[实用新型]一种低逸散金属与非金属复合垫片

说明书

本实用新型公开了一种低逸散金属与非金属复合垫片，包括环形的金属骨架和包裹在金属骨架外的非金属层，金属骨架轴向的截面呈波浪形，其波形由中间向两边振幅逐渐减小，金属骨架表面形成多道间隔布置的凸环和凹环，非金属层覆盖在金属骨架上。本实用新型的有益效果为采用截面为波浪形的金属骨架，非金属层的结构不易松散，同时产生多道迷宫密封的作用；金属骨架的波形由中间向两边振幅逐渐减小，使得中间的回弹性能最好，在经历较大的振动其中部有足够的回复力使垫片可紧密贴合法兰面，密封效果好；能够适用恶劣的工况条件。

技术领域

本实用新型涉及密封材料与结构技术领域，尤其是涉及一种低逸散金属与非金属复合垫片。

背景技术

金属与非金属复合垫片是近几年出现的一种法兰连接系统中使用的静密封元件。非金属材料中柔性石墨使用较为普遍，柔性石墨材料自发明后，由于其优异的耐温性能，得到广泛使用，但是，由于柔性石墨结构松散、极易被介质流体冲刷，为确保其耐冲刷性能和耐压性能，传统的金属与非金属复合垫片用冲裁金属板或振幅相同的波形金属板作为内增强材料，冲刺金属板由于其内部冲孔与冲孔之间的间隙容易产生泄漏通道，同时其在温度变化和机械振动等场合补偿性能较差，容易造成“跑、冒、滴、漏”等密封问题；振幅相同的波形金属板作为内增强材料时，在经过多次往复循环振动后，垫片会出现“跑、冒、滴、漏”等密封问题。

例如，中国专利公开号“CN205745276U”授权公告日2016年11月30日，名称为“一种金属波纹石墨复合密封垫片”公开了一种金属波纹石墨复合密封垫片，它涉及一种石墨复合密封垫片，为解决现有石墨复合密封垫片的金属骨架的波纹为齿形波纹，使得非金属层容易被穿破，降低密封效果，及压缩率和回弹率低的问题。包括内衬和两层非金属层，内衬为环形封闭结构，内衬的横截面上设有正弦波纹，正弦波纹的波峰和波谷均为圆弧，两层非金属层分别粘附在内衬的上下表面。该实用新型通过正弦波纹金属骨架对垫片进行加强，但其在高温、低温、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，金属骨架变形易发生变形，使得垫片的补偿性能变差，会出现“跑、冒、滴、漏”等密封问题。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中，非金属层的结构较为松散，易被介质流冲刷，金属骨架在高温、低温、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，会出现“跑、冒、滴、漏”等密封问题提供一种低逸散金属与非金属复合垫片，具有非金属层不易被冲刷、金属骨架回弹性能好，垫片密封可靠等特性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种低逸散金属与非金属复合垫片，包括环形金属骨架和包裹在金属骨架外的非金属层，金属骨架轴向的截面呈波浪形，其波形由中间向两边振幅逐渐减小，金属骨架表面形成多道间隔布置的凸环和凹环，非金属层覆盖在金属骨架上。

上述技术方案中，非金属层可以采用柔性石墨或聚四氟乙烯等非金属密封材料，具体可由本领域技术人员自行选择，金属骨架的表面设有连续间隔布置的同心圆凸起和凹槽，金属骨架的截面呈波浪形，使得非金属层覆盖在金属骨架上后不易产生塑性流动，非金属层结构不会松散，同时产生多道迷宫密封的作用，金属骨架的波形由中间向两边振幅逐渐减小，使得同等条件下金属骨架的回弹性能中间最好，使垫片在高温、低温、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下其中部始终具有较好的回弹性能，紧密贴合法兰面，保证垫片的密封特性。

作为优选，非金属层沿金属骨架波形的包络面将金属骨架包裹在内。非金属层覆盖在金属骨架上后，其轮廓面为骨架波形的包络面，使得非金属层与金属骨架嵌合，能够塑性流动的区域少，使得非金属层结构不易松散。

作为优选，金属骨架一体成型。一体成型的金属骨架没有连接节点，使得金属骨架的结构一致性好，刚性更强。

作为优选，非金属层的密度范围为0.8-1.4g/cm^3。非金属层的密度再次范围内可以较好的形变，使非金属层表面更好的贴合所应用的法兰工件。