[发明专利]一种自增强柔性密封垫片

说明书

本发明提供了一种自增强柔性密封垫片，包括柔性石墨层以及具有橡胶覆层的环状金属环管，柔性石墨层的底部填充复合纤维，有助于缓冲柔性石墨层受到的挤压，在金属环管靠近内侧的位置上凸起粘结倒锥状凸起，管道里的压力凸起可进入金属环管的内腔，并且，转移的过程由于凸起的内径逐渐缩小，压力迅速变大，可迅速利用介质压力实现密封垫片的自增强作用，稳定其密封比压，增强该柔性密封垫片的适应能力。

技术领域

本发明涉及密封垫片技术领域，特别是涉及一种自增强柔性密封垫片。

背景技术

密封垫片一般用于机械、设备或者管道，属于凡是涉及流体的地方都会用到的一种密封备件。密封垫片按照材质可以分为金属密封垫片和非金属密封垫片，前者包括铜垫片、不锈钢垫片、铁垫片和铝垫片等，后者包括石棉垫片、非石棉垫片、纸垫片和橡胶垫片等。

但是，现有的密封垫片普遍承受应力的能力较差，在使用一段时间后，由于承受压力和环境温度的影响，密封垫片很容易发生老化或松弛，密封性变差甚至完全失去密封性。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种自增强柔性密封垫片，能够利用介质压力实现密封垫片的自增强作用，稳定其密封比压，增强该柔性密封垫片的适应能力。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种自增强柔性密封垫片，它包括柔性石墨层以及具有橡胶覆层的环状金属环管，金属环管的上表面和下表面分别开设有凹槽，柔性石墨层的底部部分嵌入凹槽并与凹槽之间形成间隙，该间隙内填充复合纤维，柔性石墨层的顶部凸出于金属环管的上表面或下表面，并且，在金属环管靠近边缘的位置上粘结有轴线竖直、内部中空的倒锥状凸起，凸起的底部与金属环管的内腔连通，沿着进入金属环管内腔的方向，该凸起的内径逐渐缩小；其中，凸起的高度不得超出柔性石墨层总厚度的1/3，凸起是由纳米石墨片、硅纳米线、天然橡胶乳液、二甲基硅油按照质量比10∶7∶0.6∶8混合制成的。

优选的，凸起与金属环管之间通过环氧树脂胶粘剂粘结。

优选的，复合纤维与凹槽之间，复合纤维与柔性石墨层之间，分别通过复合纤维凸出的钩状结构紧密连接。

优选的，所述金属环管的边缘和外侧分别设有限制内环和限制外环，对金属环管在径向上起到限位加强作用，并在整个密封垫片在纵向被压缩时，起到阻止密封垫片被过度压缩的作用。

优选的，柔性石墨层在金属环管的上表面或下表面凸出7～8mm。

优选的，所述金属环管的材质为不锈钢。

优选的，所述橡胶覆层的厚度为1～2mm，橡胶覆层是通过复合橡胶乳液硫化制成。

进一步优选的，所述复合橡胶乳液为氟橡胶乳液、硅橡胶乳液、天然橡胶乳液和水性聚氨酯乳液制成的混合乳液，它们的质量比为1∶2～3∶0.1～0.2∶1～2。

优选的，所述复合纤维为碳化硅纤维、陶瓷纤维、石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维和岩棉制成的混合纤维，它们的质量比为1～2∶2～3∶3～4∶2～3∶1～2∶10。

上述一种自增强柔性密封垫片的制作方法，包括以下步骤：

(1)用弯管成型机将金属管弯曲成环状，并将两端管口对准焊接，然后在表面涂覆形成橡胶覆层，得到具有橡胶覆层的金属环管；

(2)在金属环管靠近边缘的位置上加工倒锥状凸起；

(3)在金属环管的上表面和下表面分别加工凹槽，在凹槽的底部铺设复合纤维，然后在复合纤维的顶部按压一层柔性石墨层，使得柔性石墨层的顶部凸出于金属环管的上表面或下表面，即得。