V型圈的压环，为什么要过盈配合？

jisx0404

V型圈的压环，为什么要过盈配合？
# |8 u4 c1 i9 h" o2 K+ S真搞不懂，我的东东要同时密封腔体和阀杆，过盈配合，摩擦力不要太大，阀杆还能动吗？
这样的压环用什么材料啊？
谢谢！
$ S& E5 x2 o2 I) O( @9 Y- z) z1 Z
( y- V" X5 }) v[ 本帖最后由 江边 于 2006-12-27 11:21 编辑 ]

飞天小猪

楼主的意思我没怎么明白
3 a; V0 _8 \' h/ i
  压环只起压紧支承和定位作用，不起密封作用，故压环与缸体、活塞杆接触的工作面有一定的间隙，取数值为0.1～0.25mm。

8 ]4 |$ i: }; l, N7 s% A   V型圈的形状特征,决定了它的密封特性.当通过压盖对V形圈施加压力,工作密封唇口很好地展开,压紧缸筒和活塞杆的密封表面.当工作密封唇口接触处压紧力超过所需密封比压,就能实现密封.
' u& X) Q+ U- w  ]! o+ K
& z" \- s% K" Z1 }   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?
8 a, i$ j. n  `' p1 }' c
# o1 ^- V: u+ X, k* p    除非里面装有弹簧,这种情况下你才可以考虑压环不动而由弹簧对V形圈施加作用力,但这种结构我目前还没见过.
7 l- z! h9 x, X
   V型圈压环的材料是按你的工况来的,低压Q235就可以.中高压最好用2CR13 1CR18NI9TAI 等.当然目前我不知道你设计的东西用到什么上面.不知道是用于液压方面还是石油化工的强腐蚀介质上面
  所以没办法选择材料.
   尽管拥有间隙配合.但适当提高压环的表面粗糙度还是有必要的.一般取1.6  

    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的
# p! Z; H+ v4 g+ G4 T8 A5 s
# P# a2 n5 N) V: B[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
密封角阀阀门。
# L6 Y) N7 [& ?0 x
[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-23 18:50 编辑 ]

jisx0404

资料来源《液压气动密封与泄露防治》

飞天小猪

你曾经在泵阀论坛上面发求助如下:
9 ]/ z8 o' e; X0 F% O
: t6 Y1 n: V% S  ?( Q[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？
3 q6 g: P4 s; k% c9 a

用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？

不知道你的压力有多高?密封的泄漏和许多因素有关系:
1.填料的质量.采用好的填料就是不一样.
2.阀杆和阀体孔的表面粗糙度和同轴度.  表面粗糙度小,需要的密封比压就小,用较小的压紧力就可实现密封
3.角阀的密封材料一般选用F4或者石墨,其中F4是V形的.石墨一般是环状的(当然也有其它形状)但F4的摩擦系数明显比石墨小很多,却不能耐高温
! ?4 S) Y) k; C" C  t4.介质的压力.  压力越高一般情况下越易漏.但如果是小于大气压(负压).填料被向内吸.就要考虑填料V形的朝向了.
5 介质的性质.一般气体要比液体容易泄漏
# F/ z3 ~, D! ~" l" v: Z6 填料的个数 填料个数太少,很容易泄漏.但数目过多,必须增加巨大的压紧力,增加巨大的压紧力的结果是使阀杆和填料间摩擦力加大,阀杆很容易被磨损.最后导致早期泄漏.
  推荐取4-6个V形填料

. X; h' U: `( s如果压力很高,推荐使用石墨和F4的组合密封

jisx0404

1.压力不是很大，才10公斤而已。但密封可用的体积比较小，结构要求比较紧凑，要同时密封腔体和阀杆。要求作到零泄漏。介质是水和蒸汽。
. H, M& ^$ i. T; _. c  @( V" B% f2.曾用O型圈作过常温、水，10公斤静压密封试验，O型圈、沟槽尺寸全部按设计手册，但发现有泄漏，认我感到不可思议。不得其解。
3.曾解剖过德国制阀门V型圈密封组件，V型圈密封组件和我们手册上见到的结构有些不同，
1）V型圈没有直段，就是一个尖角，但有过盈量，约0.5（直径）。
% [2 o8 Q, \3 }1 Z 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
3 M6 G% T8 R- ]* g/ { 3）但V型角度不是90度，V型圈和支承环、压环的V型角度不同，
5 {, L$ U- L( D, h 4）按其尺寸仿制设计，发现有尺寸冲突，达不到它的三组件装配形状，
. z% ?* v/ f2 h. \% v* P: z4 z 5）查遍手册和样本，没见过这样子的设计。
4.F4是什么？弗橡胶吗？有过盈量吗？硬的？还是象橡胶一样软的？能够变形？石墨是硬的吧？（纯粹外行，请不要见怪。）最好能发个图片上来看看什么样子。
, f# I, j3 B+ R% G( z/ `谢谢。

飞天小猪

才10公斤,我们做的能耐400公斤以上
我们的控制阀,尤其是在高压阀领域 在国内还是比较有声望的.
建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品

3 A% |9 B+ Q+ [( ?% [5 w[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-25 13:56 编辑 ]

飞天小猪

你在楼上问:.F4是什么？弗橡胶吗？有过盈量吗？硬的？还是象橡胶一样软的？能够变形？
8 x  I5 b- N: Y- W/ d! Y  a

3 H2 K) D& L6 Z% x$ j回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。

$ Q+ [4 b8 y1 {材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

使用温度：－200℃~250℃。
, l/ t( Y4 ^- A/ @  I
工作压力：5MPa。

7 @0 G0 q! {0 p% m7 m9 E主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。
- Q4 W* S9 m2 ]6 B# k) f
" b6 c: ?7 O) H+ `6 `. z  G3 k; X* @可供规格：Φ20mm-2000mm。
) `/ F+ E5 f/ H5 f9 R2 o9 N
摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
# e2 C. Y% a! \$ |
0 @$ m; Q0 L' ~, n! }& w网上搜搜,随处可见  不过F4被称为塑料之王,价格贵而且有冷流现象就是它的弱点.

[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-25 14:01 编辑 ]

飞天小猪

你将你的要求说出来,我也许能单独为你设计

你在楼上问:
石墨是硬的吧？
回答如下:
) d8 L! t  c3 g" z% @( ?

( e5 t1 K5 V" ^# E$ z
  

" W) ^2 J* y& L: U. `: Z) t) J* W
   柔性石墨填料环是用柔性石墨带或柔性石墨编织填料（盘根），经模压成不同尺寸的环。这种环具有良好的回弹性、化学稳定性，能提供有效的密封作用。使用安装方便，亦可和其它端环联合使用，即使在较苛刻的条件下，柔性石墨环也十分稳定可靠。常和增强柔性石墨环配套组合使用，效果更为显著。


7 L& Y3 f5 C& @4 H1 |
  X) ]: n1 m7 Y
密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
1 T  x' \3 b- U, Q4 U$ |0 @  压缩率：16~30%，回弹率：≥30% 。  
  使用温度：≤600℃ ，使用压力：≤35MPa 。  
* y4 }" z$ H  V2 z  形状：圆形、矩形，或按客户要求定做。  
& t: c2 Y' D  D3 ?$ M# w7 [; N. H  它适应于热水、高温、高压蒸汽、热交换液、氨气、氢气、有机溶剂、碳氢化合物、低温液等介质。  
可加入金属等材料进行加强。  
: `, f) q  Z+ k主要用途:  
7 ~# |" j% A/ N% _9 ~2 F5 K - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
- 用作阀杆等填料  
- 用作化工仪器等填料  
- 可代替机械密封

[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-25 14:14 编辑 ]

jisx0404

材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

硬度应该很硬吧？不是象橡胶一样软软的吧？设计时能象手册上的V型圈一样设计吗？内、外径放过盈量吗？
* P' N3 _4 ?$ n8 W, L- x0 |, ?网上查不到这种东西的设计资料，也没见过实物，实在想象不出软硬程度怎样，能不能放过盈量？
- d! [, Z5 K! K; \* w8 q
5 D1 n9 c. \6 j+ J2 g, G# V; J# \. A[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%
" Z% b8 ^5 T# V: W; }# ~$ b
7 |( o6 v$ V: H0 n* Y3 ~# g看来石墨应该是软软的，放过盈量应该没问题，使用时也应该放过盈量吧？

jisx0404

今天重新看了德制阀门的结构，总是想不明白。
1.手册上的V型圈要求内、外唇压力均匀，所以支承环上沿径向开了四个缺口。但德制阀门的结构看，支承环没有缺口，压力承受在内唇。外唇不受压力，没和液体接触。实在想不明白。

jisx0404

2.随手画了个德制的，V型圈有2个，图上只画了1个。
! O& q2 z  r/ H; G# o
( g9 A. m. f3 E[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 20:22 编辑 ]

jisx0404

3.又作了次试验，12KG，导套上打了个洞，V型圈用手册上的，泄漏明显改善，5分钟，压力表指针没动，但1.5小时后，压力只有11KG了，说明还是有泄漏，这样的结果，应该还是不合格吧，怎样才能作到零泄漏，很头疼啊。

飞天小猪

V型圈只有2个绝对不够,你不能拿德国的产品来比,最少你要多加两个密封圈

让我来我们来想想原因:

1.通常情况下国外的加工手段比较先进,尺寸精度.位置度等容易保证,表面粗糙度较低.而我们的就不同了

1 `4 _: }% R6 q! a* e2 {- N, t2.当尺寸精度越高,其阀杆运行越稳定 ;表面粗糙度越好,液体通过小缝隙泄漏的机会就越小.但如果加工精度相对比较低,就要想别的法子
% x* G8 D% ?& E* `( ]& V
3.为什么要多加V型圈?这是因为每层密封对介质都有个降低压力的作用,当液体穿过多个密封圈,其压力一层层的降低.到了最后一层,压力变的比较小,这时候就容易密封.

1 u' j% j$ g' ^! j2 c5 D: N/ s1 a5 k4,加工时候,要注意倒角.因为密封圈如果是过赢的,装配时候孔口的锐边或者毛刺很容易划伤密封圈的密封面.从而会破坏它的密封性能.因为泄露量和间隙往往是二次方的关系.而不是线性的关系,比如间隙扩大一倍,泄漏就可能达到原来的4倍.    推荐孔口倒圆角而不是直角. 如果不方便,也最好将它磨光,最后用油石等研一下.保证绝无毛刺

" M) v+ p7 A! b3 e5.你曾经多次提到"过赢".按我的理解,液压密封手册上讲的过赢,应当指
压环的外圈和阀体孔间过赢.(这便于定位).  但绝不会指阀杆和压环间过赢. 为什么?这是常识  ,一般运动副间的配合,都是间隙配合.  
  N: N4 i$ a5 Z   对于高温工作的运动副,其间隙更要加大,因为生产加工是在常温进行,但当用于高温度.受热膨胀就会卡死.
3 J/ _7 Q( _" q- Y$ D.
    阀体和压环间为什么可以过赢配合?因为他们相对静止,所以用过赢配合.
/ e' R3 O; N6 C8 g) k7 c9 C
6.增加V型密封环的数量,由于结构尺寸的限制,可将该支撑环车短

[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-26 06:15 编辑 ]

飞天小猪

V形密封圈到底取不取过赢?
& J% {; Y" o3 E! p/ q
答案是肯定的,因为你需要零泄漏.

3 t0 O' p& ]0 S: P3 F/ t  通常,我们设计某种东西的时候需要考虑很多方面,比如你这个密封结构来说.我们要同时考虑"运动流畅"和"良好密封"这两个方面.当然还有其它方面,但这两个方面是最主要的.那么,"运动流畅"和"良好密封"之间,我们偏重于哪一方面呢? 在你这个案例中,就需要偏重于"良好密封"了

   密封手册上面为什么给出了多种选择?"既可过赢也可不过赢"这就是说,当你主要考虑密封性能的时候,就过赢.反之,当主要考虑运动摩擦小,就可采用不过赢

0 \$ ^. N1 r; \% ~  v: I  i' j   过赢量取多少?
! {; a/ _$ [. a   这和密封材料.,介质压力.结构尺寸等多种因素有关系.一般都有个经验值,但原则就是在其弹性变形范围内.对阀体孔和密封圈外唇部间. 阀杆外园和密封圈内唇间.都取0.1-0.4的过赢来试下.当然具体取多少值,要靠自己去掌握

飞天小猪

F4 V形填料有弹性.石墨填料是一层层的片状.这些都可以买,也不是很贵.
$ G6 g4 w2 |, ]

3 m" m0 T  C: L: F# G# k  ^它们都是过赢的

, G9 M, \7 L/ S( J9 O 实际上我已经把对密封的心得都给你说了..1MPA本来密封不是特别难.只要是常温.一切都好办,高温要难些.
; ~4 d7 C5 a& K1 E' M
; @5 o: A* }* E% ~1 Z但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
( G/ Q* K* q/ w7 S- p1 q
   千万不要拘泥于书本.要大胆的用自己学到的知识去分析,去观察.去摸索. 书上讲的往往只提出了一种工况.但实际工况往往和书上讲的环境不同.于是就要开动大脑去思考,去改变.

jisx0404

谢谢老大，老大好热心。

. n& F7 k& U, I- a5 x+ t现在V型圈2个，每个有2.5mm长，6度斜直段，单边过盈0.25，V型角90度，
而德制V型圈没直段，就如图上的一个尖角，单边过盈0.20，V型圈，V型角约68-69度，支承环，压环V型角约72度，投影测量的可能误差较大。 按实测数据，画出来的图，达不到，V型圈、支承环，压环实物装配形状呢。特别是那个尖角位置，实在画不出来，尺寸总是有冲突。
激光扫描数据还没好，等有了，发上来看看。

& }- X# ^  ], H3 V, ]一直想不明白的是在静压下，阀杆又没动，不管粗糙度怎样，应该是零泄漏啊，难道还有其它什么问题？
# {+ {* X  D8 k7 h+ C6 u7 Q
0 c/ m2 J* }3 c[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-26 08:09 编辑 ]

飞天小猪

虽然阀杆没动.但液体要向低压处流动. 要想很长时间保持压力,2个V形圈太少了

不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

jisx0404

原帖由 飞天小猪 于 2006-3-26 12:15 发表
虽然阀杆没动.但液体要向低压处流动. 要想很长时间保持压力,2个V形圈太少了

) m/ g" o/ Z' f! G5 E/ g不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

. V8 Y1 B( r% Z! ^' q是这样啊，那么，在试验开始阶段，压力表指针应该会缓慢回落吗？到一个稳定态后，压力表指针就应该不动了吧？
再次加压，压力表指针就应该不动了吧？
要想很长时间保持压力,2个V形圈太少了，  是否意谓者，零泄漏很难达到，或根本不可能。因为这个阀门要24小时工作，但想想有毒的，潜水电机等，零泄漏应该可以作到吧。
$ Z; F$ @! P- H" ~" c" ~/ _: J
& K1 N' A+ i! o8 u& j3 w下午又做了个试验，效果还算可以。
- W3 x+ t: P0 g& s9 x
我没有试验标准这方面的资料，这个阀工作在热水、高温蒸汽下面，用水试验是否合适？
+ O/ r! y& [) r" o4 E3 d0 e$ x
& ^# v. e: w+ f5 u6 s% T另外想作个寿命试验，不知道要什么样的试验设备，有没有现成买的？

4 t- A) g9 F  D, k. L另外不知道，阀门要做哪几项试验。
, B+ [  ~7 M6 G4 D5 @$ E
谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准

如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求

6 a6 ~$ w) V, _! g9 J国家标准里是有泄漏规定的.  任何东西都不可能达到零泄漏.泄漏只是相对的.  一般说美国标准VI级,就是零泄漏了.不过美国标准比我国家严格.
5 S6 }; v  M0 I- K
高温蒸气, 需要注意的是材料的选择.一是阀体阀杆阀座等材料.可选择耐热钢或不锈耐热钢
5 E" {( |2 `+ l' Z& m0 b
' V2 }9 e( r0 M  U! y9 L' N4 ^. N二是密封材料的选择.由于工作温度比较高,需要考虑此工作温度对密封材料的破坏作用
( e0 I, o+ B6 J8 o# [
三是密封间隙的选择.需要考虑热涨冷缩.  常温下做实验是不是在高温度下同样流畅,是不是会卡死?
( G/ j. p7 D) P3 J: i' }  N
温度高,可在密封件的外面加散热片.
  l8 [- B( ?, F$ X. i; ]
, O. j. @/ |; w- s3 m如果是高温.推荐用柔性石墨填料.可耐温度600度以下.网上搜搜,卖的多的是

jisx0404

有美国标准VI级的资料吗？我国的也可以。

; p, x' k- `; V) R: `4 J: N* Y( e100多度算不算高温？
2 Q: Z; E* i& W4 l+ q  w7 H
6 @6 a* W! h( f0 ?4 `' N600度是干什么用的？什么东西会有600度？

9 L( c& |+ a( ?) Z" r9 H3 {) ]! h谢谢！

shenzhou

谢谢飞天版主的详细讲解，向版住致敬！

cyong1

谢谢分享   谈论真热烈阿