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？
# E, P( B( t0 u4 ^2 G+ M. s% K# H! p这样的压环用什么材料啊？
% k2 B8 g) b/ \7 z谢谢！

[ 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

/ e8 ^4 R. S' T  k  G  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。
- J8 t  k+ G3 v) @. x
5 g6 Q5 D* l9 i" \   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.

   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?

    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.
+ x( A& p* R5 k8 A! I2 P
0 ?: ^3 S! Q3 v7 O   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
# l$ u$ D4 Q. h$ ?/ L  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  
5 Z' w1 O2 h7 `# V) L# w; i" G' R7 I+ z
    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的
% C' L: N, }( ~
$ |, k& t/ r" d, M! q3 L[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
9 U9 P1 x3 H% A- X' L* r密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
  `! L" V5 i+ ^+ |0 C! `密封角阀阀门。

[ 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:
% |( S3 p% P3 h: S9 U/ o0 c
[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？


用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？
7 H+ ?% w5 ~9 P+ A
" w* F1 `, E* _' H, r+ G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
! h0 S, M8 b( M  Y3.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
9 ^0 [0 g' r2 U3 ]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 t1 }% {7 ~3 J2 K% s3 x5 介质的性质.一般气体要比液体容易泄漏
0 A  Z" f5 c' y7 x- ?. @, 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

5 {! A* u7 C: D9 j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。
0 A0 p  M: P5 s1 o" |" n/ F. W8 u2.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。
8 ?4 ~  |$ a- C3.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，
. W0 T* V: n3 \8 y$ Z* W/ V 1）V型圈没有直段，就是一个尖角，但有过盈量，约0.5（直径）。
- X5 P2 C" ^, X7 [& |0 K7 m( u 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
4 V4 z7 P6 q# e; D4 U# f2 U, z 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，
: `# H- S1 G( y0 N0 u2 p7 O 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，
5）查遍手册和样本，没见过这样子的设计。
/ Q+ l/ A1 Y; m0 l4 B/ b3 Y4.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。
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.
  Z9 O1 d3 s4 f. B# m* _建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品

5 g# ^) J+ S1 k% m3 ^+ B# O- i5 h! L[ 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？

( I( [! r" I) {' A" O. [
4 Q; M! G# |3 w0 r$ j( M1 b; T+ s3 W回答如下:
" x: ~* g1 w/ N: _垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。

9 a; t, I, A' {0 i/ U) ?材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

4 k2 ~5 ~$ b: m& Y* {9 _使用温度：－200℃~250℃。

1 f' T, G6 \6 T工作压力：5MPa。

主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。
# z$ r( @6 Q+ u( B
+ |; d" ~: \+ u可供规格：Φ20mm-2000mm。

摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
* N# I9 q, }0 f. V$ B" m
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
: x* k* ]$ d5 x9 p# l3 T
6 p7 \/ N) v2 f你在楼上问:
石墨是硬的吧？
( X$ n  E! Z0 ?# [8 @回答如下:
  c) @9 w( M3 l
) q9 V) x3 ?. i2 r6 W9 G6 U& C! g

3 t3 Z( ~9 m- M# ?' C% ~  

, p) [/ t6 e7 e7 A. i! ?* [2 |/ Z( N
& \6 j; h1 ?6 Z8 _8 i   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。

9 X' f9 V: F0 e7 e
+ _8 w' b6 m- C4 p# K6 c, _

密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
* S: }& }  f7 _6 g) H5 l  压缩率：16~30%，回弹率：≥30% 。  
" f4 N$ \: ]# X) y; C% R  使用温度：≤600℃ ，使用压力：≤35MPa 。  
  形状：圆形、矩形，或按客户要求定做。  
  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。  
主要用途:  
0 h0 [) b7 j, n& ^9 I. ?% H& Q - 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  
1 ?4 W  n, t6 t# o - 可代替机械密封
; O& ]9 u  Y5 q, C+ @' P
" |: i4 y* _* _; E& g* P[ 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。

! A! T" P2 T2 p4 [1 X& T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？

[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%

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。
' d" f5 |6 C5 |- Z6 c5 z1.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。
0 E( N& ~' P1 _! D6 E8 t3 ~
[ 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
! X) H4 s3 v2 [- s/ S: M& ^
让我来我们来想想原因:
% Y( \/ q: y( D4 l! }( M- O  g; U
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
4 o  d' M) z. j
! ]8 b; l  d/ E2.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- w* d9 s0 X; Q3 j3.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.

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

) g, s  V% l8 Y) h: H4 {* G+ x& V2 q5.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.  
   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.
.
    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 @- V1 h0 I9 ^/ m/ r6.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
3 U3 Z' _7 ]  [
2 U: g, q" ~, `' [! \# ~! K[ 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?

- s5 p4 `) J4 g# [5 d6 c答案是肯定的,因为你需要零泄漏.

  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

4 z5 n, c: q6 e3 K6 S) F% l& ^! _   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

1 u" C# t. p) b1 ~$ d   过赢量取多少?
   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.


它们都是过赢的
; }% ?, _7 n/ Y9 _
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.
+ U6 {! y% h+ T: R3 J- I
( Z% F8 g1 [8 e% p( H$ l但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
- R" ?+ K5 N/ b0 ]  o: l, v; p: K
   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。
8 h; |0 w' V" z6 e
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，
3 _: B7 C4 F  Y- H8 x  f9 ?2 d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。
. I, W; W4 Y1 }$ p$ ^3 l0 W- | 激光扫描数据还没好，等有了，发上来看看。

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？

[ 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
/ p; N0 f' Q, t0 X9 a0 F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

6 W6 q- e4 V0 _  U5 n* y1 ^9 K
' [% g" a5 m! z% m& L4 M# ]2 V! w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？
3 [% t3 B1 H4 V. l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。
3 F7 i" D( P/ w) R2 ^
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？

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？
6 a1 q' v  s! N2 D! i* }
另外不知道，阀门要做哪几项试验。

谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准
5 y/ ^. m0 r# n. k: ~5 U
3 x. t1 E8 @7 D如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求
. O6 ]4 q. j" P2 L' k2 ^1 a
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.

2 t3 N1 m  r: T6 ]6 Y; F# R6 Y* W: G. j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

- F% F8 m2 @" t' `  g, W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

0 x" ~9 k: J+ E7 M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?
1 X2 w* t+ k9 f0 \5 ?2 ?$ g
1 u! z& B8 H  d( F2 t! w温度高,可在密封件的外面加散热片.
0 Q+ n- W' s/ O4 e
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。
* ~+ v! v4 {0 Y  z: F  ~& O
100多度算不算高温？
+ R1 }. o& T6 N+ |1 Z8 z
600度是干什么用的？什么东西会有600度？

; l. x" I4 E; o2 ?' y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