[实用新型]自紧式金属垫片

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备与管道联接用密封垫片，特别是自紧式金属密封垫片。

背景技术

在现有的各种机械设备或管道的法兰联接中，为了达到密封不漏的目的，常常需要使用各种诸如金属平垫片、齿形垫等作为密封件。现有这些垫片在密封原理上都属于“强制密封”。也就是说，放在法兰之间的垫片通过拧紧联接螺栓使垫片受到压紧而在垫片上形成压紧应力或称垫片应力。当压紧应力达到垫片密封所需的应力时，法兰联接处就会达到密封不漏。如果拉紧法兰的螺栓力由于各种原因发生不利于压紧垫片的情况，或者由于其他原因使垫片的应力减少，都可能会使联接处的密封性能下降甚至发生泄漏。例如，在一般法兰联接中，垫片安装后通过联接螺栓的预紧，在垫片上已形成一定压紧应力或称垫片应力。在设备或管道系统投入使用后，其内部介质压力会逐渐升高，直至达到系统所要求的压力。在系统存在压力时，由此压力形成的轴向力会使法兰联接中的螺栓力和垫片应力发生变化。螺栓力随内压的升高而升高，而垫片应力则随内压的升高而减少。在相同法兰联接条件下，螺栓力的升高和垫片应力的减少主要取决与于垫片的材料及结构特性。当垫片应力减少到小于垫片密封所需的应力时联接即无法达到密封。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有压力自密封特性的自紧式金属垫片，从而大大提高其密封性能。

本实用新型的技术解决方案是自紧式金属垫片由叠合在一起的两环形的金属片其外周边熔合连接在一起构成的金属片组。

以上所述的两金属片的外表面可以是平整面。

本实用新型的两金属片的横截面可以是波纹形的。

本实用新型的两金属片的外表面可以设有若干条同心环形沟槽。

以上所述的同心环形沟槽的截面形状可以是尖角形的或者是弧形的。

本实用新型的两金属片的外表面上的同心环形沟槽的配置可以是相对的或者是相错的。

本实用新型的工作原理是：与其他垫片一样，在法兰联接中自紧式金属垫片放在被联接的两法兰之间。在预紧法兰时通过拧紧联接螺栓将自紧式金属垫片压紧并在垫片表面形成相应的压紧力即垫片应力。此应力达到一定值时就会使法兰联接处密封不漏。在操作状态下，虽然与现有的法兰联接一样，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垫片应力都会发生变化。螺栓力会随着内压升高而升高，而垫片应力则随内压升高而减少。但与此同时，介质压力会渗透进入自紧式金属垫片的金属片之间的微小缝隙。由于叠合在一起的金属片的外周边已经被完全紧密的焊接在一起，因此介质不会从此处泄漏出去。进入微小缝隙处的压力作用于金属片的内侧，使两金属片分别向外压向相应的法兰面，从而在自紧式金属垫片外表面与法兰面之间形成附加的垫片应力。此附加的垫片应力可以达到介质压力。由于附加垫片应力的存在使原来因压力升高或者其他原因而减少的垫片应力得到补偿，因而其密封性能也就优于现有的其他普通金属垫片。因为附加垫片应力是由机械设备或管道系统内的介质压力形成的，介质压力越高，附加垫片应力也越大，密封也就容易得到保证。由此可见，自紧式金属垫片具有压力自密封的特性，因而它是一种有别于现有的 “强制密封”金属垫片的新型“压力自密封”金属垫片。

本实用新型的优点是自紧式金属垫片具有压力自密封特性，系统内的介质压力越高，其密封性能越好，从而克服了现有金属垫片因系统内的介质压力升高而引起密封性能降低的不足。

附图说明

图1为本实用新型的构造示意图；

图2为本实用新型的两金属片的外表面带弧形沟槽并相错配置的结构示意图；

图3为本实用新型的两金属片的外表面带弧形沟槽并相对配置的结构示意图；

图4为本实用新型的两金属的外表面带尖角形沟槽并相错配置的结构示意图；

图5为本实用新型的两金属片的外表面带尖角形沟槽并相对配置的结构示意图；

图6为本实用新型的带波纹形状金属片的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型自紧式金属垫片由表面平整的环形的金属片1和金属片2叠合在一起，金属片1和金属片2用碳钢或不锈钢制成，也可用其他金属材料制成。在金属片1和金属片2的外周边3处通过焊接方法将两片金属片的外周边完全紧密地熔合在一起，并使两金属片叠合后所形成的微小内缝隙4无法通过熔焊的外周边3处与外界相通。