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缠绕垫片生产新技术与装备<一>
http://www.chinaseal.cn/ (2004-9-13 12:24:46) 中德密封技术
【关键词】缠绕式垫片 生产工艺 设备 缠绕垫片厂家,缠绕垫片加工
【摘要】鉴于目前国内生产厂家对缠绕式垫片的结构参数无统一规定,生产工艺落后,质量不稳定以及生产效率低的状况,经剖析国外密封件公司同类产品并综合国内厂家的经验数据,确定出垫片原材料的结构参数。简述了缠绕式垫片生产过程中工艺参数的控制原理,结构和工艺参数对产品质量的影响。采用正交试验方法对结构和工艺参数进行优化,得出了最佳生产工艺,据此研制出新的缠绕式垫片成套生产装备。采用这套装备生产的垫片,结构参数最优,工艺参数可显示和控制,尺寸可预置,实现了缠绕式垫片生产过程的自动化。
缠绕式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。据初步调查,国内静密封件生产厂家的设备简陋,工艺落后,缠绕式垫片生产处于低档水平,且质量很不稳定。对缠绕式垫片的结构参数,包括金属带与非金属带的平带宽度、钢带成型角度、成型带的宽度及其直边长度等无统一规定,各生产厂依据自己的经验确定,生产的缠绕式垫片不是金属带裸露,就是非金属带挤出太多,直接影响垫片的外观和质量。此外,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,对提高缠绕式垫片的质量具有十分重要的意义。
新工艺的研究
1.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,见表1。
表1 缠绕式垫片的结构参数

平钢带宽度B′(mm)
5.1
5.3
5.5
成型带宽度B(mm)
4.1
成型带高度h(mm)
1.5
成型角度2α(°)
99.3
84.2
68.3
直边宽度b(mm)
0.24
0.70
1.04

图1 钢带结构示意图

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