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？
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！
" [' m/ y$ U6 ^9 E
[ 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

  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。

   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.
* Q8 R: u+ P. ^  n: Z& A
   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?
+ u" e& u" n/ s; g- u- w/ f
    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.
2 T% o, O" X' @" e" c8 L- U! V
( Z7 i- h% ^. M( G. V: _   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
0 p  }2 J0 |3 h0 i6 R$ c  所以没办法选择材料.
! |! Z2 [6 y# D$ g+ ]  @   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  

' ^' _+ }* `; y7 q, M7 R: j3 Z3 {    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的
9 b3 q1 U9 Y+ O5 r. C0 \
% L3 Y' ~0 t7 |- W$ o4 {& ]0 y[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
) q: h5 p. I0 S. A/ {3 x( o密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
密封角阀阀门。

1 k' H' H, d- o0 L, a# \[ 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:
/ \( @# u- r  {( j5 w2 n" k2 K8 z
[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？

7 O8 d1 V. b) n
! t& S" K- Y& a4 C+ ?2 R用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？

& _: q9 v. L7 n( A0 Y0 g# S5 K  g不知道你的压力有多高?密封的泄漏和许多因素有关系:
9 t( @/ B  R; a5 t1.填料的质量.采用好的填料就是不一样.
+ A' u2 f( \# s! Z2 P2 q4 I2.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
6 M0 Z* I* Q* ?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.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
- }2 [, ]* W8 [6 O; z% ~6 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.
# u& u6 Y% Y0 @' b  推荐取4-6个V形填料
* Q  M+ V& ?6 P! R' f
/ l. P; e+ {% ~2 K# W6 }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。
+ f" W; N+ M+ W- ^) {0 L3 B$ z2.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）。
  L( F9 D; _, G: p 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
5 ~8 t3 O$ h& W9 }% _ 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，
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，
& v, v$ Q3 e' A* {+ q# z 5）查遍手册和样本，没见过这样子的设计。
, H! y2 ~3 a7 n9 x; [/ ]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。
7 S1 H' z# u5 e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.
/ }5 J! V/ a) N! |建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品

& `8 Q* {  \9 E# d( m[ 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？

& ^0 B; y  a2 k
回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。

9 h8 R' ]8 u" G3 j; k& h9 N4 A. t3 N材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。
% P  f1 W- A# `! H$ }* ~# T& A
使用温度：－200℃~250℃。

+ y2 T# ~( P1 V' I工作压力：5MPa。
  a8 R3 j8 x  p/ M7 n7 K! L
5 K, I7 O' X- K3 k4 W主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。
6 J' u/ A6 x9 I7 F# _# @2 J
可供规格：Φ20mm-2000mm。
4 q% D0 B* x* b, K' K3 |8 t
! e) j* y. [" z6 V摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计

$ K" P7 `7 R- |" Y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.
8 V! C, A  v- G- F+ N
[ 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？
9 [9 G" D- W6 A/ h1 U1 q) T3 ?) w6 ~* N回答如下:
, S! u4 x4 R9 Z/ h1 g8 [
6 E& c1 _8 F8 b0 {) t9 U4 H
% K- L5 Q) M$ D( }( i
9 U: P, y0 d/ U; ^4 H/ e0 Y  


4 n+ e! B+ c9 |0 t: Y3 S   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。
0 M1 X- E9 V% n


, m$ @( D0 A9 t+ E8 U
密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
  压缩率：16~30%，回弹率：≥30% 。  
  使用温度：≤600℃ ，使用压力：≤35MPa 。  
3 E+ d: j: m1 B, F  形状：圆形、矩形，或按客户要求定做。  
7 t$ x; i! V# g- C2 G1 e  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。  
# T& ?( A' U6 a+ u0 {2 d" Q' \ 可加入金属等材料进行加强。  
% V+ c- h2 ^3 g5 P8 t* n主要用途:  
9 L9 y# [+ c4 J9 E* U8 S. d" B - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
2 H2 r: }, k3 ~3 K3 i; Y0 E, Z - 用作阀杆等填料  
- 用作化工仪器等填料  
- 可代替机械密封
, Z+ ]% ?7 q; i# J& p6 w! Q
4 N: d) S& P& I. ^, l. ^" I1 i[ 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？
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？

( F1 F- C$ A6 m1 M8 d  V! E[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%
- k  e4 B# `5 ?3 P! ~# }) K7 t
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。
; D1 ]9 t5 A2 L5 R- B
: R# D! L9 p3 T; T[ 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
: E: e8 [# g6 Q: ?) O
0 _4 U, {! j% r0 w# [让我来我们来想想原因:
; o+ W7 I2 R' v% N1 V+ I/ k
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

; N- e+ Q% \6 i2.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
5 w% i# ^. S, _$ \8 N5 E
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.
& o- d2 Z! a; W1 `9 _9 z1 m
4,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
6 }* N+ Z7 s( P$ L9 K
5.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
+ r; o. i. o2 u5 r# p8 a6 L0 @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.  
   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.
! D( Y3 v" ?& M6 `% I  z. }5 x' D& }.
; z3 a# p0 E. p$ ]+ {7 f$ Y/ x    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.

4 a* C0 o! K; |: y6.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
$ X/ T1 h3 U* x7 H' D
[ 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?

% b, D: V% Z" K6 Z答案是肯定的,因为你需要零泄漏.
+ H6 U3 v5 v0 v) p9 }# a
1 M8 S+ [, J+ }  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
- @8 L+ p2 ^; X" J1 p  h
6 h; n: ^$ _% k( T8 Z. ^2 e   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

7 F# v+ R( \1 a+ l   过赢量取多少?
3 _6 c. r: ~# ?1 h   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.


$ V. Z# D( |: b0 |它们都是过赢的

7 [/ J5 F  O  O) U$ f* x 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.
: A! S! ?0 v& l. `4 K, u" G
: i4 Q2 y& A) r, C' K但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
* X  \" E, H; E/ S( F% n
   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。
* x$ q( j4 Y* R- d+ b' _
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。

% s3 c  ?2 [5 i, A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？
! j+ S; Z  b& R5 i$ G6 Y; `
( q1 B6 L; P5 H7 Y2 \[ 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
" p# X  S- l$ A6 H9 r% _
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
0 ~9 X( m& u4 x! X
8 Q& p0 T0 l/ y& m: S8 X不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

6 ]  e) l6 Y% Y9 w& z5 M6 t
9 a6 u# P* Z8 E4 [6 R, [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。

下午又做了个试验，效果还算可以。
6 R. g8 R0 m  J
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？
( }$ E' f; r  ^; N: C0 s( C
# `) o1 V" X: T+ z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？
( D& w- o6 _4 `( O* g# G
另外不知道，阀门要做哪几项试验。
3 N6 [6 `' [  G6 A1 B+ ]: a9 `
& e- ~* q2 O3 J* \$ I4 S谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准
# G# a- N0 N0 k: Y5 K0 Y/ N
$ \% j3 H4 d2 W- Q% f/ a  }2 {4 H如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求

" F% S+ H, X% A3 Y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.

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

: Q3 n+ y0 k9 }' |: q3 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

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?
7 r5 B& C1 ?0 q, y
温度高,可在密封件的外面加散热片.
6 r3 r6 [& d& @3 [0 p
5 X% t( k+ F, P: F/ k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。
& N& s. ^& y0 S! G
100多度算不算高温？

600度是干什么用的？什么东西会有600度？
2 d3 M$ H! ~0 \! F
! o+ n, }; |( b/ S, a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