[实用新型]嵌入式石墨金属垫片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种密封垫片，尤其是涉及一种嵌入式石墨金属垫片。

背景技术

对于传统螺栓法兰垫片密封是金属与金属不接触或者浮动型的螺栓法兰垫片密封：螺栓载荷全部作用在法兰密封面与垫片的接触面上，垫片发生的塑性变形用于填充密封表面的各种宏观和微观缺陷，以阻断密封流体通过法兰密封面的泄漏。中国专利公开了一种石墨复合密封垫片（授权公告号：CN201434070），其密封垫片由至少一层石墨密封层和一层增强材料层组合构成，石墨密封层与增强材料层之间设有粘结层，石墨密封层与增强材料层通过粘结层粘接后压合成型；石墨密封层包括上密封层和下密封层，增强材料层设于上密封层和下密封层之间，增强材料层与所述上密封层和所述下密封层间分别夹置有所述粘结层，上密封层、增强材料层和下密封层间经所述两粘结层粘接后经压合成型；石墨密封层由柔性纯石墨材料制成，增强材料层为金属平板，金属平板为铝板或钢板，金属平板的厚度小于0.3mm。这种垫片在预紧状态下螺栓载荷等同于垫片反作用力，而在整个运行周期内，初始的垫片反作用力被来自各种内部或（和）外部载荷作用，发生了部分的改变。这些载荷包括自重、压力、外弯矩和温度的突然变化等。垫片对这些载荷变动的调节结果，势必使其反作用力或增加或减少，最终将带来加大蠕变松弛或增加泄漏的风险。

实用新型内容

本实用新型是提供一种嵌入式石墨金属垫片，其主要是解决现有技术所存在的垫片的载荷包括自重、压力、外弯矩和温度的突然变化，垫片对这些载荷变动的调节结果，势必使其反作用力或增加或减少，最终将带来加大蠕变松弛或增加泄漏的风险等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的嵌入式石墨金属垫片，包括不锈钢内支撑环，不锈钢内支撑环外设有不锈钢外定位环，所述的不锈钢内支撑环与不锈钢外定位环之间嵌设有柔性石墨环，柔性石墨环的厚度大于不锈钢内支撑环、不锈钢外定位环的厚度。本实用新型的创新点：在低硬度奥氏体的不锈钢外定位环和不锈钢内支撑环中间嵌入一个高纯柔性石墨环。不锈钢外定位环的的硬度为HB≤140。由柔性石墨环和不锈钢内支撑环、不锈钢外定位环组合而成的垫片置于法兰的两个突密封面之间，不锈钢内支撑环、不锈钢外定位环起限制环起着支撑和限制石墨环的作用，同时经固溶处理设计波形填充高纯度石墨的低硬度奥氏体不锈钢外定位环的外表面由于预先接触，因此对柔性石墨环起到辅助密封的作用，同时柔性石墨材料具有优异的柔软性、耐热性、耐化学性和抗腐蚀性。装配时，螺栓预紧力先使金属法兰与金属外环接触，然后再追加一定大小的螺栓力。运行时，追加的螺栓力补偿了内压和其他机械载荷、热循环、机械振动等对垫片应力的减少。通过精确设计的柔性石墨密封垫片可以获得比金属缠绕式垫片更好的机械性能和密封性能，且具有较低的预紧螺栓力，更好的对载荷波动的适应性以及性能的重复性。

作为优选，所述的不锈钢内支撑环的外表面、不锈钢外定位环的内表面设有凹槽，柔性石墨环上设有凸棱嵌入到凹槽内。这样各零部件之间的结合更加紧密。

作为优选，所述的不锈钢外定位环内端的上下外表面都填充有高纯度石墨波形层，对柔性石墨环起到辅助密封的作用，使得密封效果更好。不锈钢外定位环经固溶处理硬度HB≤140。

因此，本实用新型可以获得比金属缠绕式垫片更好的机械性能和密封性能，且具有较低的预紧螺栓力，更好的对载荷波动的适应性以及性能的重复性，结构简单、合理。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：不锈钢内支撑环1、不锈钢外定位环2、柔性石墨环3、凸棱4、高纯度石墨波形层5。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的嵌入式石墨金属垫片，如图1，有一个不锈钢内支撑环1，不锈钢内支撑环外设有不锈钢外定位环2，不锈钢外定位环内端的上下外表面都填充有高纯度石墨波形层5。不锈钢内支撑环与不锈钢外定位环之间嵌设有柔性石墨环3，不锈钢内支撑环的外表面、不锈钢外定位环的内表面设有凹槽，柔性石墨环上设有凸棱4嵌入到凹槽内。柔性石墨环的厚度大于不锈钢内支撑环、不锈钢外定位环的厚度。

使用时，将由柔性石墨环3和不锈钢内支撑环1、不锈钢外定位环2组合而成的垫片置于法兰的两个突密封面之间即可。 

该产品的性能指标可以满足核级密封使用要求。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。