一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種墊片，具體的說(shuō)是一種在螺栓法蘭連接中使用的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，屬于靜密封領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代工業(yè)中設(shè)備的大型化、高參數(shù)化對(duì)法蘭連接密封系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求，一直以來(lái)法蘭的密封難點(diǎn)更多的集中在大直徑、高溫高壓法蘭上。特別是石化、核電系統(tǒng)，長(zhǎng)期以來(lái)不少裝置的換熱器、反應(yīng)容器及其連接管道的法蘭密封問(wèn)題相當(dāng)突出，直接影響到裝置的生產(chǎn)，成為安全生產(chǎn)的隱患。為了解決這些泄漏難題，不斷尋求和開發(fā)更優(yōu)的密封方法和新型結(jié)構(gòu)的墊片是密封技術(shù)的發(fā)展方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有的大直徑、高溫高壓工況下法蘭密封不良的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊。該密封環(huán)墊在大直徑法蘭和高溫高壓工作環(huán)境下具有非常好的密封自緊性能，同時(shí)還具有長(zhǎng)期重復(fù)性使用，并且工作時(shí)可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2由內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6和凸緣7組成，內(nèi)錐密封面5和外錐密封面6上分別設(shè)有數(shù)量和形狀大小不等的齒形槽10，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2與凸面法蘭1、凹面法蘭3以及螺栓4構(gòu)成了一個(gè)螺栓法蘭密封連接系統(tǒng)。
[0006]所述內(nèi)錐密封面5的錐角大于外錐密封面6的錐角。
[0007]所述齒形槽10的槽頂結(jié)構(gòu)為三角形、圓弧形或梯形。
[0008]所述齒形槽10的鋸齒夾角Θ為60-90度。
[0009]所述凸緣7的厚度為3.0mm-3.2mm。
[0010]所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的材料與法蘭材料相同，但硬度低于法蘭材料。這樣可以防止電化學(xué)腐蝕的同時(shí)，不會(huì)對(duì)法蘭面造成破壞。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1、相比于普通墊片，本實(shí)用新型的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊只需較小的螺栓預(yù)緊力就可達(dá)到初始密封，并且該密封墊具有更寬的密封表面積；
[0013]2、本實(shí)用新型的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊由于采用了與以往“強(qiáng)制密封”完全不同的“壓力自緊密封”原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而具有較大的補(bǔ)償能力，可顯著提高法蘭接頭的密封性能；
[0014]3、本實(shí)用新型的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊可以采用直徑更小的螺栓來(lái)提供扭矩，節(jié)省了成本；
[0015]4、本實(shí)用新型的密封墊片的內(nèi)、外錐面上均設(shè)有齒形槽，這提高了墊片上的接觸應(yīng)力，從而極大的增強(qiáng)了該密封環(huán)墊的密封效果；
[0016]5、本實(shí)用新型的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊可重復(fù)使用10次左右，降低了使用成本，同時(shí)拆卸簡(jiǎn)單，易于操作；
[0017]6、本實(shí)用新型的自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊的結(jié)構(gòu)易于加工且具有很強(qiáng)的實(shí)用性，特別適合于在大直徑以及高溫高壓環(huán)境下使用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的螺栓法蘭連接整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1所示的螺栓法蘭連接中自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊的局部放大圖；
[0020]圖中:1、凸面法蘭，2、自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，3、凹面法蘭，4、螺栓，5、內(nèi)錐密封面，6、外錐密封面，7、凸緣，8、凸面法蘭外錐面，9、凹面法蘭內(nèi)錐面，10、齒形槽。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0022]如圖1和2所示，本實(shí)用新型包括:一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2，所述本體與凸面法蘭1、凹面法蘭3和螺栓4組成了一個(gè)法蘭接頭密封系統(tǒng)。
[0023]該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2由內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6以及沿徑向向外沿伸的凸緣7組成，同時(shí)，內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6上開有數(shù)量和形狀大小不等的齒形槽10。
[0024]所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5的錐角大于外錐密封面6的錐角，不同角度的內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6形成的“楔形”密封面會(huì)使得介質(zhì)內(nèi)壓作用后，在該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)、外錐密封面6上形成自緊密封。并且介質(zhì)內(nèi)壓越大，密封自緊效果越好。
[0025]所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2通過(guò)沿徑向向外沿伸的凸緣7使凸面法蘭I以及凹面法蘭3相分離，操作工人可以通過(guò)肉眼來(lái)觀察凸緣7與凸面法蘭I以及凹面法蘭3之間的間隙，通過(guò)間隙來(lái)判斷該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2是否受到均勻的螺栓載荷，同時(shí)凸面法蘭I與凹面法蘭3安裝時(shí)軸線是否對(duì)齊。
[0026]所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6上開有數(shù)量和形狀大小不等的齒形槽10，當(dāng)螺栓4擰緊后，自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5與同角度的凸面法蘭外錐面8相接觸，外錐密封面6與同角度的凹面法蘭內(nèi)錐面9相接觸，而齒形槽10增加了該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2上的密封接觸應(yīng)力，同時(shí)該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的材料與凸面法蘭1、凹面法蘭3的材料相同，但硬度低于法蘭材料，這樣一方面能夠防止電化學(xué)腐蝕，另一方面齒形槽10不會(huì)對(duì)法蘭面造成破壞。
[0027]本實(shí)用新型專利的工作原理如下:當(dāng)螺栓4擰緊時(shí)，自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5和外錐密封面6分別和同角度的凸面法蘭外錐面8和凹面法蘭內(nèi)錐面9相接觸，形成初始密封。該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2受到螺栓4的預(yù)緊力作用后，自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2被壓縮在凹面法蘭3的腔體內(nèi)，其外錐密封面6與凹面法蘭內(nèi)錐面9貼緊，該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2就如同壓縮彈簧一樣產(chǎn)生回復(fù)力。介質(zhì)內(nèi)壓作用后，會(huì)在自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5與外錐密封面6組成的楔形面上產(chǎn)生更大的應(yīng)力，從而達(dá)到自緊密封的目的。同時(shí)該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊2的內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6上有均勻排列的齒形槽10，通過(guò)齒形槽10與法蘭面貼合時(shí)，會(huì)在內(nèi)錐密封面5、外錐密封面6上產(chǎn)生更大的密封接觸應(yīng)力，這會(huì)大大加強(qiáng)密封效果，使得該自緊式密封環(huán)的密封更加嚴(yán)密。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊(2)由內(nèi)錐密封面(5)、外錐密封面(6)和凸緣(7)組成，內(nèi)錐密封面(5)和外錐密封面(6)上分別設(shè)有數(shù)量和形狀大小不等的齒形槽(10)，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊(2)與凸面法蘭(I)、凹面法蘭(3 )以及螺栓(4)構(gòu)成了一個(gè)螺栓法蘭密封連接系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于:所述內(nèi)錐密封面(5)的錐角大于外錐密封面(6)的錐角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于:所述齒形槽(10)的槽頂結(jié)構(gòu)為三角形、圓弧形或梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于:所述齒形槽(10)的鋸齒夾角Θ為60-90度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于:所述凸緣(7)的厚度為 3.0 mm-3.2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于:所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊(2)的材料與法蘭材料相同，但硬度低于法蘭材料。
【專利摘要】一種自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊，其特征在于，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊(2)由內(nèi)錐密封面(5)、外錐密封面(6)和凸緣(7)組成，內(nèi)錐密封面(5)和外錐密封面(6)上分別設(shè)有數(shù)量和形狀大小不等的齒形槽(10)，所述自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊(2)與凸面法蘭(1)、凹面法蘭(3)以及螺栓(4)構(gòu)成了一個(gè)螺栓法蘭密封連接系統(tǒng)。該自緊式異角齒面雙錐環(huán)墊具有預(yù)緊力小、密封效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，特別適合在高溫高壓工況以及大直徑法蘭環(huán)境下使用。
【IPC分類】F16J15-06
【公開號(hào)】CN204358089
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420636264
【發(fā)明人】陸曉峰, 榮文波, 朱曉磊, 劉路維, 劉楊
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年10月29日