非石棉密封垫片制造技术

本发明专利技术提供一种具有对密封性有利的波纹部分且进一步改善密封性能的非石棉密封垫片。该非石棉密封垫片包括由芯层（１Ａ）和表面层（２、３）构成的三层结构的密封部（Ｓ），其中，芯层（１Ａ）由金属板制成并形成为同心圆状的波纹形状，表面层（２、３）由膨胀石墨制成并层积在芯层（１Ａ）的表面和背面上；在密封部（Ｓ）的外周端处，芯层（１Ａ）从表面和背面的各表面层（２、３）向外径侧突出；在密封部（Ｓ）的内周端处，表面和背面的各表面层（２、３）比芯层（１Ａ）更向内径侧突出，而覆盖住芯层（１Ａ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及法兰配管之间的连接处或阀门等流体设备与配管的连接处 等部位所使用的金属密封垫片等非石棉密封垫片。
技术介绍
如日本公开专利特开昭58-15088号公报所公开的那样，现有的密封垫片 一般是用石棉制作的。但是，因石棉具有有害性，而使现有的石棉制成的密 封垫片类逐渐转化为其他的材料，在一般配管用途中也在进一步强化推进石 棉联结密封垫片的替代，因此，近年来，把金属等用作代替石棉的密封垫片 用材料的研究越来越受到关注。金属密封垫片用于极高的压力或温度，由于密封所必要的紧固压力(或 最低负荷面压力)高，需要很大的紧固力，所以，通常采取用多个螺栓进行 紧固的方法。其密封部的剖面形状有平面形、波纹形、锯齿形等各种形状， 在液体等流体配管系统等中，大多使用同心圆状的波纹形的金属密封垫片。 例如，像日本公开专利特开2005-90699号公报所公开的那样，把波纹数较少 的金属密封垫片安插在发动机的汽缸与汽缸盖之间。剖面为波纹形的金属密封垫片(也叫做"波纹密封垫片")是把金属板 加工成同心圆状的波纹形，可以取得高的接触压力，同时可以附带金属弹簧 效果，从而也能提高密封性。而且，垫片是金属制的，能以较低的紧固压力 获取足够的密封功能，同时，还具备耐热性，也多用于阀门等流体设备。如图11所示，作为波纹数多的金属密封垫片，可以列举出例如安装在 法兰配管之间的金属密封垫片g用作流体的防漏。该图11所示的金属密封 垫片g是钢板冲压制成的，具有内径与法兰配管31、 32的内部流路w的内 径相同的中心孔38和密封部37，该密封部37为具有与安装用的螺栓35不 相干涉的圆环状，且剖面形成为同心圆(或者近似同心圆)状的波纹形状。但是，如上所述，在流体防漏用的金属密封垫片中，在设置波纹部分方 面下功夫就是为了提高密封性，但毕竟是金属接触，所以有关流体的防漏性能、即密封性能仍然不如石棉联结密封垫片，对于非石棉密封垫片，还留有 进一步改善的余地。
技术实现思路
鉴于上述的情况，本专利技术的目的在于在具有对密封性有利的波纹部分的 非石棉密封垫片上集中下更大的功夫，进一步改善密封性能。本专利技术的非石棉密封垫片，包括芯层和表面层，所述芯层由金属板制成， 形成为同心或近似同心状的波纹形状，由所述芯层与层积在该芯层的表面和 背面两面上的膨胀石墨制的表面层构成三层结构的密封部，在该密封部的外 周端处，所述芯层比所述表面和背面的各表面层更向外径侧突出；所述表面 层由膨胀石墨制成，层积在所述芯层的表面和背面两面上，在所述密封部的 内周端处，所述表面层比所述芯层更向内径侧突出，并构成为覆盖所述芯层 的状态。按照本专利技术，由于通过形成同心状的密封环能够把局部的紧固压力设定 得高，所以，即使在用螺栓等紧固手段紧固时的低扭矩紧固状态下，密封性 也很好。此外，由于紧固时的密封垫片压縮量可以很大，所以，对法兰面等 被密封面的磨合性和对被密封面的面精度的追随性优越。由于具备这样的优 势，所以在使用石棉联结密封垫片的地方，无需变更紧固管理就能够得到同 等以上的密封性能。本专利技术的第二方面的非石棉密封垫片，具有所述波纹形状的波纹部、内 周侧法兰部和外周侧法兰部而构成所述密封部，所述内周侧法兰部接续设置在 所述波纹部的内径侧上，该内周侧法兰部的外径侧端与所述波纹部的厚度方 向的一端处于同一平面上或者近似处于同一平面上，而且该内周侧法兰部形 成为锥面，该锥面呈如下状态越是靠近内径侧端，则越偏向远离所述厚度 方向的另一端的一侧；所述外周侧法兰部接续设置在所述波纹部的外径侧 上。虽然在实施方式项中详细作了说明，而按照本专利技术，在一对被密封面之 间把非石棉密封垫片压縮为规定的状态而安装的情况下，与仅是金属密封垫 片的情况相比，能够减轻因压縮引起的内端向内径侧移动的比例即縮小率， 透过伴随密封垫片压縮的縮径变形，能够縮小把自由状态下的内端的直径设 定得比内部流路的直径稍大一点的情况下的直径差，或者能够使因内端的未 预期的向内部流路的突出所导致的妨碍流体流动这样的弊病难以产生。本专利技术的第三方面的非石棉密封垫片，具有所述波纹形状的波纹部、内 周侧法兰部和外周侧法兰部而构成所述密封部，所述内周侧法兰部接续设置 在所述波纹部的内径侧上，并且与所述波纹部的厚度方向的一端处于同一平 面上或者近似处于同一平面上；所述外周侧法兰部接续设置在所述波纹部的 外径侧上，与所述波纹部的厚度方向的一端处于同一平面上或者近似处于同 一平面上，并且与所述内周侧法兰部处于同侧。像本专利技术那样，如果把内周侧法兰部和外周侧法兰部都配置在与波纹部 的厚度方向的一端处于同一平面上或者近似处于同一平面上，而且被配置在 同一侧，由于在同一侧的被密封面同时支承内外周端的状态下压縮垫片，所 以与内外周端靠接在各自的被密封面上的结构相比，能够进行更有效的压 縮，而能提高密封性。基于本专利技术的第一方面的非石棉密封垫片，其特征在于，在所述波纹部 的径向上相邻的波纹之间的间隔形成为不等波纹间距，越靠所述波纹部的内 径侧就越窄。像本专利技术那样，如果做成内径侧波纹节距变窄的不等波纹节距，在一对 被密封面间压縮时，越靠内径侧就越为高密度靠接状态，能够进一步提高密 封性。基于本专利技术的第二方面的非石棉密封垫片，其特征在于，在所述波纹部 的径向上相邻的波纹之间的间隔形成为不等波纹间距，越靠所述波纹部的内 径侧就越窄。像本专利技术那样，如果做成内径侧波纹节距变窄的不等波纹节距，在一对 被密封面间压縮时，越靠内径侧就越为高密度靠接状态，能够进一步提高密 封性。基于本专利技术的第三方面的非石棉密封垫片，其特征在于，在所述波纹部 的径向上相邻的波纹之间的间隔形成为不等波纹间距，越靠所述波纹部的内 径侧就越窄。像本专利技术那样，如果做成内径侧波纹节距变窄的不等波纹节距，在一对 被密封面间压縮时，越靠内径侧就越为高密度靠接状态，能够进一步提高密封性。 附图说明图1是实施例1的非石棉密封垫片的主视图。图2是图1的非石棉密封垫片的剖视图。图3是表示图1的非石棉密封垫片的螺栓安装部的主要部分的剖视图。 图4是实施例2的非石棉密封垫片的主视图。 图5是表示图4的垫片的螺栓安装部的主要部分的剖视图。 图6A是实施例3的非石棉密封垫片的主视图，图6B是其剖视图。 图7A是实施例4的非石棉密封垫片的自由状态图，图7B是其紧固后的 状态图。图8是表示压縮复原特性的图。图9是表示加热循环后氦气密封特性的图。图IO是表示近似椭圆形的非石棉密封垫片的主视图(其他实施例)。 图11是表示现有的金属密封垫片及安装状况的立体图。具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的非石棉密封垫片的实施方式。图1 图3表 示的是实施例l;图4、图5表示的是实施例2;图6A、图6B表示的是实施 例3;图7A、图7B表示的是实施例4;图8、图9是表示各种特性的图；图 10表示的是其他实施例的非石棉密封垫片的主视图。图1 图3表示实施例1的非石棉密封垫片A，该非石棉密封垫片A具 有三层结构的密封部S而构成，该密封部S由形成为具有轴心P的同心圆状 (同心形状之一例)的波纹形状的不锈钢等金属板制的芯层1A、层积在该 芯层1A的表面和背面两面上的膨胀石墨制的表面层2、 3构成。密封部S由 波纹形状的波纹部4、与其内外径侧接续设置的内周侧法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非石棉密封垫片，其特征在于，　　　　包括芯层和表面层，　　　　所述芯层由金属板制成，形成为同心或近似同心状的波纹形状，由所述芯层与层积在该芯层的表面和背面两面上的膨胀石墨制的表面层构成三层结构的密封部，在该密封部的外周端处，所述芯层比所述表面和背面的各表面层更向外径侧突出；　　　　所述表面层由膨胀石墨制成，层积在所述芯层的表面和背面两面上，在所述密封部的内周端处，所述表面层比所述芯层更向内径侧突出，并构成为覆盖所述芯层的状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三吉猛，林洋树，小仲政雄，小渊贺也，篠仓博行，
申请(专利权)人：日本皮拉工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]