СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКОЙ УПЛОТНИТЕЛЬНОЙ ПРОКЛАДКИ ИЗ РАСШИРЕННОГО ГРАФИТА Российский патент 1997 года по МПК F16J15/12 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения разъемных фланцевых соединений, работающих в условиях повышенного давления, быстросменяемых тепловых потоков, агрессивных сред и радиационного облучения.

Известен способ изготовления герметичных уплотнительных колец (по патенту IP N 62-22027, кл. F 16 J 15/12, 1987), применяемый для изготовления уплотнительных колец с большими внутренним и наружным диаметрами. Тонкий полосовой материал сворачивают в несколько витков так, чтобы концы полосового материала находились в окрестности одной точки на окружности, формируя многослойный цилиндр, которому придают J-образную форму с фланцем и кольцевым участком.

С помощью этого способа можно получить уплотнительные прокладки простой формы, в виде кольца относительно небольшого размера. В случае изготовления согласно указанному способу уплотнительных прокладок больших размеров возникают проблемы, связанные с транспортировкой и установкой таких прокладок, поскольку трудно обеспечить их целостность.

Известен способ изготовления плоской прокладки (по патенту US N 4572522, кл. F 16 J 15/12, 1989), которая выполнена по крайней мере из двух секций, каждая из которых имеет первый конец с первым соединительным элементом определенной конфигурации. Этот элемент имеет первый выступ и первое отверстие. Секция имеет второй конец с вторым соединительным элементом аналогичной формы, имеющим второй выступ и второе отверстие. Первый выступ и первое отверстие первой секции расположены в непосредственной близости к отверстию и выступу второй секции и предназначены для взаимного сочленения, при котором обеспечивается плотное соединение этих секций.

Недостатком способа является надежность герметичность соединения секций между собой, а также необходимость изготовления различных по конфигурации отдельных секций для уплотнения разъемов, имеющих сложную конфигурацию.

Наиболее близким по своей технической сущности по отношению к изобретению является способ изготовления уплотнительной прокладки из вспененного графита по авт. свид. СССР 1525384, кл. F 16 J 15/12, 1989. Указанный способ включает получение исходной массы путем прокатки графитовой ленты, переработки массы в куски или в сегменты необходимой конфигурации, размещение сегментов в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка и прессование в режиме затягивания болтов уплотняемого стыка. Таким образом, для формирования прокладок используется не порошок вспененного графита, а предварительно сформованная его масса плотностью 1,2 г/см³. Эту массу по месту изготовления прокладки перерабатывают на куски или сегменты, а поэтому все недостатки, связанные с использованием порошка вспененного графита, в данном способе отсутствуют.

Однако, при применении данного способа необходимо осуществить переработку исходного материала на куски, т.е. целостная структура материала разрушается. Процесс укладки переработанных кусков в проточке под уплотняемую прокладку длителен во времени, поскольку переработанные куски необходимо укладывать с большой тщательностью, чтобы получить равномерную толщину уложенного материала. Иначе изготовленная прокладка будет иметь неравномерную плотность по своей длине и, как следствие, более низкую надежность
Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления прокладки.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита, включающем прокатку графитовой ленты, размещение ленты в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка и прессование в режиме затягивания болтов уплотняемого стыка, согласно изобретению после прокатки графитовую ленту деформируют с постоянным шагом путем изгиба ее участков во встречных направлениях с образованием гофр, направленных перпендикулярно направлению прокатки ленты, а при размещении деформированной ленты в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка на его криволинейных участках гофры направляют радиально внутрь в направлении радиуса изгиба проточки под уплотнительную прокладку, а также тем, что в проточку под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка укладывают не менее двух слоев сдеформированной ленты, при этом вершины гофр нижележащего слоя располагают во впадинах гофр вышележащего слоя.

На фиг. 1 показано разъемное соединение в разрезе; на фиг. 2 вид сверху на уплотнительную прокладку при удаленном верхнем фланце; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2 при однослойной прокладке; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 2 при многослойной прокладке.

Кольцевая уплотнительная прокладка изготавливается путем прессования ленты из расширенного графита 1 по месту ЕЕ установки в проточку 2 под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка в режиме затягивания болтов 3, стыкующих стык, образованный фланцами 4 и 5. Проточка 2 выполнена во фланце 4, а во фланце 5 выполнен кольцевой шип 6 ответный кольцевой проточке 2. Применяется графитовая лента, имеющая механическую прочность, достаточную для последующей обработки графитовой ленты без ее разрушения. Отрезают графитовую ленту необходимой длины, а затем ее деформируют любым известным способом с постоянным шагом путем изгиба ее участков во встречных направлениях с образованием гофр, направленных перпендикулярно направлению прокатки ленты.

Затем известным способом осуществляют сжатие гофр 7 до соприкосновения их лопастей. После этого сдеформированную ленту размещают в проточке 2 фланца 4, при этом сформированная лента представляет из себя полосу, продольное сечение которой является гофрообразным. На прямолинейных участках проточки при изгибе ленты гофры несколько раскрываются и их вершины направляют радиально внутрь в направлении радиуса изгиба проточки. В результате этого расстояние между вершинами гофр, примыкающими к внутренней стороне проточки, несколько меньше расстояния между вершинами гофр, примыкающими в наружной стороне проточки (по отношению к радиусу изгиба проточки). В результате длина продольного края ленты с внутренней стороны криволинейного участка остается без изменения, а длина продольного края ленты с наружной стороны криволинейного участка проточки несколько увеличивается, т.е. угол при вершине гофр несколько раскрывается. Но с учетом относительно малой ширины проточки, а также с учетом того, что уплотняемый разъем имеет большие габариты, это изменение угла при вершине гофр не скажется сколь-нибудь значительно на жесткости графитовой ленты на рассматриваемом участке, по сравнению с прямолинейным участком, а следовательно, не отразится на качестве изготовленного уплотнения.

После этого осуществляют затяжку болтов 3 с регулируемым усилием, в результате чего в проточке 2 образуется кольцевая уплотнительная прокладка, обеспечивающая герметизацию стыка.

В тех случаях, когда уплотняемый стык имеет относительно небольшие размеры или кривизна отдельных участков проточки высока, целесообразно сдеформированную ленту сжимать так, чтобы лопасти гофр не соприкасались. Тогда на уложенную сдеформированную ленту в проточке укладывают второй и т.д. слои ленты, при этом вершины гофр нижележащего слоя располагают во впадинах гофр вышележащего слоя. В результате этого достигается необходимая жесткость и плотность уплотнительного материала. Очевидно, что в таком случае высоту гофр каждого слоя ленты делают одинаковой и как можно меньшей, с тем, чтобы не увеличивать габариты уплотняемого фланцевого соединения.

Использование: в уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения разъемных фланцевых соединений. Сущность изобретения: способ включает прокатку графитовой ленты, деформирование ленты с постоянным шагом путем изгиба ее участков во встречных направлениях с образованием гофр, направленных перпендикулярно направлению прокатки ленты, размещение сдеформированной ленты в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка с направлением гофр на криволинейных участках проточки радиально внутрь в направлении радиуса изгиба проточки под уплотнительную прокладку и прессование в режиме затягивания болтов уплотняемого стыка. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ изготовления плоской уплотнительной прокладки из расширенного графита, включающий прокатку графитовой ленты, размещение ленты в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка и прессование в режиме затягивания болтов уплотняемого стыка, отличающийся тем, что после прокатки графитовую ленту деформируют с постоянным шагом путем изгиба ее участков во встречных направлениях с образованием гофр, направленных перпендикулярно направлению прокатки ленты, а при размещении сдеформированной ленты в проточке под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка на его криволинейных участках гофры направляют радиально внутрь в направлении радиуса изгиба проточки под уплотняемую прокладку. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в проточку под уплотнительную прокладку уплотняемого стыка укладывают не менее двух слоев сдеформированной ленты, при этом вершины гофр нижележащего слоя располагают во впадинах гофр вышележащего слоя.