內(nèi)徑上朝彼此的方向上彎曲且在接觸位置中連接，而在外側(cè)上它們相互疊加，且至少在它們之一中形成了一環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽在兩個(gè)環(huán)部分連接時(shí)形成環(huán)形室，則這是優(yōu)選的。兩個(gè)環(huán)形部分的連接通過(guò)固定邊緣接頭例如通過(guò)焊接或是通過(guò)可拆卸的接頭例如通過(guò)鎖緊偏移(locking offset)形成。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，為了可靠的達(dá)到密封效果，如果環(huán)形室具有方形或矩形橫斷面，則這是優(yōu)選的。另外，如果環(huán)形部分的至少其中之一在軸向壓縮力作用時(shí)有彈性的撓曲，則這是優(yōu)選的。優(yōu)選地，在環(huán)形室中安裝一膨脹石墨制的環(huán)形有彈性的插件，該有彈性的插件進(jìn)一步減少工作期間法蘭的連接表面的不平行和變形的作用。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出，此處
圖1示出穿過(guò)用梳狀墊片連接管道的法蘭的局部軸向剖視圖，該梳狀墊片雙面被密封箔疊加，一切都取環(huán)形形狀，圖2示出穿過(guò)形成壓力容器的端部的法蘭的局部剖視圖，該密
4封容器通過(guò)蓋用雙面疊加式梳狀墊片密封，在該梳狀墊片處應(yīng)用兩組不同深度的槽，圖3 用局部剖視圖和放大的比例示出在梳狀墊片上形成的槽的形狀的外形，圖4用放大的比例示出在其于法蘭接頭中壓縮之后穿過(guò)法蘭、梳狀墊片和密封箔的局部剖視圖，圖5示出穿過(guò)用設(shè)有彈性插件的梳狀縱向上分開的墊片連接管道的法蘭的局部軸向剖視圖，而梳狀墊片用密封箔雙面疊加且一切都是環(huán)形形狀，圖6示出穿過(guò)梳狀縱向上分開的墊片由于法蘭連接的軸向壓縮作用的結(jié)果而在墊片的環(huán)形部分的表面之間壓縮性有顯著區(qū)別的剖視圖， 圖7示出穿過(guò)用像圖5中一樣的梳狀縱向上分開的墊片連接管道的法蘭的局部軸向剖視圖，不過(guò)區(qū)別在于示出了通過(guò)法蘭連接的接觸面在壓縮之后密封元件的定位，圖8用放大的比例示出圖5中細(xì)部“A”的局部剖視圖，同時(shí)示出環(huán)形平坦部分在它們的內(nèi)徑上通過(guò)鎖緊偏移的連接，圖9示出像圖8中一樣的局部剖視圖，區(qū)別在于示出了在內(nèi)徑上通過(guò)焊接的連接。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例
上面法蘭丄(圖1)在未示出的管道的端部處設(shè)有為未示出的連接螺釘而設(shè)計(jì)的孔1 另外下面法蘭2在連接未示出的管道的端部處設(shè)有用于上述連接螺釘?shù)目?。該法蘭接頭的方法和實(shí)施例通常眾所周知。梳狀環(huán)形墊片3插到法蘭的接觸面之間的間隙中。梳狀墊片3在雙面上與也是環(huán)形形狀的密封箔或密封板fi，Z疊加，該密封箔或密封板6，7的外徑及內(nèi)徑優(yōu)選地與環(huán)形梳狀墊片3的內(nèi)徑和外徑相同。環(huán)形梳狀墊片3的各密封接觸面都設(shè)有同心槽&在兩個(gè)密封接觸面上的同心槽§之間形成了同心表面I。表面I的寬度通常選擇在0. 2mm-0. 6mm的范圍內(nèi)，且該寬度不僅取決于用來(lái)生產(chǎn)密封箔或密封板g，Z的材料，而且取決于穿過(guò)用上述法蘭接頭連接的管道引入的溫度、壓力和介質(zhì)。在槽S的底部中形成具有直徑為0. 3-0. 5mm的倒圓E。所形成的倒圓E必定影響在通過(guò)壓縮作用緊固法蘭接頭時(shí)由箔或板互，2所引起的張力朝向槽8的底部的分布。這種結(jié)構(gòu)措施必定影響密封法蘭接頭的可靠性及總使用壽命。未示出的壓力容器以法蘭&為結(jié)束(圖2)且在其周邊上設(shè)有用于未示出的連接螺釘?shù)目走?。壓力容器的閉合由覆蓋法蘭U所形成的蓋產(chǎn)生，該覆蓋法蘭U在其周邊上也設(shè)有用于連接螺釘?shù)目?1。這種閉合壓力容器的方法通常也眾所周知。在壓力容器的法蘭2和由覆蓋法蘭11所形的蓋之間插入了環(huán)形梳狀墊片叢，該環(huán)形梳狀墊片叢在所示的實(shí)施例中其接觸密封面上設(shè)有兩個(gè)不同深度S的同心環(huán)形槽11，邊的系統(tǒng)。較深同心槽 的系統(tǒng)通過(guò)環(huán)形凹槽邊與較淺同心槽15的系統(tǒng)分開。另外，環(huán)形梳狀墊片叢的這個(gè)實(shí)施例在兩面上用密封箔或密封板11，叢疊加。應(yīng)用不同深度的環(huán)形槽11，1尤其在覆蓋法蘭11所形成的蓋的表面變形的情況下是增加密封效果的有利技術(shù)措施，該蓋的表面變形可能由于壓力容器中壓力而發(fā)生。在擰緊法蘭接頭的螺釘之后，密封箔或密封板IZ也與梳狀墊片3 —起如此被壓縮，以致在法蘭mil的接觸面之間的間隙和梳狀墊片巨的槽§之間的表面ι中發(fā)現(xiàn)了分別是密封箔也許是密封板iZ，l!，M的材料的密實(shí)整體層1。該密實(shí)整體層ι的厚度實(shí)際上測(cè)得是在0. 02mm-0. 3mm的范圍內(nèi)，這取決于分別用于密封箔或密封板^Z，1I，叢的材料及被法蘭接頭密封的介質(zhì)的壓力和溫度。在緊固法蘭接頭之后，密封箔或密封板H，II，18的材料密實(shí)整體層ι的厚度(圖4)對(duì)所達(dá)到的密封效果有直接影響。材料層1的不夠大的厚度尤其是由于壓力的作用而造成密封箔或密封板H，II，叢的材料被推開，因此造成不希望有的法蘭接頭中密封效果的降低。 在緊固法蘭接頭之后，用于密封可拆卸法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片的形狀和尺寸安排具有梳狀墊片3，叢的槽S的內(nèi)部間隙的體積小于密封箔或密封板H，II，叢的體積。為了便于安裝工作(包括維修工作)，如果梳狀墊片3，叢在與密封箔或密封板互， 厶11，叢疊加的雙面上用較低熔點(diǎn)例如約50°c的膠粘劑粘住則是有利的。上述優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)熱的作用產(chǎn)生了用于方便而安全地分別除去損壞的密封箔或密封板fi，Z，l!，叢的條件。上述本發(fā)明的技術(shù)解決方案可適用于其中密封介質(zhì)具有高輸送壓力例如 100-150MPa壓力和可以達(dá)到高于500°C的變動(dòng)溫度的管道和增壓系統(tǒng)。本發(fā)明的解決方案也可以適用于負(fù)壓下工作的系統(tǒng)。用于密封箔或密封板H，H，叢的材料通常經(jīng)受密封介質(zhì)的參數(shù)和性能，這意味著除了膨脹石墨之外，例如膨脹特氟隆、銀、固力特高溫耐熱密封墊片(商品名)、鋁、特種橡膠纖維材料等也是十分合適的材料。在圖5和7的實(shí)施例中，上面法蘭丄在未示出的管道的端部處設(shè)有為未示出的連接螺釘設(shè)計(jì)的孔1下面法蘭^也在接合未示出的管道的端部處設(shè)有用于上述未示出的連接螺釘?shù)目?。在法蘭丄，2的接觸面之間的間隙中插入了環(huán)形梳狀墊片互。梳狀墊片5從兩面被也是環(huán)形形狀的密封箔或密封板g，Z疊加，該密封箔或密封板g，Z的外徑及內(nèi)徑優(yōu)選地與環(huán)形梳狀墊片3的內(nèi)徑和外徑相當(dāng)一致。環(huán)形梳狀墊片3用兩個(gè)環(huán)形平坦部分紐， 遜構(gòu)成，且它們的內(nèi)徑以彎頭豇結(jié)束。環(huán)形平坦部分紐，遜優(yōu)選地除了它們?cè)谕庵苓吷系哪┒酥庠谒鼈兊谋砻嬷谐尚螢殓R像。環(huán)形平坦部分的其中之一例如部分紐在外周邊上設(shè)有垂直棘爪墜，該垂直棘爪墜可位移地疊加在第二相對(duì)安排的部分遜的外周邊。環(huán)形平坦部分紐的外表面設(shè)有同心槽紐，而對(duì)置的環(huán)形平坦部分5b的外表面設(shè)有同心槽迎。 環(huán)形平坦部分的至少其中之一，例如紐在內(nèi)表面上設(shè)有凹槽，該凹槽在組裝兩個(gè)環(huán)形平坦部分紐，遜之后形成可鎖緊的矩形或方形室迎?？涉i緊的室M由于它的彎頭祉和通過(guò)焊接點(diǎn)互紐或通過(guò)鎖緊偏移迪h的固定連接而在上述環(huán)形平坦部分紐，遜的內(nèi)徑上朝內(nèi)徑方向以三角形的間隙M結(jié)束。在裝配環(huán)形梳狀墊片&時(shí)，從工藝學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，合適的是在環(huán)形平坦部分紐，遜的內(nèi)徑上形成該環(huán)形平坦部分紐，遜的固定的尤其是不可拆卸的接頭之前，將具有抗擠壓性能的膨脹石墨或其它材料的環(huán)形有彈性的插件巡插入可鎖緊室迎的空間中、設(shè)定預(yù)加載的可靠穩(wěn)定性，包括回復(fù)能力。有矩形或方形直徑的有彈性的插件巡的厚度在結(jié)構(gòu)上根據(jù)法蘭接頭密封的直徑、通過(guò)管道引入的介質(zhì)的工作壓力和溫度、法蘭在箭頭E1和仏的方向上連接的最佳軸向壓縮，且還考慮由所示的值 用圖形示出的可調(diào)預(yù)加載的可用性來(lái)定尺寸。表面撓性，即環(huán)形平坦部分紐，遜的表面撓性分別與制造彈性的插件迎的材料的柔彈性的性能配合的能力能實(shí)現(xiàn)在連接的法蘭的接觸面與裝配期間有關(guān)的專門技術(shù)配合的充分變形或充分不平行，和同時(shí)利用本發(fā)明的技術(shù)解決方案的原理的情況下，達(dá)到較完美的具有長(zhǎng)期使用壽命的密封效果。
工業(yè)適用件
本發(fā)明的技術(shù)解決方案可適用于其中根據(jù)工作需要密封介質(zhì)的壓力及溫度二者變動(dòng)的加壓和負(fù)壓管道系統(tǒng)。這類密封式法蘭接頭的試驗(yàn)證明了在高于150MPa的壓力和高于 500°C的溫度下它們的可靠性及它們的使用壽命。標(biāo)號(hào)明細(xì)表
權(quán)利要求
1.用于密封可拆卸法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片(5，13)，其包括兩個(gè)密封接觸面， 其中形成取字母V形狀而開度角為90°的同心槽(8)，其特征在于，在梳狀墊片(5，13)的兩個(gè)密封接觸面上于槽(8)之間形成有恒定寬度為0. 2mm-0. 6mm的同心表面(Y)，而同心槽 (8)的底部由具有半徑為0. 3mm-0. 5mm的倒圓(R)形成。
2.按照權(quán)利要求1所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，密封接觸面及法蘭(1， 3,9,11)的接觸表面被加工到標(biāo)準(zhǔn)化硬度等級(jí)為1. 6-3. 2。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，梳狀墊片(13)的每個(gè)密封接觸面都包括至少兩組不同深度的槽(14，15)且各個(gè)組槽(14，15)通過(guò)環(huán)形形狀的連續(xù)凹槽(16)相互分開。
4.按照上述權(quán)利要求其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，利用較低的熔點(diǎn)例如約50°C的膠粘劑將密封箔或密封板(分別是6，7，17，18)粘著在梳狀墊片(5，13) 的兩個(gè)密封接觸面上。
5.按照上述權(quán)利要求其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，梳狀墊片 (5，13)的密封接觸面中的同心槽(8)具有比各個(gè)密封接觸面通過(guò)其疊加的密封箔或密封板 (分別是6，7，17，18)的體積小的體積。
6.按照上述權(quán)利要求其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，梳狀墊片 (5,13)的每個(gè)密封接觸面都在獨(dú)立的環(huán)形部分(5ajb)上形成，該獨(dú)立的環(huán)形部分(5a， 5b)在內(nèi)徑上朝彼此方向彎曲并在接觸位置中連接，而在外側(cè)面上它們相互疊加，且至少在它們的其中一個(gè)中形成環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽在兩個(gè)環(huán)形部分連接時(shí)形成環(huán)形室。
7.按照權(quán)利要求6所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，兩個(gè)環(huán)形部分(5a,5b) 的連接由固定邊緣接頭例如由焊接(55a)形成。
8.按照權(quán)利要求6所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，兩個(gè)環(huán)形部分(5a,5b) 的連接由可拆卸的接頭例如由鎖緊偏移(55b )形成。
9.按照權(quán)利要求6-8其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，環(huán)形室具有方形或矩形橫斷面。
10.按照權(quán)利要求6-9其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，環(huán)形部分的至少其中之一在軸向壓縮力作用時(shí)彈性撓曲。
11.按照權(quán)利要求6-10其中之一所述的梳狀雙面疊加式墊片，其特征在于，在環(huán)形室中安裝膨脹石墨制的環(huán)形彈性插件(20 )。
全文摘要
用于密封可拆卸法蘭接頭的梳狀雙面疊加式墊片(5，13)包括兩個(gè)密封接觸面，在該兩個(gè)密封接觸面中形成了取字母V的形狀而開度角為90°的同心槽(8)，而在梳狀墊片(5，13)的兩個(gè)密封接觸面上所形成的槽(8)之間有恒定寬度為0.2mm-0.6mm的同心表面(Y)，而同心槽(8)的底部由具有半徑為0.3mm-0.5mm的倒圓(R)形成。
文檔編號(hào)F16L23/18GK102159859SQ200980136146
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者M·克雷西 申請(qǐng)人:米科斯珀?duì)柟?br>