墊片的一般化結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代工業(yè)使用的平墊片是1890年前奧地利工程師理查德·克林格（Richard Klinger）發(fā)明的，由此引出了許多用于不同場合的不同材料和各種結(jié)構(gòu)的墊片。
圖2-3示出墊片的一般化結(jié)構(gòu)，當(dāng)然不是每種墊片都具有圖示的所有組成，但只是其中某些元件的增減變化而已。

件b是密封元件，其作用是阻止泄漏。常用的結(jié)構(gòu)材料為非金屬材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯（PTFE）、云母（Mica）或普通的橡膠粘結(jié)纖維板等。此外，密封元件的結(jié)構(gòu)材料也可以是剛性或柔性的金屬，通常用于壓力和溫度較高的場合。但非金屬材料常通過插入金屬材料e予以增強(qiáng)，同時(shí)也方便了如石墨和云母等易碎材料的加工。增強(qiáng)材料可以用金屬箔、絲網(wǎng)或薄析，金屬薄析常常采用沖方刺孔的方式提高增強(qiáng)效果和增加彈性，并通過粘結(jié)劑和（或）輥壓將它們貼合一起（也稱半金屬材料）。密封元件也可設(shè)一表面層d或f來增加密封效果，防止與密封面粘結(jié)，密封墊片的應(yīng)力也取決于此表面層。表面層材料可以是PTEF或屈服強(qiáng)度低的金屬薄襯（如金、黃銅、軟鋼、鈦、鋯、蒙乃爾等），也可以采用表面現(xiàn)象鍍層（如鉛、錫、銦、PTFE、FEP、金、銀等）。對柔性金屬密封環(huán)而言，其作用是使內(nèi)芯材料免受密封流體的化學(xué)侵蝕，同時(shí)又保留了內(nèi)芯材料的彈性，例如各種包覆結(jié)構(gòu)形式的墊片。

外環(huán)（或外間隔環(huán)c有以下幾個(gè)作用：幫助密封元件對中；防止密封元件過分壓縮；防止墊片吹出和減少法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)等。因?yàn)橥猸h(huán)c主要起機(jī)械性作用，材料均為實(shí)心金屬，且不接觸密封介質(zhì)，所以不要求耐介質(zhì)腐蝕。如果僅起定位作用，在預(yù)緊螺栓時(shí)就不要讓法蘭壓到此環(huán)。如果目的是減少法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)，外環(huán)就要延伸至法蘭螺栓圓外的法蘭外周邊，并與法蘭端面接觸，以形成阻止法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)的反力矩。而且當(dāng)螺栓載荷超過壓縮密封元件需要的載荷時(shí)，即使因流體壓力變化引起了軸向載荷的波動(dòng)，也會(huì)被法蘭與外環(huán)之間的反力所補(bǔ)償，因此避免了因循環(huán)載荷而螺栓發(fā)生的疲勞破壞，同時(shí)墊片仍能保持其*的密封應(yīng)力。外環(huán)也可以與密封元件連成一體，例如實(shí)心金屬墊片。此外，具有凹凸面或榫槽面的法蘭也可起此作用。

內(nèi)環(huán)（或內(nèi)間隔環(huán)a也有很多種作用：防止無內(nèi)環(huán)的密封元件因剛性不足沿墊片內(nèi)圓發(fā)生向內(nèi)屈曲；填補(bǔ)密封件與管道或容器內(nèi)孔之間的空隙，以避免此空隙干擾流體的流動(dòng)和由此引起的流體對墊片的沖蝕。內(nèi)環(huán)接觸流體，故其材料要能抵御密封介質(zhì)的腐蝕。