焦金阳， 毛正义， 高国华

（中国石油大学（华东），山东青岛266580）

一种新型法兰连接垫片设计

焦金阳， 毛正义， 高国华

（中国石油大学（华东），山东青岛266580）

垫片是法兰连接接口的重要密封元件，在螺栓预紧力的作用下对法兰密封面施加压紧力，由垫片填塞住法兰面凹凸不平的微观几何间隙来实现密封。文中对现有的垫片进行改进，采用一种金属波齿骨架与O型圈结合，石墨填充辅助密封的垫片结构。法兰接口的螺栓拉紧后，内侧O型圈变形量可达到40%以上，外圈橡胶圈变形接近30%，垫片能达到良好的密封效果，此时法兰接口的主要密封环节是由垫片内侧的橡胶圈在起作用。当橡胶圈的变形量达到使波齿骨架变形时，金属波齿骨架、O型圈和石墨材料三者共同起密封作用。

法兰密封；垫片；金属波齿骨架；O型圈

0 引言

法兰接口通常由两片法兰、螺栓、螺母、垫片组成。由于现代生活的快速发展和绿色生活的要求，对垫片的密封性能要求也越来越高。目前市场上有两种比较典型的密封形式，即O型圈密封与金属波齿垫片密封。虽然两者均具有很多密封优点，但也有在密封过程中的不足之处。为了能有更好的密封垫片，有必要对现有的垫片做出创新和改进，以满足人们在生产过程中的各种需要。

本文针对这两种密封形式进行简要分析，并提出了所设计的一种新型法兰密封垫片。

1 O型圈密封

O型圈密封是一种挤压型密封，其密封示意图如图1所示。装配后［1］O型圈在径向有一定的压缩，依靠压缩变形在耦合面上产生一定的接触应力而起到密封作用。……