密封装置.pdf

上传人:111****112 文档编号:1002176 上传时间:2018-03-24 格式:PDF 页数:17 大小:688.67KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201080010108.9

申请日:

2010.02.26

公开号:

CN102341626A

公开日:

2012.02.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16J 15/12申请日:20100226|||公开

IPC分类号:

F16J15/12

主分类号:

F16J15/12

申请人:

弗莱科希塔里克投资股份有限公司

发明人:

G·德卢卡; B·哈沙; J·雅姆尔亚利亚; J·霍耶斯; S·P·邦德

地址:

美国得克萨斯

优先权:

2009.03.02 GB 0903462.0; 2009.08.19 GB 0914512.9

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

王会卿

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及一种螺旋缠绕的带(300),该带中间较厚而且在两侧面上弯曲。短的平坦部(306)通过朝向彼此会聚的表面形成于每个侧面上。软的密封材料(316)在平坦部(306)上延伸。

权利要求书

1: 一种密封装置, 包括螺旋缠绕的带, 所述带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要 被密封的相对端面之间, 其中从面向内的带表面到向外延伸的表面的线的长度从一个侧部 区域向另一个侧部区域变化, 并且所述线的长度在中间区域比在所述侧部区域长, 所述线 垂直于所述表面中的至少一个。
2: 如权利要求 1 所述的装置, 其中, 所述线的长度在所述带的中间处最长。
3: 如权利要求 2 所述的装置, 其中, 所述线的长度随着从衬垫中间到每个侧部区域的 距离增加而减小。
4: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述线的长度在每个侧部区域上是 恒定的。
5: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述线在除了带的中间之外的所有 位置处以与由所述密封装置的一个侧面限定的平面成一角度地延伸, 在带的中间处, 所述 线平行于所述平面。
6: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 至少一个端面从一侧向另一侧弯曲。
7: 如权利要求 6 所述的装置, 其中, 两个端面都是弯曲的。
8: 如权利要求 7 所述的装置, 其中, 所述一个端面的弯曲部的端部不终止于所述带的 侧部。
9: 如权利要求 6-8 中的任一项所述的装置, 其中, 所述弯曲部中的至少一个沿着其范 围中的至少一部分是弓形的。
10: 如权利要求 9 所述的装置, 其中, 两个端面都包括弓形部。
11: 如权利要求 10 所述的装置, 其中, 所述弓形部从公共轴线延伸。
12: 如权利要求 10 或 11 所述的装置, 其中, 所述弓形部从彼此间隔开的轴线延伸。
13: 如权利要求 12 所述的装置, 其中, 所述弓形部以带中间的宽度彼此间隔开。
14: 如权利要求 10-13 中的任一项所述的装置, 其中, 一个端面包括具有弓形部的中间 区域, 中间区域的弓形部的半径小于该端面的外部区域处的弓形部的半径。
15: 如权利要求 10-16 中的任一项所述的装置, 其中, 一个端面的内部区域的弓形部与 另一端面的弓形部是相同的弓形部。
16: 如权利要求 10-15 中的任一项所述的装置, 其中, 所述或每个弓形部的轴线位于通 过螺旋并平行于相对侧面的中心线上。
17: 如权利要求 10-16 中的任一项所述的装置, 其中, 一个端面是凸起的, 而另一个端 面是凹入的。
18: 如权利要求 10-17 中的任一项所述的装置, 其中, 一个端面的端部区域具有比内部 区域大的半径。
19: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述带包括相对侧面, 每个侧面由 随着朝向所述侧面向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。
20: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述装置包括交替缠绕的至少第一 带和第二带, 所述第一带邻近所述第二带, 其中第一带相对于第二带具有不同性质。
21: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述装置包括在相邻的端部绕圈之 间延伸的较柔软的密封剂材料。
22: 如前述权利要求中的任一项所述的装置, 其中, 所述装置包括在带的每个侧面上延 2 伸的较柔软的密封剂材料。
23: 如权利要求 22 所述的装置, 其中, 在带的相继绕圈被夹紧在要被密封的相对端面 之间之前, 所述较柔软的密封剂材料在带的相继绕圈上延伸并且在那些绕圈之间的任何空 间上延伸。
24: 如权利要求 21 和 22 或 23 所述的装置, 其中, 在相邻绕圈之间延伸的所述密封材料 与在带的每个侧面上延伸的密封材料是不同的材料。
25: 一种形成密封装置的方法, 所述方法包括形成带和将带缠绕成螺旋, 其中带的相对 侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 由此所述带形成为使得从面向内 的带表面到向外延伸的表面的线的长度从一个侧部区域到另一个侧部区域变化, 所述线垂 直于至少一个表面, 并且所述带的厚度在内部区域比在所述侧部区域厚。
26: 如权利要求 25 所述的形成密封装置的方法, 其中所述密封装置是根据权利要求 1-24 中的任一项所述的密封装置。
27: 一种在使用如权利要求 1-24 中的任一项所述的密封装置时实现密封的方法。

说明书


密封装置

    【技术领域】
     本发明涉及一种密封装置、 形成密封装置的方法和实现密封的方法。背景技术 WO 93/07407、 US2007/0176373、 US 6926285、 EP 606281 和 US5913522 公开了各种 类型的衬垫, 该衬垫包括恒定厚度的螺旋缠绕的金属带, 其中密封剂材料位于螺旋金属带 之间。金属带包括垂直于夹紧衬垫的部分延伸的边缘区域, 所述衬垫布置成在其间形成密 封。US5308090 公开了一种类似类型的衬垫, 其中金属带曲折地前进横过要被密封的区域。
     PCT/JP/03796 和 RU 2179675 公 开 了 一 种 具 有 V 形 部 段 的 螺 旋 缠 绕 的 带。DE 19747266 公开了一种具有槽形部段的带。GB 1298987 公开了一种带, 该带的中间在一侧包 括凹入部分, 而在另一侧包括凸起部分, 该凹入部分与凸起部分彼此嵌套。
     GB 1527344 公开了一种螺旋缠绕的衬垫, 该衬垫在衬垫的中间具有加厚部并且在 各侧部具有加厚部。
     在实心钢衬垫设置有面向要被密封的表面地向外延伸的脊部的情况下, 这些衬垫 在提供用于比由通常称为 Kammprofile 密封件所提供的压力小的压力的密封件方面是有 用的。例如, 在 WO 94/29620、 US2004/0118510 和 WO2005/052414 中示出了这些衬垫。
     然而, 螺旋缠绕的衬垫或 Kammprofile 密封件都没有公开在高压和低压密封装置 中使用的衬垫, 该衬垫还可膨胀或收缩, 而且在相当大的运动程度上保持密封。
     发明内容 本发明的目的在于尝试克服上述或者其它缺点中的至少一个。
     在权利要求书和本说明的其它位置限定了本发明。特征中的任一个可进行组合。
     根据本发明的一个方面, 一种密封装置包括螺旋缠绕的带, 所述带的相对侧面布 置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 其中从面向内的表面到向外延伸的表 面的线的长度从一个侧部区域向另一个侧部区域变化, 所述线垂直于那些表面中的至少一 个。
     线的长度在中间区域比在侧部区域长。
     在线的长度在中间区域比在侧部区域长时, 侧部区域能够在较低压力下弯曲, 而 较厚的中间区域仍然能够在较高压力下弯曲。
     根据本发明的另一个方面, 一种密封装置包括螺旋缠绕的带, 所述带的相对侧面 布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 带的每一侧由随着朝向该侧部向外延 伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。
     带的外侧部区域可布置成在使用时比内部区域更弯曲。
     带的内部区域可具有比外侧部区域厚的厚度。
     装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带, 由此, 第一带的绕圈布置成邻近第二带 的绕圈, 圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面, 其中
     第一带与第二带具有不同性质。
     第一表面与从带的一个侧面向另一个侧面延伸的线成角度。 第二表面与从带的一 个侧面向另一个侧面延伸的线成角度。
     第一表面和第二表面中的至少一个在一侧相对于线所包含的角度小于 80° 或 60°或 50°、 或者大于 20°或 30°或 40°、 或者在 45°的范围。
     第一表面和第二表面中的至少一个可以是弯曲的。
     第一表面和第二表面中的至少一个可以是平直的。
     第一端面可相对于螺旋向内或向外延伸, 第二端面可沿相反方向延伸。
     弯曲部的端部区域可在每个侧部处限定出第一表面。
     弯曲部的端部可限定第二表面的内部区域。
     带的宽度可从一侧向另一侧变化, 带可以在中间区域比在侧部区域更厚。
     两个工作表面之间的最短线可沿着带的侧部区域是恒定的。
     两个工作表面之间的最短线可在中间区域上变化。
     两个工作表面之间的最短线的长度可在带的中间是最长的。
     带的宽度或平均宽度相对于带的高度可以大于 1 ∶ 2 或 1 ∶ 3 或 1 ∶ 4 或者在 1 ∶ 5 的范围中。
     第一带或第二带中的一条在其深度的至少一部分上可以比第一带或第二带中的 另一条小。
     第一带或第二带中的一条可以比第一带或第二带中的另一条具有更高高度。
     根据本发明的另一个方面, 一种形成密封装置的方法包括形成带和将带缠绕成螺 旋, 其中带的相对侧在使用时布置成夹紧在要被密封的相对端面之间, 由此带的每个侧部 由随着朝向该侧部向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。
     该方法可包括形成在内部区域比在侧部区域更耐弯曲的带。
     根据本发明的另一个方面, 一种利用密封装置在两个端面之间实现密封的方法, 该密封装置包括螺旋缠绕的带, 其中较柔软的密封剂材料在带的各侧面上延伸, 带的每个 侧面由随着朝向该侧面向外延伸而朝向彼此会聚的表面限定, 包括将相对侧面夹紧在端面 之间, 其中较柔软的密封剂材料被限制在带的各侧面与端面之间, 以有助于实现密封。
     该方法可包括在实现密封时在带的外侧部区域比中间区域发生带的更大弯曲。
     该方法可包括彼此邻近地螺旋缠绕的第一带和第二带, 其中第一带或第二带中的 至少一条提供与第一带或第二带中的另一条不同的耐夹紧力。
     该方法可包括 : 第一带或第二带中的一个在施加夹紧力之前可具有比第一带或第 二带中的另一条更高的高度, 其中带的高度在所施加的力增加时可以是相同的。
     根据本发明的又一个方面, 一种密封装置包括螺旋缠绕的带, 带的相对侧面布置 成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 其特征在于, 带的面向内表面和面向外表 面是弯曲的, 弯曲部在面向内表面和面向外表面上具有不同形状。
     至少一个弯曲部并且优选两个弯曲部都包括弓形部, 在两个弯曲部都是弓形部的 情况下, 每个弓形部的半径可以是不同的。
     根据本发明的另一个方面, 一种密封装置包括螺旋缠绕的带, 带的相对侧面布置 成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 带的外侧部区域布置成在使用时比内部区域更弯曲。
     带的每个侧部可由布置成随着朝向它们的相应侧部向外延伸而朝向彼此会聚的 带的第一表面和第二表面限定。
     带的内部区域可比外侧部区域具有更厚的厚度。
     密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带, 由此, 第一带的绕圈布置成邻近第 二带的绕圈, 圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面, 其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。
     根据本发明的另一个方面, 一种密封装置可包括螺旋缠绕的带, 带的相对侧面布 置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面, 其中内部区域比外侧部区域具有 更厚的厚度。
     带的每个侧部可由布置成朝向它们的相应侧部会聚的第一表面和第二表面限定。
     带的外侧部区域可布置成在使用时比内部区域更弯曲。
     密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带, 由此, 第一带的绕圈布置成邻近第 二带的绕圈, 圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面, 其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。 根据本发明的另一个方面, 一种密封装置包括螺旋缠绕的带, 带的相对侧面布置 成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间, 带的每个侧部由随着朝向侧部向外延伸而 朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定, 带的内部绕圈和外部绕圈固定在一起, 并 且该密封装置包括位于带的各侧部上的较柔软的密封剂材料。
     密封剂材料可在被夹紧在要被密封的相对端面之间之前在带的相继绕圈上延伸 或者在那些绕圈之间的任何空间上延伸。
     带可沿径向地位于引导环内。
     还可有内部引导环。
     该密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带, 由此, 第一带的绕圈布置成邻近 第二带的绕圈, 圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端 面, 其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。
     根据本发明的再一个方面, 一种密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带, 由 此, 第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈, 带中的至少一条布置成在使用时被夹紧在相 对端面之间以便密封那些端面, 其特征在于第一带和第二带具有不同性质。
     不同性质包括第一带或第二带中的一条具有比这些带中的另一条更大的深度。 具 有更大深度的带布置成在开始实现两个端面之间的密封时首先接合。 具有更大深度的带在 实现两个端面之间的密封时可以弯曲, 由此使得具有更大深度的带的宽度可能减小, 其中, 第一带和第二带的宽度在将足够的压力施加在端面之间时能够是相同的。 当第一带和第二 带的宽度相同时, 最初具有较小宽度的带的宽度也可能已经弯曲以使得其宽度减小。
     不同性质可包括第一带或第二带中的至少一条在带的深度的至少一部分上具有 比第一带或第二带中的另一条更小的宽度。
     带中的至少一条可布置成在带的外侧部区域比在内部区域更弯曲。
     至少一条带的每个侧部可由随着朝向它们的相应侧部而朝向彼此会聚的第一表 面和第二表面限定。
     至少一条带的内部区域可比该带的外侧部区域具有更厚的厚度。
     带可包括相对于螺旋向内或者向外延伸的第一端面和沿相反方向延伸的第二端 面。第一端面可从一侧向另一侧弯曲。第二端面也可弯曲。第二端面的弯曲部的端部可不 终止于带的侧部。弯曲部中的至少一个沿着其范围的至少一部分可以是弓形的。第一端面 和第二端面可以包括弓形部, 所述弓形部可具有公共轴线, 或者所述弓形部可具有彼此间 隔开的轴线, 例如以带中间的宽度彼此间隔开。 第一端面可包括具有弓形部的内部区域, 该 弓形部的半径小于第一端面的外部区域处的弓形部的半径。 第一端面的内部区域的弓形部 与第二端面的弓形部可以相同。 该弓形部或每个弓形部的轴线可以位于通过螺旋并平行于 相对侧的中心线上。第一端面可以是凸起的, 而第二端面可以是凹入的。第一端面的端部 区域可具有比内部区域大的半径。
     带的宽度可以从一侧到另一侧变化。带可以在中间区域比在侧部区域更厚。带的 两个端面之间的最短线可以沿着带的侧部区域恒定。 带的两个端面之间的最短线可以在中 间区域上变化。两个端面之间的最短线的长度在带的中间可以最大。
     带的宽度或平均宽度相对于带的高度可以大于 1 ∶ 2 或 1 ∶ 3 或 1 ∶ 4 或者在 1 ∶ 5 的范围内。
     本发明还包括一种在密封装置处于在此所涉及的任何位置时形成密封装置的方法。 本发明还包括一种在密封装置处于在此所涉及的任何位置时在两个端面之间实 现密封的方法。
     附图说明 本发明可通过各种方式进行实施, 而现在参照附图通过举例的方式来描述若干个 实施例, 附图中 :
     图 1 是传统的螺旋缠绕的衬垫与引导环的部分平面图 ;
     图 2 是沿图 1 的线 2-2 剖切的图 1 的横截面图 ;
     图 3 是可用于螺旋中的第一可替代金属带的横截面图 ;
     图 4 是可用于螺旋中的第二可替代金属带的横截面图 ;
     图 5 是第三可替代金属带的横截面图 ;
     图 6 和图 7 是如图 4 中所示的衬垫的截面图, 显示出衬垫材料的施加 ;
     图 8 和图 9 是与图 6 和图 7 类似的视图, 但相邻绕圈之间没有衬垫材料 ;
     图 10 和图 11 是与图 6-9 类似的视图。
     具体实施方式
     在图 1 和 2 中, 多个金属 10 圈被缠绕成螺旋。内部圈 12 和外部圈 14 通过点焊固 定到相邻的圈。较柔软的衬垫材料的多个圈 16 在缠绕期间与金属圈交错。
     金属 10 在中心处具有 “V” 形轮廓 18, 其中臂 20 从每个 V 的顶部延伸。金属 10 的 径向外边缘 22 能够使金属的 V 形轮廓卡扣到凹部 24 中, 该凹部已经被压入或者机加工到 保持环或引导环 26 中。
     在使用时, 引导环 26 用于以公知方式 ( 未显示 ) 将衬垫对中到带凸缘的管接头的螺栓圆周内。螺栓穿过引导环中的开口或者引导环的外部以及要被密封的两根管的凸缘。 然后, 这些螺栓被紧固。该紧固将压力施加到螺旋前端面和后端面, 这使 V 形轮廓 18 变形, 直到管的凸缘就位在引导环 26 的端面上。假若管膨胀或收缩以使得引导环 26 上的压力降 低, 于是被压缩的 V 形轮廓 18 的弹性将起作用以推压螺旋与管的凸缘接触。
     利用这样的衬垫有若干缺点。
     一项缺点在于臂 20 确保来自凸缘的力被传送以压缩 V 形轮廓 18, 随后衬垫具有从 一侧到另一侧的较宽距离, 其中臂的距离占据剩余空间。
     另一项缺点在于臂 20 与 V 形轮廓 18 之间的连结经受疲劳应力或者 V 形轮廓被弯 曲。而且 V 形轮廓的基部也经受疲劳应力。
     现在参照图 3 中的本发明的第一实施例, 其显示出图 1 和 2 的可替代的金属成型 带 100。在使用中, 带被缠绕成螺旋。柔软的衬垫材料圈可选地缠绕在金属 100 之间。可替 代地或者另外地, 柔软的衬垫材料可在缠绕金属之后施加。外部金属圈和内部金属圈可如 图 1 和 2 所述地被点焊。引导环将衬垫保持到位, 并且衬垫被夹紧在如先前所述的相对管 的凸缘之间。
     在图 3 的实施例中, 虽然, 在柔软的衬垫圈被放置到位时, 它们可在相邻绕圈的面 对的侧面 102 之间延伸。带的每个侧面包括以 45 度延伸到横跨衬垫的范围并且在一点或 小平坦部 106 处相遇的向外会聚的端面 104, 该小平坦部 106 面对要被夹紧的表面。 柔软的 衬垫材料可填充相邻圈的端面 104 之间的空间。而且, 柔软的衬垫材料可延伸超过每个小 平坦部 106 并且在每个小平坦部 106 上延伸, 而且该柔软的衬垫材料位于要被密封的凸缘 与该平坦部 106 之间。 在实现密封时, 小平坦部 104 与凸缘之间的材料经受很大力, 该很大力可进一步 增强衬垫的密封性能。
     侧面 102 为 0.089 英寸长, 端面 104 均延伸另外的 0.02 英寸到顶部和 0.02 英寸 到底部。平坦部 106 以 0.002 英寸从倾斜的侧面 104 相遇的点形成。带 100 的宽度为 0.04 英寸, 但是可以是 0.06 英寸或 0.09 英寸宽。柔软的衬垫在未加载状态下在每个侧面上从 尖端向凸缘突出通常在 0.02 英寸至 0.03 英寸之间。
     现在参照图 4 和图 5, 横截面显示出处于不受应力条件下的弯曲轮廓 200 或 300 的 三个相邻绕圈。内部绕圈和外部绕圈如先前所述地焊接在一起。
     轮廓 200 可以是 0.06 英寸至 0.09 英寸厚。轮廓 200 从顶部到底部可以为 0.175 英寸。 轮廓的顶部和底部可形成有平坦部 206, 该平坦部与要被密封的管的凸缘平行。 轮廓 200 的内曲率半径为 0.07 英寸, 外曲率半径为 0.1 英寸, 其中, 弧度延伸通过 90°。平坦部 206 可以是 0.005 英寸。
     带的表面 204 在一个侧面上以 45°角远离尖端延伸, 而外弯曲部在另一个侧面上 也以大约 45°角远离尖端 206 延伸。
     图 5 的轮廓与图 4 的轮廓在尺寸上有差别。 轮廓 300 的内半径 308 为 0.062 英寸, 而在顶部和底部处的外半径 310 为 0.1 英寸。然而, 半径 310 从每一侧面仅延伸到 0.014 英寸的深度。对于剩余的 0.107 英寸, 外半径 312 与内半径相同, 即 0.062 英寸, 其中外半 径的轴向中心从内半径的轴向中心移动带的宽度。在一个可替代的实施例中, 半径 310 被 平直部段代替, 该平直部段可以是部段 310 的相对内部部分, 在部段 310 中, 各部分可具有
     平行表面。因此, 如图 5 所示, 轮廓 300 的绕圈在中间更厚并且彼此贴合地配合。较厚的中 间部分在夹紧和密封期间可以弯曲或者可以不弯曲。可能的是, 如果至少在低压力下夹紧 期间不是所有区域都弯曲的话, 则较薄的外部区域受影响最大。
     带中的任一条可被挤压并且可由不锈钢形成, 该不锈钢可以是 304 或 316 不锈钢, 或者是各种其它金属合金或塑料。
     柔软的衬垫材料 216、 316 可以可选地缠绕在金属之间。可替代地或者另外地, 柔 软的衬垫材料 216、 316 可在缠绕金属之后施加。内部引导环或者外部引导环或者两者都可 以将衬垫保持到位, 而且衬垫如先前所述地被夹紧在相对管的凸缘之间。图 6-11 是显示出 施加柔软的衬垫材料 216 的视图, 该柔软的衬垫材料铺设在衬垫的每一侧上, 然后, 如图 7 所示, 该柔软的衬垫材料被向下推动以便占据轮廓的相邻尖端之间的空间。图 6 和 7 以及 图 10 还显示出绕圈具有已经与轮廓一起缠绕的可选的密封材料 216A。材料 216 可以与材 料 216A 不同。材料 216 和 216A 在材料 216 如图 7 所示地被向下推动时可以相遇。
     图 8、 9 和 11 是与图 6 和 7 类似的视图, 只是在相邻绕圈之间没有任何衬垫材料, 而是所有相邻绕圈 200 彼此接触。
     图 6 和 7、 图 8 和 9 以及图 10 和 11 还可显示为用轮廓 300 代替轮廓 200 或 200A 或 200B, 其中对于一种或多种衬垫材料有相同的描述。
     图 4 和 6-11 显示出从一个侧面到另一个侧面具有相等厚度的轮廓。 在一个可替代 的实施例中, 未示出, 厚度可以改变, 而且轮廓可以在中间处最厚, 而且可以具有如图 5 所 示的形状。
     在一个可替代的实施例中 ( 未示出 ), 衬垫可以由轮廓的两个绕圈形成, 其中所述 轮廓具有不同的尺寸或性能。例如, 具有特定厚度的轮廓可以邻近较厚或较薄的轮廓。可 替代地或另外地, 如图 10 和 11 所示, 轮廓可具有不同的高度。
     在图 10 和 11 中, 显示出交替的第一和第二交错轮廓 200A 和 200B, 其中轮廓 200A 具有比轮廓 200B 高的高度。所述轮廓沿着公共轴线缠绕, 其中所述轮廓彼此相邻并且相互 重叠。曲率可以相同或者可以不同。在图 10 和 11 中, 曲率显示为是相同的。具有较高高 度的轮廓 200A 的厚度可以比轮廓 200B 的厚度薄或者厚。轮廓 200A 在低载荷下可实现良 好密封。在高载荷下, 轮廓 200A 的高度可相对于轮廓 200B 的高度减小, 以及在高载荷下, 两个轮廓的高度可以是相同的。
     如图 8-11 所示的轮廓已经描述为与轮廓 200 相同。可替代地, 轮廓可显示为在内 部区域处具有弯曲部 220, 平直的臂 222 延伸到顶部和底部。
     在图 4 和 6-11 的每一个中, 一个或多个轮廓的相邻绕圈不能够彼此嵌套在另一个 内。对于这一点, 例如如图 8 所示, 相邻圈包括位于中间区域的间隙 218。该间隙 218 由轮 廓的凹入和凸起弓形部具有公共轴线从而使得凹入弓形部比凸起弓形部具有更小的半径 而引起。从弯曲部段的每一侧引导出平直部段相对于要被密封的表面成一角度。因此, 凸 起弧形部的长度大于凹入弓形部的长度。而且, 较大半径的凸起弓形部不能够嵌套在较小 的相邻凹入弓形部内。
     柔软的衬垫材料 216、 316 在任一实施例中可填充每一侧上的相邻绕圈之间的空 间, 并且可以在每一侧上在未加载的状态下以通常 0.02 至 0.03 之间的距离延伸超出每个 平坦部 206。柔软的衬垫材料在任一实施例中可位于衬垫的所有绕圈之间或者仅位于一些绕 圈之间, 以及可以仅位于一个圈周围, 该一个圈可以是远离衬垫的内部绕圈和外端部绕圈 的一个圈。 绕圈之间的密封材料可以与延伸超过绕圈的材料相同, 或者是不同的材料, 或者 是多种材料, 该多种材料可例如从与位于外部区域处的材料相比在内部的螺旋区域变化, 或者可与朝向一侧或者朝向两侧的区域相比从螺旋内部深度变化。可替代地或者另外地, 诸如内部部分或者内半部的一个部分可以是一种材料, 而诸如外部部分的其它部分可以是 不同的材料。可替代地或者另外地, 位于相对螺旋之间的一种材料可以夹在内部材料和外 部材料之间, 其可以是与内部材料和外部材料不同的材料。
     包括用于本发明的密封剂材料的合适的柔软衬垫材料对于 Kammprofile 和螺旋 缠绕衬垫领域的技术人员来说是已知的。合适的密封剂材料包括诸如聚四氟乙烯 (PTFE) 的氟碳聚合物、 石棉、 非石棉、 膨胀石墨、 诸如蛭石和云母的膨胀矿石、 陶瓷或者它们的混合 物。
     优选的材料是膨胀蛭石, 尤其是基于化学膨胀蛭石 (CEV) 的制剂。
     本发明的密封剂材料还可结合有其它有机物或无机物, 诸如纤维、 粘合剂、 水泥和 类似物, 可能需要将它们形成为可压缩的带、 带子或片。 优选地, 密封剂材料包括在密封剂材料占的比例为至少 25% w/w 的 CEV 组分, 所述 CEV 组分至少部分地源自干 CEV。
     优选地, 密封剂材料还包括耐水解的聚合物, 以便提高密封剂材料的耐水性, 所述 聚合物的比例不超过密封剂材料的 20% w/w。
     优选地, 密封剂材料还包括板状填充材料, 优选地, 碾碎的填充材料。
     优选地, CEV 的比例为密封剂材料的至少 30% w/w, 更优选为密封剂材料的至少 35% w/w。
     典型地, CEV 的水平落入密封剂材料的 25-80% w/w 范围内, 更典型地落入密封剂 材料的 30-75% w/w 范围内, 最典型地落入密封剂材料的 35-70% w/w 范围内。
     优选地, 所述聚合物的比例小于密封剂材料的 15% w/w, 更优选地小于密封剂材 料的 10% w/w。特别优选的是聚合物的水平小于密封剂材料的 7.5% w/w, 更特别优选的是 聚合物的水平在密封剂材料的 0-7.5% w/w 的范围内。0%聚合物的选择也是有利的, 尤其 是在高温应用场合或者在聚合物降解可能损害诸如燃料单元的应用的应用场合。
     优选地, 本发明的化学膨胀蛭石组分包括足够干的 CEV, 以便提供具有减小水分含 量的湿密封剂层团, 其能够在发生显著起皮之前变干。
     术语耐水解聚合物包括任何合适的弹性体, 诸如硅和碳基弹性体聚合物。与本发 明一起使用的合适的聚合物包括 :
     腈基丁二烯橡胶、 丁苯橡胶、 天然橡胶、 丁基橡胶、 硅氧烷 ( 特别是诸如长链烷基 硅油的有机硅氧烷 ) 和二元乙丙橡胶。二烯基聚合物是合适的, 因为它们是柔性的并且耐 水解。
     优选地, 根据本发明的任一方面, CEV 与诸如热膨胀蛭石 (TEV) 的合适的板状填充 试剂进行混合。优选地, 填充试剂是被碾碎的。优选地, 填充试剂包括小于 75% w/w 的密封 剂材料, 更优选包括小于 70% w/w 的密封剂材料, 最优选包括小于 65% w/w 的密封剂材料。 在很多情况下, 层中的 TEV 含量小于 55% w/w。
     优 选 地, 在 干 燥 的 密 封 剂 材 料 中 源 自 不 干 的 CEV 与 干 的 CEV 的 相 对 比 率 在 0.01 ∶ 1 至 20 ∶ 1 之间, 更优选在 0.05 ∶ 1 至 10 ∶ 1 之间, 最优选在 0.1 ∶ 1 至 4 ∶ 1 之间。
     由于 CEV 与气体膨胀蛭石 ( 例如 TEV) 相比较贵, 在根据本发明的衬垫中, 密封剂 层还可包括气体膨胀蛭石的颗粒, 例如, 材料可包括与 CEV 颗粒结合的气体膨胀蛭石。所使 用的材料可以是碾碎的或者通过其它方式在颗粒尺寸上减小到小于 50 微米的颗粒尺寸, 优选地, 至少主要部分的颗粒尺寸大于 50 微米, 优选 50-300 微米, 更优选 50-250 微米, 最 优选 50-200 微米。密封剂材料的其它可能添加剂包括滑石、 云母和未膨胀蛭石。
     对于干 CEV, 意味着 CEV 具有小于 20% w/w 的水分含量, 更优选小于 10% w/w 的水 分含量, 最优选小于 5% w/w 的水分含量。
     优选地, 干 CEV 通过合适的干燥技术制备。合适的干燥技术包括 :
     饼块干燥和研磨成粉 ;
     薄膜干燥和研磨成粉 ;
     旋转的热空气干燥 ;
     喷射干燥 ; 冷冻干燥 ;
     气动干燥 ;
     部分干燥固体的流化床干燥 ; 以及
     包括真空格架干燥的真空方法。
     对于在此所述的膨胀蛭石, 是指使用气体或化学反应膨胀的矿物蛭石。气体可通 过热产生, 在这种情况下, 产物被称为 “热膨胀蛭石” (TEV)。所形成的 TEV 小粒 ( 由于水损 失而分离 ) 具有与原材料的化学成分实质上相同的化学成分。气体膨胀蛭石还可通过用液 体化学制品 ( 例如, 过氧化氢 ) 来处理未处理过的蛭石而制成, 过氧化氢在硅酸盐片之间渗 透, 随后离析出气体, 例如氧气, 从而导致膨胀。
     CEV 处于通过处理蛭石矿石并且使蛭石在水中膨胀而形成的膨胀蛭石的不同形 式。矿石利用盐溶液进行处理以便导致与矿石进行离子交换。随后, 在用水洗涤时, 发生溶 胀。被溶胀的材料于是经受高剪切, 从而产生非常细 ( 直径在 50 微米以下 ) 的蛭石颗粒的 水悬浮液。这些颗粒具有与原始矿石不同的化学成分。CEV 通常用作通过这种方式产生的 湿分散体。干 CEV 通过随后使分散体干燥而获得。
     在图 4 和 5 的衬垫定位时, 可使得它们的弯曲轮廓弯曲, 并且点或平坦部 206 或 306 在管的凸缘朝向彼此推压时在柔软的衬垫材料上施加很大压力。
     衬垫的凸缘可以或者不可以搁置在每个衬垫的引导环上。
     弯曲轮廓的弯曲确保点或平坦部 206 或 306 仍然以点的方式继续在很小区域处保 持压力, 虽然导向平坦部的侧面相对于要被密封的表面的角度将发生小量变化。
     关注在与本申请相关的本说明同时提交或者在本说明之前提交的所有论文和文 献, 而且这些论文和文献对于公众检验本说明来说是公开的, 所有这些论文和文献的内容 通过引用结合于本文。
     在本说明中公开的所有特征 ( 包括任何所附的权利要求、 摘要和附图 ), 和 / 或如 此公开的所有方法或工艺的所有步骤可按任何方式进行组合, 只是除了这些特征和 / 或步
     骤中的至少一些相互排斥的组合之外。
     除非另有明确规定, 在本说明 ( 包括任何所附的权利要求、 摘要和附图 ) 中公开的 每个特征可由用于相同、 等效或类似目的的可替代特征来替代。因此, 除非另有明确规定, 所公开的每个特征仅仅是等效或类似特征的上位概念的一个实例。
     本发明不受前述实施例的详细描述的限制。本发明扩展到在本说明 ( 包括任何所 附的权利要求、 摘要和附图 ) 中公开的任何新特征或者任何新特征组合, 或者扩展到如此 公开的任何方法或工艺的任何一个新步骤或者任何新步骤组合。

密封装置.pdf_第1页
第1页 / 共17页
密封装置.pdf_第2页
第2页 / 共17页
密封装置.pdf_第3页
第3页 / 共17页
点击查看更多>>
资源描述

《密封装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《密封装置.pdf(17页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102341626A43申请公布日20120201CN102341626ACN102341626A21申请号201080010108922申请日201002260903462020090302GB0914512920090819GBF16J15/1220060171申请人弗莱科希塔里克投资股份有限公司地址美国得克萨斯72发明人G德卢卡B哈沙J雅姆尔亚利亚J霍耶斯SP邦德74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人王会卿54发明名称密封装置57摘要本发明涉及一种螺旋缠绕的带300,该带中间较厚而且在两侧面上弯曲。短的平坦部306通过朝向彼此会聚的表面形成。

2、于每个侧面上。软的密封材料316在平坦部306上延伸。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011090286PCT申请的申请数据PCT/GB2010/0503412010022687PCT申请的公布数据WO2010/100469EN2010091051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图5页CN102341640A1/2页21一种密封装置,包括螺旋缠绕的带,所述带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,其中从面向内的带表面到向外延伸的表面的线的长度从一个侧部区域向另一个侧部区域变化,并且所述线的长度在中间区域比在所述侧部。

3、区域长,所述线垂直于所述表面中的至少一个。2如权利要求1所述的装置,其中,所述线的长度在所述带的中间处最长。3如权利要求2所述的装置,其中,所述线的长度随着从衬垫中间到每个侧部区域的距离增加而减小。4如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述线的长度在每个侧部区域上是恒定的。5如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述线在除了带的中间之外的所有位置处以与由所述密封装置的一个侧面限定的平面成一角度地延伸,在带的中间处,所述线平行于所述平面。6如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,至少一个端面从一侧向另一侧弯曲。7如权利要求6所述的装置,其中,两个端面都是弯曲的。8如权利要求7所述的装。

4、置,其中,所述一个端面的弯曲部的端部不终止于所述带的侧部。9如权利要求68中的任一项所述的装置,其中,所述弯曲部中的至少一个沿着其范围中的至少一部分是弓形的。10如权利要求9所述的装置,其中,两个端面都包括弓形部。11如权利要求10所述的装置,其中,所述弓形部从公共轴线延伸。12如权利要求10或11所述的装置,其中,所述弓形部从彼此间隔开的轴线延伸。13如权利要求12所述的装置,其中,所述弓形部以带中间的宽度彼此间隔开。14如权利要求1013中的任一项所述的装置,其中,一个端面包括具有弓形部的中间区域,中间区域的弓形部的半径小于该端面的外部区域处的弓形部的半径。15如权利要求1016中的任一项。

5、所述的装置,其中,一个端面的内部区域的弓形部与另一端面的弓形部是相同的弓形部。16如权利要求1015中的任一项所述的装置,其中,所述或每个弓形部的轴线位于通过螺旋并平行于相对侧面的中心线上。17如权利要求1016中的任一项所述的装置,其中,一个端面是凸起的,而另一个端面是凹入的。18如权利要求1017中的任一项所述的装置,其中,一个端面的端部区域具有比内部区域大的半径。19如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述带包括相对侧面,每个侧面由随着朝向所述侧面向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。20如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述装置包括交替缠绕的至少第一带和第二。

6、带,所述第一带邻近所述第二带,其中第一带相对于第二带具有不同性质。21如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述装置包括在相邻的端部绕圈之间延伸的较柔软的密封剂材料。22如前述权利要求中的任一项所述的装置,其中,所述装置包括在带的每个侧面上延权利要求书CN102341626ACN102341640A2/2页3伸的较柔软的密封剂材料。23如权利要求22所述的装置,其中,在带的相继绕圈被夹紧在要被密封的相对端面之间之前,所述较柔软的密封剂材料在带的相继绕圈上延伸并且在那些绕圈之间的任何空间上延伸。24如权利要求21和22或23所述的装置,其中,在相邻绕圈之间延伸的所述密封材料与在带的每个侧面上。

7、延伸的密封材料是不同的材料。25一种形成密封装置的方法,所述方法包括形成带和将带缠绕成螺旋,其中带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,由此所述带形成为使得从面向内的带表面到向外延伸的表面的线的长度从一个侧部区域到另一个侧部区域变化,所述线垂直于至少一个表面,并且所述带的厚度在内部区域比在所述侧部区域厚。26如权利要求25所述的形成密封装置的方法,其中所述密封装置是根据权利要求124中的任一项所述的密封装置。27一种在使用如权利要求124中的任一项所述的密封装置时实现密封的方法。权利要求书CN102341626ACN102341640A1/9页4密封装置技术领域0001本发明。

8、涉及一种密封装置、形成密封装置的方法和实现密封的方法。背景技术0002WO93/07407、US2007/0176373、US6926285、EP606281和US5913522公开了各种类型的衬垫,该衬垫包括恒定厚度的螺旋缠绕的金属带,其中密封剂材料位于螺旋金属带之间。金属带包括垂直于夹紧衬垫的部分延伸的边缘区域,所述衬垫布置成在其间形成密封。US5308090公开了一种类似类型的衬垫,其中金属带曲折地前进横过要被密封的区域。0003PCT/JP/03796和RU2179675公开了一种具有V形部段的螺旋缠绕的带。DE19747266公开了一种具有槽形部段的带。GB1298987公开了一种带。

9、,该带的中间在一侧包括凹入部分,而在另一侧包括凸起部分,该凹入部分与凸起部分彼此嵌套。0004GB1527344公开了一种螺旋缠绕的衬垫,该衬垫在衬垫的中间具有加厚部并且在各侧部具有加厚部。0005在实心钢衬垫设置有面向要被密封的表面地向外延伸的脊部的情况下,这些衬垫在提供用于比由通常称为KAMMPROFILE密封件所提供的压力小的压力的密封件方面是有用的。例如,在WO94/29620、US2004/0118510和WO2005/052414中示出了这些衬垫。0006然而,螺旋缠绕的衬垫或KAMMPROFILE密封件都没有公开在高压和低压密封装置中使用的衬垫,该衬垫还可膨胀或收缩,而且在相当大。

10、的运动程度上保持密封。发明内容0007本发明的目的在于尝试克服上述或者其它缺点中的至少一个。0008在权利要求书和本说明的其它位置限定了本发明。特征中的任一个可进行组合。0009根据本发明的一个方面,一种密封装置包括螺旋缠绕的带,所述带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,其中从面向内的表面到向外延伸的表面的线的长度从一个侧部区域向另一个侧部区域变化,所述线垂直于那些表面中的至少一个。0010线的长度在中间区域比在侧部区域长。0011在线的长度在中间区域比在侧部区域长时,侧部区域能够在较低压力下弯曲,而较厚的中间区域仍然能够在较高压力下弯曲。0012根据本发明的另一个方面,一。

11、种密封装置包括螺旋缠绕的带,所述带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,带的每一侧由随着朝向该侧部向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。0013带的外侧部区域可布置成在使用时比内部区域更弯曲。0014带的内部区域可具有比外侧部区域厚的厚度。0015装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带,由此,第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈,圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其中说明书CN102341626ACN102341640A2/9页5第一带与第二带具有不同性质。0016第一表面与从带的一个侧面向另一个侧面延伸的线成角度。第二表面与从带的一个。

12、侧面向另一个侧面延伸的线成角度。0017第一表面和第二表面中的至少一个在一侧相对于线所包含的角度小于80或60或50、或者大于20或30或40、或者在45的范围。0018第一表面和第二表面中的至少一个可以是弯曲的。0019第一表面和第二表面中的至少一个可以是平直的。0020第一端面可相对于螺旋向内或向外延伸,第二端面可沿相反方向延伸。0021弯曲部的端部区域可在每个侧部处限定出第一表面。0022弯曲部的端部可限定第二表面的内部区域。0023带的宽度可从一侧向另一侧变化,带可以在中间区域比在侧部区域更厚。0024两个工作表面之间的最短线可沿着带的侧部区域是恒定的。0025两个工作表面之间的最短线。

13、可在中间区域上变化。0026两个工作表面之间的最短线的长度可在带的中间是最长的。0027带的宽度或平均宽度相对于带的高度可以大于12或13或14或者在15的范围中。0028第一带或第二带中的一条在其深度的至少一部分上可以比第一带或第二带中的另一条小。0029第一带或第二带中的一条可以比第一带或第二带中的另一条具有更高高度。0030根据本发明的另一个方面,一种形成密封装置的方法包括形成带和将带缠绕成螺旋,其中带的相对侧在使用时布置成夹紧在要被密封的相对端面之间,由此带的每个侧部由随着朝向该侧部向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。0031该方法可包括形成在内部区域比在侧部区域更耐弯。

14、曲的带。0032根据本发明的另一个方面,一种利用密封装置在两个端面之间实现密封的方法,该密封装置包括螺旋缠绕的带,其中较柔软的密封剂材料在带的各侧面上延伸,带的每个侧面由随着朝向该侧面向外延伸而朝向彼此会聚的表面限定,包括将相对侧面夹紧在端面之间,其中较柔软的密封剂材料被限制在带的各侧面与端面之间,以有助于实现密封。0033该方法可包括在实现密封时在带的外侧部区域比中间区域发生带的更大弯曲。0034该方法可包括彼此邻近地螺旋缠绕的第一带和第二带,其中第一带或第二带中的至少一条提供与第一带或第二带中的另一条不同的耐夹紧力。0035该方法可包括第一带或第二带中的一个在施加夹紧力之前可具有比第一带或。

15、第二带中的另一条更高的高度,其中带的高度在所施加的力增加时可以是相同的。0036根据本发明的又一个方面,一种密封装置包括螺旋缠绕的带,带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,其特征在于,带的面向内表面和面向外表面是弯曲的,弯曲部在面向内表面和面向外表面上具有不同形状。0037至少一个弯曲部并且优选两个弯曲部都包括弓形部,在两个弯曲部都是弓形部的情况下,每个弓形部的半径可以是不同的。0038根据本发明的另一个方面,一种密封装置包括螺旋缠绕的带,带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,带的外侧部区域布置成在使用时比内部区说明书CN102341626ACN1023。

16、41640A3/9页6域更弯曲。0039带的每个侧部可由布置成随着朝向它们的相应侧部向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定。0040带的内部区域可比外侧部区域具有更厚的厚度。0041密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带,由此,第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈,圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。0042根据本发明的另一个方面,一种密封装置可包括螺旋缠绕的带,带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其中内部区域比外侧部区域具有更厚的厚度。0043带的每个侧部可由布置成朝向它们的相应侧部会聚的。

17、第一表面和第二表面限定。0044带的外侧部区域可布置成在使用时比内部区域更弯曲。0045密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带,由此,第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈,圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。0046根据本发明的另一个方面,一种密封装置包括螺旋缠绕的带,带的相对侧面布置成在使用时被夹紧在要被密封的相对端面之间,带的每个侧部由随着朝向侧部向外延伸而朝向彼此会聚的带的第一表面和第二表面限定,带的内部绕圈和外部绕圈固定在一起,并且该密封装置包括位于带的各侧部上的较柔软的密封剂材料。0047密封剂材料可在被夹紧在要被密封的。

18、相对端面之间之前在带的相继绕圈上延伸或者在那些绕圈之间的任何空间上延伸。0048带可沿径向地位于引导环内。0049还可有内部引导环。0050该密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带,由此,第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈,圈中的至少一个布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其中第一螺旋和第二螺旋具有不同性质。0051根据本发明的再一个方面,一种密封装置可包括螺旋缠绕的第一带和第二带,由此,第一带的绕圈布置成邻近第二带的绕圈,带中的至少一条布置成在使用时被夹紧在相对端面之间以便密封那些端面,其特征在于第一带和第二带具有不同性质。0052不同性质包括第一带或第二带中的一条具有比这些。

19、带中的另一条更大的深度。具有更大深度的带布置成在开始实现两个端面之间的密封时首先接合。具有更大深度的带在实现两个端面之间的密封时可以弯曲,由此使得具有更大深度的带的宽度可能减小,其中,第一带和第二带的宽度在将足够的压力施加在端面之间时能够是相同的。当第一带和第二带的宽度相同时,最初具有较小宽度的带的宽度也可能已经弯曲以使得其宽度减小。0053不同性质可包括第一带或第二带中的至少一条在带的深度的至少一部分上具有比第一带或第二带中的另一条更小的宽度。0054带中的至少一条可布置成在带的外侧部区域比在内部区域更弯曲。0055至少一条带的每个侧部可由随着朝向它们的相应侧部而朝向彼此会聚的第一表面和第二。

20、表面限定。说明书CN102341626ACN102341640A4/9页70056至少一条带的内部区域可比该带的外侧部区域具有更厚的厚度。0057带可包括相对于螺旋向内或者向外延伸的第一端面和沿相反方向延伸的第二端面。第一端面可从一侧向另一侧弯曲。第二端面也可弯曲。第二端面的弯曲部的端部可不终止于带的侧部。弯曲部中的至少一个沿着其范围的至少一部分可以是弓形的。第一端面和第二端面可以包括弓形部,所述弓形部可具有公共轴线,或者所述弓形部可具有彼此间隔开的轴线,例如以带中间的宽度彼此间隔开。第一端面可包括具有弓形部的内部区域,该弓形部的半径小于第一端面的外部区域处的弓形部的半径。第一端面的内部区域的。

21、弓形部与第二端面的弓形部可以相同。该弓形部或每个弓形部的轴线可以位于通过螺旋并平行于相对侧的中心线上。第一端面可以是凸起的,而第二端面可以是凹入的。第一端面的端部区域可具有比内部区域大的半径。0058带的宽度可以从一侧到另一侧变化。带可以在中间区域比在侧部区域更厚。带的两个端面之间的最短线可以沿着带的侧部区域恒定。带的两个端面之间的最短线可以在中间区域上变化。两个端面之间的最短线的长度在带的中间可以最大。0059带的宽度或平均宽度相对于带的高度可以大于12或13或14或者在15的范围内。0060本发明还包括一种在密封装置处于在此所涉及的任何位置时形成密封装置的方法。0061本发明还包括一种在密。

22、封装置处于在此所涉及的任何位置时在两个端面之间实现密封的方法。附图说明0062本发明可通过各种方式进行实施,而现在参照附图通过举例的方式来描述若干个实施例,附图中0063图1是传统的螺旋缠绕的衬垫与引导环的部分平面图;0064图2是沿图1的线22剖切的图1的横截面图;0065图3是可用于螺旋中的第一可替代金属带的横截面图;0066图4是可用于螺旋中的第二可替代金属带的横截面图;0067图5是第三可替代金属带的横截面图;0068图6和图7是如图4中所示的衬垫的截面图,显示出衬垫材料的施加;0069图8和图9是与图6和图7类似的视图,但相邻绕圈之间没有衬垫材料;0070图10和图11是与图69类似。

23、的视图。具体实施方式0071在图1和2中,多个金属10圈被缠绕成螺旋。内部圈12和外部圈14通过点焊固定到相邻的圈。较柔软的衬垫材料的多个圈16在缠绕期间与金属圈交错。0072金属10在中心处具有“V”形轮廓18,其中臂20从每个V的顶部延伸。金属10的径向外边缘22能够使金属的V形轮廓卡扣到凹部24中,该凹部已经被压入或者机加工到保持环或引导环26中。0073在使用时,引导环26用于以公知方式未显示将衬垫对中到带凸缘的管接头的说明书CN102341626ACN102341640A5/9页8螺栓圆周内。螺栓穿过引导环中的开口或者引导环的外部以及要被密封的两根管的凸缘。然后,这些螺栓被紧固。该紧。

24、固将压力施加到螺旋前端面和后端面,这使V形轮廓18变形,直到管的凸缘就位在引导环26的端面上。假若管膨胀或收缩以使得引导环26上的压力降低,于是被压缩的V形轮廓18的弹性将起作用以推压螺旋与管的凸缘接触。0074利用这样的衬垫有若干缺点。0075一项缺点在于臂20确保来自凸缘的力被传送以压缩V形轮廓18,随后衬垫具有从一侧到另一侧的较宽距离,其中臂的距离占据剩余空间。0076另一项缺点在于臂20与V形轮廓18之间的连结经受疲劳应力或者V形轮廓被弯曲。而且V形轮廓的基部也经受疲劳应力。0077现在参照图3中的本发明的第一实施例,其显示出图1和2的可替代的金属成型带100。在使用中,带被缠绕成螺旋。

25、。柔软的衬垫材料圈可选地缠绕在金属100之间。可替代地或者另外地,柔软的衬垫材料可在缠绕金属之后施加。外部金属圈和内部金属圈可如图1和2所述地被点焊。引导环将衬垫保持到位,并且衬垫被夹紧在如先前所述的相对管的凸缘之间。0078在图3的实施例中,虽然,在柔软的衬垫圈被放置到位时,它们可在相邻绕圈的面对的侧面102之间延伸。带的每个侧面包括以45度延伸到横跨衬垫的范围并且在一点或小平坦部106处相遇的向外会聚的端面104,该小平坦部106面对要被夹紧的表面。柔软的衬垫材料可填充相邻圈的端面104之间的空间。而且,柔软的衬垫材料可延伸超过每个小平坦部106并且在每个小平坦部106上延伸,而且该柔软的。

26、衬垫材料位于要被密封的凸缘与该平坦部106之间。0079在实现密封时,小平坦部104与凸缘之间的材料经受很大力,该很大力可进一步增强衬垫的密封性能。0080侧面102为0089英寸长,端面104均延伸另外的002英寸到顶部和002英寸到底部。平坦部106以0002英寸从倾斜的侧面104相遇的点形成。带100的宽度为004英寸,但是可以是006英寸或009英寸宽。柔软的衬垫在未加载状态下在每个侧面上从尖端向凸缘突出通常在002英寸至003英寸之间。0081现在参照图4和图5,横截面显示出处于不受应力条件下的弯曲轮廓200或300的三个相邻绕圈。内部绕圈和外部绕圈如先前所述地焊接在一起。0082轮。

27、廓200可以是006英寸至009英寸厚。轮廓200从顶部到底部可以为0175英寸。轮廓的顶部和底部可形成有平坦部206,该平坦部与要被密封的管的凸缘平行。轮廓200的内曲率半径为007英寸,外曲率半径为01英寸,其中,弧度延伸通过90。平坦部206可以是0005英寸。0083带的表面204在一个侧面上以45角远离尖端延伸,而外弯曲部在另一个侧面上也以大约45角远离尖端206延伸。0084图5的轮廓与图4的轮廓在尺寸上有差别。轮廓300的内半径308为0062英寸,而在顶部和底部处的外半径310为01英寸。然而,半径310从每一侧面仅延伸到0014英寸的深度。对于剩余的0107英寸,外半径312。

28、与内半径相同,即0062英寸,其中外半径的轴向中心从内半径的轴向中心移动带的宽度。在一个可替代的实施例中,半径310被平直部段代替,该平直部段可以是部段310的相对内部部分,在部段310中,各部分可具有说明书CN102341626ACN102341640A6/9页9平行表面。因此,如图5所示,轮廓300的绕圈在中间更厚并且彼此贴合地配合。较厚的中间部分在夹紧和密封期间可以弯曲或者可以不弯曲。可能的是,如果至少在低压力下夹紧期间不是所有区域都弯曲的话,则较薄的外部区域受影响最大。0085带中的任一条可被挤压并且可由不锈钢形成,该不锈钢可以是304或316不锈钢,或者是各种其它金属合金或塑料。00。

29、86柔软的衬垫材料216、316可以可选地缠绕在金属之间。可替代地或者另外地,柔软的衬垫材料216、316可在缠绕金属之后施加。内部引导环或者外部引导环或者两者都可以将衬垫保持到位,而且衬垫如先前所述地被夹紧在相对管的凸缘之间。图611是显示出施加柔软的衬垫材料216的视图,该柔软的衬垫材料铺设在衬垫的每一侧上,然后,如图7所示,该柔软的衬垫材料被向下推动以便占据轮廓的相邻尖端之间的空间。图6和7以及图10还显示出绕圈具有已经与轮廓一起缠绕的可选的密封材料216A。材料216可以与材料216A不同。材料216和216A在材料216如图7所示地被向下推动时可以相遇。0087图8、9和11是与图6。

30、和7类似的视图,只是在相邻绕圈之间没有任何衬垫材料,而是所有相邻绕圈200彼此接触。0088图6和7、图8和9以及图10和11还可显示为用轮廓300代替轮廓200或200A或200B,其中对于一种或多种衬垫材料有相同的描述。0089图4和611显示出从一个侧面到另一个侧面具有相等厚度的轮廓。在一个可替代的实施例中,未示出,厚度可以改变,而且轮廓可以在中间处最厚,而且可以具有如图5所示的形状。0090在一个可替代的实施例中未示出,衬垫可以由轮廓的两个绕圈形成,其中所述轮廓具有不同的尺寸或性能。例如,具有特定厚度的轮廓可以邻近较厚或较薄的轮廓。可替代地或另外地,如图10和11所示,轮廓可具有不同的。

31、高度。0091在图10和11中,显示出交替的第一和第二交错轮廓200A和200B,其中轮廓200A具有比轮廓200B高的高度。所述轮廓沿着公共轴线缠绕,其中所述轮廓彼此相邻并且相互重叠。曲率可以相同或者可以不同。在图10和11中,曲率显示为是相同的。具有较高高度的轮廓200A的厚度可以比轮廓200B的厚度薄或者厚。轮廓200A在低载荷下可实现良好密封。在高载荷下,轮廓200A的高度可相对于轮廓200B的高度减小,以及在高载荷下,两个轮廓的高度可以是相同的。0092如图811所示的轮廓已经描述为与轮廓200相同。可替代地,轮廓可显示为在内部区域处具有弯曲部220,平直的臂222延伸到顶部和底部。。

32、0093在图4和611的每一个中,一个或多个轮廓的相邻绕圈不能够彼此嵌套在另一个内。对于这一点,例如如图8所示,相邻圈包括位于中间区域的间隙218。该间隙218由轮廓的凹入和凸起弓形部具有公共轴线从而使得凹入弓形部比凸起弓形部具有更小的半径而引起。从弯曲部段的每一侧引导出平直部段相对于要被密封的表面成一角度。因此,凸起弧形部的长度大于凹入弓形部的长度。而且,较大半径的凸起弓形部不能够嵌套在较小的相邻凹入弓形部内。0094柔软的衬垫材料216、316在任一实施例中可填充每一侧上的相邻绕圈之间的空间,并且可以在每一侧上在未加载的状态下以通常002至003之间的距离延伸超出每个平坦部206。说明书C。

33、N102341626ACN102341640A7/9页100095柔软的衬垫材料在任一实施例中可位于衬垫的所有绕圈之间或者仅位于一些绕圈之间,以及可以仅位于一个圈周围,该一个圈可以是远离衬垫的内部绕圈和外端部绕圈的一个圈。绕圈之间的密封材料可以与延伸超过绕圈的材料相同,或者是不同的材料,或者是多种材料,该多种材料可例如从与位于外部区域处的材料相比在内部的螺旋区域变化,或者可与朝向一侧或者朝向两侧的区域相比从螺旋内部深度变化。可替代地或者另外地,诸如内部部分或者内半部的一个部分可以是一种材料,而诸如外部部分的其它部分可以是不同的材料。可替代地或者另外地,位于相对螺旋之间的一种材料可以夹在内部材料。

34、和外部材料之间,其可以是与内部材料和外部材料不同的材料。0096包括用于本发明的密封剂材料的合适的柔软衬垫材料对于KAMMPROFILE和螺旋缠绕衬垫领域的技术人员来说是已知的。合适的密封剂材料包括诸如聚四氟乙烯PTFE的氟碳聚合物、石棉、非石棉、膨胀石墨、诸如蛭石和云母的膨胀矿石、陶瓷或者它们的混合物。0097优选的材料是膨胀蛭石,尤其是基于化学膨胀蛭石CEV的制剂。0098本发明的密封剂材料还可结合有其它有机物或无机物,诸如纤维、粘合剂、水泥和类似物,可能需要将它们形成为可压缩的带、带子或片。0099优选地,密封剂材料包括在密封剂材料占的比例为至少25W/W的CEV组分,所述CEV组分至少。

35、部分地源自干CEV。0100优选地,密封剂材料还包括耐水解的聚合物,以便提高密封剂材料的耐水性,所述聚合物的比例不超过密封剂材料的20W/W。0101优选地,密封剂材料还包括板状填充材料,优选地,碾碎的填充材料。0102优选地,CEV的比例为密封剂材料的至少30W/W,更优选为密封剂材料的至少35W/W。0103典型地,CEV的水平落入密封剂材料的2580W/W范围内,更典型地落入密封剂材料的3075W/W范围内,最典型地落入密封剂材料的3570W/W范围内。0104优选地,所述聚合物的比例小于密封剂材料的15W/W,更优选地小于密封剂材料的10W/W。特别优选的是聚合物的水平小于密封剂材料的。

36、75W/W,更特别优选的是聚合物的水平在密封剂材料的075W/W的范围内。0聚合物的选择也是有利的,尤其是在高温应用场合或者在聚合物降解可能损害诸如燃料单元的应用的应用场合。0105优选地,本发明的化学膨胀蛭石组分包括足够干的CEV,以便提供具有减小水分含量的湿密封剂层团,其能够在发生显著起皮之前变干。0106术语耐水解聚合物包括任何合适的弹性体,诸如硅和碳基弹性体聚合物。与本发明一起使用的合适的聚合物包括0107腈基丁二烯橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、丁基橡胶、硅氧烷特别是诸如长链烷基硅油的有机硅氧烷和二元乙丙橡胶。二烯基聚合物是合适的,因为它们是柔性的并且耐水解。0108优选地,根据本发明的任。

37、一方面,CEV与诸如热膨胀蛭石TEV的合适的板状填充试剂进行混合。优选地,填充试剂是被碾碎的。优选地,填充试剂包括小于75W/W的密封剂材料,更优选包括小于70W/W的密封剂材料,最优选包括小于65W/W的密封剂材料。在很多情况下,层中的TEV含量小于55W/W。说明书CN102341626ACN102341640A8/9页110109优选地,在干燥的密封剂材料中源自不干的CEV与干的CEV的相对比率在0011至201之间,更优选在0051至101之间,最优选在011至41之间。0110由于CEV与气体膨胀蛭石例如TEV相比较贵,在根据本发明的衬垫中,密封剂层还可包括气体膨胀蛭石的颗粒,例如,。

38、材料可包括与CEV颗粒结合的气体膨胀蛭石。所使用的材料可以是碾碎的或者通过其它方式在颗粒尺寸上减小到小于50微米的颗粒尺寸,优选地,至少主要部分的颗粒尺寸大于50微米,优选50300微米,更优选50250微米,最优选50200微米。密封剂材料的其它可能添加剂包括滑石、云母和未膨胀蛭石。0111对于干CEV,意味着CEV具有小于20W/W的水分含量,更优选小于10W/W的水分含量,最优选小于5W/W的水分含量。0112优选地,干CEV通过合适的干燥技术制备。合适的干燥技术包括0113饼块干燥和研磨成粉;0114薄膜干燥和研磨成粉;0115旋转的热空气干燥;0116喷射干燥;0117冷冻干燥;01。

39、18气动干燥;0119部分干燥固体的流化床干燥;以及0120包括真空格架干燥的真空方法。0121对于在此所述的膨胀蛭石,是指使用气体或化学反应膨胀的矿物蛭石。气体可通过热产生,在这种情况下,产物被称为“热膨胀蛭石”TEV。所形成的TEV小粒由于水损失而分离具有与原材料的化学成分实质上相同的化学成分。气体膨胀蛭石还可通过用液体化学制品例如,过氧化氢来处理未处理过的蛭石而制成,过氧化氢在硅酸盐片之间渗透,随后离析出气体,例如氧气,从而导致膨胀。0122CEV处于通过处理蛭石矿石并且使蛭石在水中膨胀而形成的膨胀蛭石的不同形式。矿石利用盐溶液进行处理以便导致与矿石进行离子交换。随后,在用水洗涤时,发生。

40、溶胀。被溶胀的材料于是经受高剪切,从而产生非常细直径在50微米以下的蛭石颗粒的水悬浮液。这些颗粒具有与原始矿石不同的化学成分。CEV通常用作通过这种方式产生的湿分散体。干CEV通过随后使分散体干燥而获得。0123在图4和5的衬垫定位时,可使得它们的弯曲轮廓弯曲,并且点或平坦部206或306在管的凸缘朝向彼此推压时在柔软的衬垫材料上施加很大压力。0124衬垫的凸缘可以或者不可以搁置在每个衬垫的引导环上。0125弯曲轮廓的弯曲确保点或平坦部206或306仍然以点的方式继续在很小区域处保持压力,虽然导向平坦部的侧面相对于要被密封的表面的角度将发生小量变化。0126关注在与本申请相关的本说明同时提交或。

41、者在本说明之前提交的所有论文和文献,而且这些论文和文献对于公众检验本说明来说是公开的,所有这些论文和文献的内容通过引用结合于本文。0127在本说明中公开的所有特征包括任何所附的权利要求、摘要和附图,和/或如此公开的所有方法或工艺的所有步骤可按任何方式进行组合,只是除了这些特征和/或步说明书CN102341626ACN102341640A9/9页12骤中的至少一些相互排斥的组合之外。0128除非另有明确规定,在本说明包括任何所附的权利要求、摘要和附图中公开的每个特征可由用于相同、等效或类似目的的可替代特征来替代。因此,除非另有明确规定,所公开的每个特征仅仅是等效或类似特征的上位概念的一个实例。0。

42、129本发明不受前述实施例的详细描述的限制。本发明扩展到在本说明包括任何所附的权利要求、摘要和附图中公开的任何新特征或者任何新特征组合,或者扩展到如此公开的任何方法或工艺的任何一个新步骤或者任何新步骤组合。说明书CN102341626ACN102341640A1/5页13图1图2说明书附图CN102341626ACN102341640A2/5页14图3图4图5说明书附图CN102341626ACN102341640A3/5页15图6图7说明书附图CN102341626ACN102341640A4/5页16图8图9说明书附图CN102341626ACN102341640A5/5页17图10图11说明书附图CN102341626A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1