[发明专利]非石棉密封垫片

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

鉴于上述的情况，本发明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。

本发明的非石棉密封垫片，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。

按照本发明，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缩量可以很大，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。

本发明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，而按照本发明，在一对被密封面之间把非石棉密封垫片压缩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，能够减轻因压缩引起的内端向内径侧移动的比例即缩小率，透过伴随密封垫片压缩的缩径变形，能够缩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。

本发明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。