[发明专利]带内外环的自密封式合金双波纹密封复合垫片

说明书

本发明公开了一种带内外环的自密封式合金双波纹密封复合垫片，包括上下同轴叠置的第一金属波纹环片、弹性开缝金属环片和第二金属波纹环片，所述弹性开缝金属环片的上下表面设有环形上凹槽和环形下凹槽，所述第一金属波纹环片设置于所述环形上凹槽内，所述第二金属波纹环片设置于所述环形下凹槽内，所述环形上凹槽深度小于所述第一金属波纹环片的波纹振幅值，所述环形下凹槽深度小于所述第二金属波纹环片的波纹振幅值，所述弹性开缝金属环片在厚度方向的中部设有由所述弹性开缝金属环片的通孔向外周延伸的环形缝，所述第一金属波纹环片的上侧和第二金属波纹环片的下侧设有表面覆盖层。本发明能解决介质压力升高导致密封垫片密封性能下降的问题。

技术领域

本发明涉及一种法兰密封垫片，特别是涉及一种带内外环的自密封式合金双波纹密封复合垫片。

背景技术

管道、压力容器和换热器等工业过程设备中，密封垫片随处可见。使用垫片不仅可以保持设备的密封性能，还能解决连接件的磨损问题。随着科学技术的进步，过程工业装置日趋参数化、大型化，新的工艺不断出现，特别是石化行业、化工行业以及大型电站的兴起，过程装备向着高温、高压、高真空、深冷和大型化发展，对垫片的要求也越来越严格。一些传统的密封材料和结构已不能满足系统和装备日趋严格的密封性要求。

目前常见的工业复合密封垫片主要有金属缠绕垫片、金属齿形复合垫片、金属包覆垫片等。法兰的密封原理极其简单：螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封，但这同时也导致密封的破坏。为了保持良好的密封性能，使用垫片即可以弥补法兰连接面的微观不规则处。但是仍然会出现泄漏问题，比如垫片材料造成的垫片龟裂、变质和腐蚀等，还有因长时间的工作螺栓会伸长变形造成预紧力不足，这就对法兰垫片的压缩回弹性能和材料特性有极高的要求。现有的法兰联接中，在介质压力进入设备后会形成相应轴向力，此轴向力会使法兰联接中的螺栓力和密封垫片应力都会发生变化。螺栓力会随着内压升高而升高，而密封垫片应力则随内压升高而减少，因此随着介质压力的身高，密封垫片的密封性能会产生一定的下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种带内外环的自密封式合金双波纹密封复合垫片，解决了现有法兰密封技术中介质压力升高导致密封垫片应力减小而影响密封性能的问题。

本发明的技术方案是这样的：一种带内外环的自密封式合金双波纹密封复合垫片，包括上下同轴叠置的第一金属波纹环片、弹性开缝金属环片和第二金属波纹环片，所述弹性开缝金属环片的上下表面设有环形上凹槽和环形下凹槽，所述第一金属波纹环片设置于所述环形上凹槽内，所述第二金属波纹环片设置于所述环形下凹槽内，所述环形上凹槽深度小于所述第一金属波纹环片的波纹振幅值，所述环形下凹槽深度小于所述第二金属波纹环片的波纹振幅值，所述弹性开缝金属环片在厚度方向的中部设有由所述弹性开缝金属环片的通孔向外周延伸至环形上凹槽和环形下凹槽之间的环形缝，所述第一金属波纹环片的上侧和第二金属波纹环片的下侧设有表面覆盖层。

优选地，所述环形缝与所述弹性开缝金属环片为同轴设置。

优选地，所述环形缝的环形宽度大于所述弹性开缝金属环片的环形宽度的二分之一并小于所述弹性开缝金属环片的环形宽度。

优选地，所述第一金属波纹环片的环形宽度小于所述环形上凹槽的环形宽度，所述第二金属波纹环片的环形宽度小于所述环形下凹槽的环形宽度。

优选地，所述第一金属波纹环片的截面波形的波峰与所述第二金属波纹环片的截面波形的波谷相对，所述第一金属波纹环片的截面波形的波谷与所述第二金属波纹环片的截面波形的波峰相对。

优选地，所述表面覆盖层为柔性石墨层、聚四氟乙烯层、铜片、铝片或铅片。

优选地，所述第一金属波纹环片和第二金属波纹环片为镍钛合金。

优选地，所述弹性开缝金属环片为碳钢或不锈钢。