[实用新型]一种弧面齿排列的金属齿形垫片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种密封垫片，具体涉及一种弧面齿排列的金属齿形垫片

背景技术

传统齿形垫片(公开号为的DE2437567一种密封垫片)一般是用精密的车床在金属平垫片的两面加工成数圈同心的90度夹角齿环。根据使用部位和要求的不同，齿形垫片可以做成带内外定位环和两面加贴柔性石墨或聚四氟乙烯薄片的复合垫片。传统齿形垫片适用于高压、高温环境。但是也存在一些缺点：（1）90度的夹角使得所受压力呈开放式；（2）齿状的尖角易损伤法兰面；（3）金属自身回弹力微小，且基本无法利用流体压力产生的密封补偿力。

另一种常见的波齿垫片，其齿为竖直形尖齿，利用交错排列的尖齿收压后产生的弹性变形进行密封。其缺点是：（1）竖直形尖齿本身并无回弹性，仅依靠齿在金属骨架上的排列错位提供有限的回弹力；（2）尖齿易损伤法兰面；（3）尖齿易破坏非金属密封层；（4）同样不能利用流体压力产生额外的密封补偿力。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有较高的回弹力及压力承载力，且不会压溃，不伤法兰的弧面齿金属骨架齿形垫片，其密封能力和密封的可靠性较上述垫片有极大的提高。

本实用新型采用了以下技术方案：

一种弧面齿排列的金属齿形垫片，包括一个与法兰平行的金属骨架，及金属骨架上下端面的沿径向同心分布的多圈金属齿，所述金属齿为弧面齿，弧面齿朝着压力源的方向弯曲排列，当压力源在垫片内侧，弧面齿就向内弯曲；当压力源在垫片外侧，弧面齿就向外弯曲，弯曲角度大于0度小于180度；所述弧面齿与法兰接触面之间为弧形角。

所述弧面齿的根部与金属骨架环面的内连接面为半弧形。

进一步地，所述弧面齿截面的根部宽度大于上部宽度，根部以上的齿呈现半月形，半月形的终点为弧形角或者尖角；或者弧面齿截面的根部宽度与上部宽度一样，根部以上的齿呈现均匀宽度的弧线形。

所述弧面齿与金属骨架基体为一整体或者作为单独部件与金属骨架基体结合。

所述弧面齿的两侧或者齿之间设置一个或多个止压凸台；止压凸台的高度为邻近齿高度的30%-80%；所述止压凸台的顶部为非尖角，且止压凸台不倾斜。

多圈弧面齿的每圈齿的截面尺寸、倾斜角度、倾斜方向和排列间距相同或者不同；弧面齿以金属垫片骨架为中心面呈对称分布或交错分布。

弧面齿的金属垫片骨架可以独立作为金属垫片使用，也可以在弧面齿金属垫片骨架的上下端面或者齿之间结合设有石墨、聚四氟乙烯、石棉或陶瓷等非金属材料，结合形成复合垫片。

本实用新型具有以下优点：（1）弧面齿与法兰弧形接触密封，受压后向下弯转，密封接触点沿弧线移动，不损伤法兰，而尖齿或平齿受压后沿尖角变形，接触面仍然为尖角，损伤法兰。（2）弧面齿受压时，其弧面齿臂会分散较多的应力，而半弧面齿根，相比尖角齿根，不会形成应力集中而造成屈服，从而可以获得较高的回弹性能和抗疲劳性能，使垫片具有较长的使用寿命。（3）截面下宽上窄的弧面齿，上部齿弹性变形能力强，下部齿抗屈服能力强，提高垫片回弹性能同时，提高其抗疲劳强度。（4）弧面齿受压后，齿稍可与相邻弧面齿齿背接触形成拱形支撑，进一步提高回弹性能；同时防止上面覆盖的非金属密封层受压后落入沟槽间隙中，影响密封效果。（5）多圈弧面齿形成多个朝向压力源开口的半封闭抗压腔体，使得来自压力源的压力能够逐级降压，而且该弧面齿内腔体利用流体压力，使弧面齿顶部与法兰密封面贴合更加紧密，产生有效的密封补偿力，提高密封的可靠性。（6）分布的多圈弯齿，每圈弧面齿大小尺寸、角度、方向、间距可以朝向压力方向逐渐增大，更好的实现不同压力应用条件下的逐渐减压的功能。（7）弧面齿以金属垫片骨架中心面交错分布时，压力在金属骨架基体上交错分布，使其产生轻微弹性形变，增加了整个垫片的压缩回弹性能。（8）多圈止压凸台可以确保外界法兰密封面不平或预紧压力不均时，每圈齿都能够均匀受力，得到保护性支撑，并能在受到过大的预紧力，弯曲齿已压平的时候，与法兰密封面接触形成第二道密封线。

附图说明

图1是实施例1弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图2是实施例2弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图3是实施例3弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图4是实施例3另一弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图5是实施例3又一弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图6是实施例4弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图7是实施例4另一弧面齿的金属齿形垫片的示意图。

图8是实施例5弧面齿的金属齿形垫片的示意图。