法兰金属垫片及其生产设备和生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种法兰金属垫片及其生产设备和生产工艺，该法兰金属垫片包括齿形金属骨架，设于所述齿形金属骨架两侧的齿形凹槽的深度呈变化设置。在使用过程中柔性石墨会嵌入到齿形凹槽中，而由于波齿的深度有区别，柔性石墨在不同波齿中的压缩程度是不同的，即柔性石墨在不同波齿中的形变是不同的，而由于在使用中柔性石墨是保持形变状态的，齿形凹槽深度不同的设置可以提高石墨的蠕变回弹率，进而提高柔性石墨的使用寿命。同时，通过齿形凹槽的深度不同设置，在使用过程中的密封效果也相应的变的更加优良，降低使用时的泄漏、增加使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
法兰金属垫片及其生产设备和生产工艺
本专利技术涉及法兰密封领域，特别涉及一种法兰金属垫片及其生产设备和生产工艺。
技术介绍
授权公告号为CN205877502U、申请日为2016年7月19日的中国专利公开了一种新型法兰垫片，其包括有齿形金属骨架和设于齿形金属骨架两侧的柔性石墨层，在使用时，在一定的预紧应力下，齿形金属骨架的上下表面的相互错开的特殊形状的同心圆沟槽构会与柔性石墨层贴紧复合，实现初步密封，同时齿形金属骨架相互错开的波齿结构可以实现垫片的多重密封。上述的法兰垫片虽然具有比较优良的密封效果，但是，在长时间使用过程中，以及一些如高压等特殊场合使用时，任然不可避免的会发生泄漏。特别是高压条件下，如果其密封效果在高压环境下失效时，会造成严重的泄漏，甚至造成严重的后果。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种法兰金属垫片，具有更好的密封以及高压防泄漏效果。本专利技术的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种法兰金属垫片，包括齿形金属骨架，设于所述齿形金属骨架两侧的齿形凹槽的深度呈变化设置。如此设置，在使用过程中柔性石墨会嵌入到齿形凹槽中，而由于波齿的深度有区别，柔性石墨在不同波齿中的压缩程度是不同的，即柔性石墨在不同波齿中的形变是不同的，而由于在使用中柔性石墨是保持形变状态的，齿形凹槽深度不同的设置可以提高石墨的蠕变回弹率，进而提高柔性石墨的使用寿命。同时，通过齿形凹槽的深度不同设置，在使用过程中的密封效果也相应的变的更加优良，降低使用时的泄漏率、增加使用寿命。进一步优选为：所述齿形凹槽的深度从两侧至中间呈渐浅设置。如此设置，使得柔性石墨的形变是渐变的，不会出现急剧的变化导致柔性石墨容易损坏，也不会因为齿形凹槽的深度差较浅而对蠕变回弹率的提升不明显。进一步优选为：所述齿形凹槽的角度均相同，所述齿形凹槽的齿峰间间距相同，任意两相邻的所述齿形凹槽的槽深差值相同。槽深差值相同的设置，使得柔性石墨的形变更加平和，形成整体有规律的形变；再结合齿峰间距相同的设置，使得蠕变回弹率提升更加明显。进一步优选为：所述齿形金属骨架两侧设置有柔性覆盖层，所述柔性覆盖层的压缩率为10%~50%、回弹率≥12%。如此设置，结合上面齿形金属骨架结构的改进，使得金属垫片的真空泄漏率可以达到≤1.2*10-5，极大的提升了密封效果。本专利技术的目的二在于提供一种法兰金属垫片的生产设备。本专利技术的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种法兰金属垫片的生产设备，包括：一操作台；至少一个驱动机构，设于操作台上、用于驱动齿形金属骨架绕轴心线自转；一切割机构，设于操作台上，包括有用于切齿形凹槽的刀头。所述操作台上设置有用于放置齿形金属骨架的滚动支撑座，所述齿形金属骨架自转过程中与滚动支撑座间滚动摩擦。如此设置，套箍驱动机构带动齿形金属骨架自转，再起自转过程中，通过刀头在齿形金属骨架的端面上加工出齿形凹槽。进一步优选为：所述滚动支撑座包括若支撑辊和至少一个可沿竖直方向升降的压辊，所述压辊位于一支撑辊的正上方，位于同一竖直面的所述支撑辊和压辊形成压稳组件。如此设置，通过滚动支撑座的设置，使得齿形金属骨架在自转过程中受到是滚动们摩擦力，阻力较小，不会对齿形金属骨架的表面造成刮伤等问题，使加工出来的齿形金属骨架加工精度更高；而压辊的设置能够保持齿形金属骨架在自转过程中不会发生晃动。进一步优选为：所述驱动机构包括一与电机连接的驱动滚轮和可于水平方向滑移的压紧滚轮，所述驱动滚轮和压紧滚轮的轴心线沿竖直方向设置。如此设置，通过两滚轮夹住齿形金属骨架，再通过驱动滚轮的转动来带动齿形金属骨架的自转，结构简单，且需要取出齿形金属骨架时，移动压紧滚轮即可，使用非常方便。进一步优选为：所述压稳组件的支架上设置有用于与操作台连接的安装孔和弧形腰孔；单独的所述支撑辊通过紧固螺栓安装在一滑轨上；所述驱动机构的连接座上设置有两用于与操作台连接的弧形长腰孔。如此设置，使得压稳组件、支撑辊以及驱动机构的位置均是可调的，使可以对于不同直径的齿形金属骨架进行加工生产。本专利技术的目的三在于提供一种法兰金属垫片的生产工艺。本专利技术的上述技术目的三是通过以下技术方案得以实现的：一种生产上述法兰金属垫片的工艺，包括以下步骤：S1、选材，金属芯板选用化学成分和力学性能符合GB/T32809和GB/T4237规定的奥氏不锈钢；柔性覆盖层选用符合QB/T3625规定的柔性石墨板、符合JB/T10688规定的膨体聚四氟乙烯板或符合QB/T3625规定的聚四氟乙烯板；S2、切割，根据参数切割圆环，或通过分段切割、再焊接方式加工出圆环;S3、去毛刺，将圆环切割留下的毛刺挂掉；S4、波齿加工，在圆环两侧面上加工出波齿形成齿形金属骨架，其中，在同一齿形凹槽加工过程中刀头往复抬起、下落；S5、检验，同一批次的产品中抽取100片分成20组，随机抽取1组进行试验，其中，齿形金属骨架的压缩率和回弹率按GB/T12622-2008规定的方法B进行试验；齿形金属骨架的泄漏率按GB/T12622-2008规定的方法A进行试验，当有1个不符合要求时，抽取双倍数量进行检测，任有不符合要求，则将整批从归为不合格品。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过特殊的齿形凹槽结构设置，提高了蠕变回弹率和使用寿命，并且在真空环境下的泄漏率也得到了很大的降低，整体的密封效果更佳优良。附图说明图1是实施例一的结构示意图；图2是实施例一的侧剖视图；图3是实施例二的侧剖视图；图4是实施例三的侧剖视图；图5是实施例四的结构示意图；图6是图5的A部放大图。图中，1、齿形金属骨架；11、齿形凹槽；2、柔性覆盖层；3、操作台；4、驱动机构；41、连接座；411、弧形长腰孔；42、驱动滚轮；43、压紧滚轮；44、水平气缸；5、切割机构；6、压稳组件；61、支撑辊；611、紧固螺栓；62、压辊；63、滑轨；64、竖直气缸；65、支架；651、弧形腰孔；71、水平风嘴；72、竖直风嘴。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：一种法兰金属垫片，如图1所示，包括呈圆环形的齿形金属骨架1、以及设于齿形金属骨架1两侧的柔性覆盖层2。齿形金属骨架1选用化学成分和力学性能符合GB/T32809和GB/T4237规定的奥氏不锈钢，在齿形金属骨架1的两侧均设置有多个同圆形设置的齿形凹槽11，齿形凹槽11在齿形金属骨架1的端面上形成波浪形结构。如图2所示，沿齿形金属骨架1的直径方向，齿形凹槽11的深度是变化的，且呈任意设置，即相邻两齿形凹槽11的深度和宽度等参数可以设置相同、也可以不相同，使其呈形出多样化的变化。其中，柔性覆盖层2的压缩率为10%~50%、回弹率≥12%，其材料可以选择符合QB/T3625规定的柔性石墨板、符合JB/T10688规定的膨体聚四氟乙烯板或符合QB/T3625规定的聚四氟乙烯板。在使用过程中柔性石墨会嵌入到齿形凹槽11中，而由于波齿的深度有区别，柔性石墨在不同波齿中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种法兰金属垫片，包括齿形金属骨架(1)，其特征是：设于所述齿形金属骨架(1)两侧的齿形凹槽(11)的深度呈变化设置。

【技术特征摘要】
1.一种法兰金属垫片，包括齿形金属骨架(1)，其特征是：设于所述齿形金属骨架(1)两侧的齿形凹槽(11)的深度呈变化设置。2.根据权利要求1所述的法兰金属垫片，其特征是：所述齿形凹槽(11)的深度从两侧至中间呈渐浅设置。3.根据权利要求1所述的法兰金属垫片，其特征是：所述齿形凹槽(11)的角度均相同，所述齿形凹槽(11)的齿峰间间距相同，任意两相邻的所述齿形凹槽(11)的槽深差值相同。4.根据权利要求1所述的法兰金属垫片，其特征是：所述齿形金属骨架(1)两侧设置有柔性覆盖层(2)，所述柔性覆盖层(2)的压缩率为10%~50%、回弹率≥12%。5.一种权利要求1-4中任意一项所述的法兰金属垫片的生产设备，其特征是包括：一操作台(3)；至少一个驱动机构(4)，设于操作台(3)上、用于驱动齿形金属骨架(1)绕轴心线自转；一切割机构(5)，设于操作台(3)上，包括有用于切齿形凹槽(11)的刀头。6.根据权利要求5所述的法兰金属垫片的生产设备，其特征是：所述操作台(3)上设置有用于放置齿形金属骨架(1)的滚动支撑座，所述齿形金属骨架(1)自转过程中与滚动支撑座间滚动摩擦。7.根据权利要求6所述的法兰金属垫片的生产设备，其特征是：所述滚动支撑座包括若支撑辊(61)和至少一个可沿竖直方向升降的压辊(62)，所述压辊(62)位于一支撑辊(61)的正上方，位于同一竖直面的所述支撑辊(61)和压辊(62)形成压稳组件(6)。8.根据权利要求5所述的法兰金属垫片的生产设备，其特征是：所述驱动机构(4)包括一与电机连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国胄，
申请(专利权)人：宁波新艺密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33