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不锈钢缠绕垫片的结构和工艺参数直接影响垫片的性能
发布时间:2017/3/27   点击次数:126次
不锈钢缠绕垫片作为一种金属与非金属组合式垫片,以其优良的性能在石油、化工、电力、机械、制药等部门的设备和管道上得到广泛应用,其质量的好坏直接影响生产装置的安全运行和操作人员的生命安危。目前采用的绕制工艺中,钢带拉紧力和压紧力均无法连续调节与定量控制,非金属填料带采用手工添加,尺寸人工测量,生产效率低,产品质量不稳,人为因素很大,影响了垫片的力学性能和密封性能。随着工业装置向着大型化和高参数方向发展,对高质量缠绕式垫片的需求与日俱增,因此研究先进的生产工艺和设备,对提高不锈钢缠绕垫片的质量具有十分重要的意义。
1.不锈钢缠绕垫片缠绕式垫片结构参数
缠绕式垫片是由金属与非金属成型带螺旋相间缠绕而成,成型前的金属与非金属平带宽度是在剖析了国外著名密封件公司如日本Valqua公司、Pillar公司和美国Flextalic公司并综合国内厂家经验数据的基础上确定的。4.5mm厚度系列的缠绕式垫片的金属平带宽度一般有5.1、5.3和5.5mm三种,非金属平带根据不同材质又有不同的宽度。笔者仅选择了应用十分广泛的柔性石墨带材作为填充料进行研究,其宽度为5.8——6.0mm。
金属平带经过一对特殊设计的成型轮压制成型,为保证绕制后的垫片厚度为4.5+0.4mm、钢带不露带、表层填料纹理清晰,则成型钢带宽度B,平钢带宽度B ',厚度t,成型角度2α和成型直边宽度b(如图1所示)之间通过几何关系的推导,可得各结构参数。
不锈钢缠绕垫片的结构和工艺参数直接影响垫片的性能。笔者对表1所列三种不同结构参数的成型钢带,对应于不同的工艺参数,以自行研制的新型缠绕机绕制出的垫片作为试验样品,在多功能全自动垫片综合性能试验机[2]上进行力学性能(压缩率、回弹率)和密封性能试验。试样为DN80、PN5.0的内外环型柔性石墨缠绕式垫片,试验条件为:预紧比压70MPa,试验介质99.9%氮气,介质压力5.5MPa,室温,加载、卸载速度0.5MPa/s。采用三因子三水平正交试验,即根据L9(34)安排试验,以寻求最佳结构参数与工艺参数的匹配。 
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