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？
" B0 ?: f+ u9 }$ b这样的压环用什么材料啊？
) Z' n+ v/ H2 q; S0 o谢谢！

9 t* m& z& r3 G! x( A0 D& j7 U[ 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

+ ~/ @' Y+ w. r# M+ O( b' H" Z) M  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。
. G: q- F  i% i5 V% t' D% `
& `" c6 _7 p5 C9 A( g- Y   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.
  L1 \; r* {6 f6 E
   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.

   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
2 U5 F) R& l# C/ R7 @' T  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  
! ~7 Z! k! N6 D: }2 Z' W1 {
, T7 j8 j3 J$ @  F! T8 p    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的
1 w- n) ?& V4 M  h
[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
' n3 e& R! o- `7 k- _  U  C密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
( {- l' x- V$ {, q+ T" G密封角阀阀门。

) X" \6 Q$ N/ n7 B# Y) P) T[ 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 \6 b) `" P3 K' P[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？

: L, k& Z$ }) x6 z, S
用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？

4 [0 R( }7 q$ \* [! H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.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 M$ u  Q3 r3 d9 ~% ^1 n5 介质的性质.一般气体要比液体容易泄漏
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.
  推荐取4-6个V形填料

4 X) H( A! H# h# f( o) m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。
6 Y  W0 J$ Y9 l& S5 v# ?' I$ ^" u" k2.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，
6 z; R9 O0 z: }8 z 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）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
  k, F5 D) T4 X 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，
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。
- n8 o* U% }4 p5 X( q) q谢谢。

飞天小猪

才10公斤,我们做的能耐400公斤以上
0 E0 L) \; n  I0 t9 r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.
. K3 e7 j& t$ t; C8 q- M) b建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品
! g6 w3 I- p& k5 }/ A( B5 v
[ 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？
: L' B5 P! _: p2 j
) z: p$ X6 ?) _, i! y. @
回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。

材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。
% b5 ~0 w( I* r, w7 T- `5 L
2 s  R! F  Y6 j7 |4 ^使用温度：－200℃~250℃。

工作压力：5MPa。

* Q1 x' S& i- E' ~$ Z+ l  j# O) |$ i主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。

$ {* r9 X* B+ H1 z可供规格：Φ20mm-2000mm。
' h6 n9 T1 |4 g) l5 Z
/ B0 `+ D8 Y6 Q, t8 U" b摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计

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.

- s* z/ p: M$ }" L8 T5 E) L[ 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

" ~! g; F3 z$ K4 e* [  X- w你在楼上问:
石墨是硬的吧？
回答如下:

7 F4 s. x/ \( N4 \
0 a8 ]! [! J" M9 K) e8 n
( q( S& }# g8 r  

3 b. h# |/ G+ N" C) l5 I' e
   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。


5 u- w2 T: G& x

" G  b+ h9 x# P8 A0 g 密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
4 G. G, p' E; B- k9 O& n  压缩率：16~30%，回弹率：≥30% 。  
' B$ ]6 Y5 O& t' {2 z) p  K: `% o  使用温度：≤600℃ ，使用压力：≤35MPa 。  
8 w5 l8 E- v" ^% x8 p0 n6 x  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。  
- X7 x. ?/ x4 C( m; o. |, \. E% B 可加入金属等材料进行加强。  
% ?7 Z! n9 f0 r; m主要用途:  
8 Z7 K+ m, Q2 _+ Z - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
+ }  l2 Y5 R' \* b! V! M - 用作阀杆等填料  
1 ~9 X" a. a# z& { - 用作化工仪器等填料  
: i) q' K' q0 D( T) n9 o+ s  Q3 | - 可代替机械密封
: G) U! V3 P1 z. N
+ W; i7 I0 N( ?[ 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。
9 W* Q/ n+ w: r' U: O0 ?
3 u) j; m+ y" B1 w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？
6 I5 u. k# y% ]: O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？
/ [' f; j) W  A1 o3 F
0 b* h  u7 x3 U& O2 T& ~  j. }[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%
1 T; I$ W* [0 I$ L+ d( g% K  ?0 B
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。

[ 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

, i$ {" w# P( d% H, ~. |让我来我们来想想原因:
- W' P% \4 Y' z) q
7 @2 ^# s. q+ t1 @2 L5 [$ y9 i% z& G3 Y1.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

! u4 f0 F; Y0 q  L" |5 f; S3 p$ T' H2.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
) d" J6 [: s# P# G3 L5 K+ y+ I
5 s, [9 z3 x0 H( W+ n9 O4 s3.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.
5 L2 M/ ^2 _/ l5 x+ [
7 A9 b, B1 A5 k5 l# \! f3 w4,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

' N0 s' Z% y9 r  C7 e$ i2 `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
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.  
. y8 o. {1 ]3 B9 ~$ {2 R1 W4 t   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.
5 ?, r+ j0 u( g.
  s3 a- \, ?+ {* v2 c7 ]8 w    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.
# `. q% p  `9 F
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?
+ P# n/ H/ X/ ^$ V$ i0 @
答案是肯定的,因为你需要零泄漏.

/ w; c( S3 {+ ]- r  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
, p; i' k/ U  |  U, s; M8 b
   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
+ s# e0 M  ^1 j! y* ~- N
   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.
4 w( }2 }5 I+ m  W5 }

- t% G5 N' u+ d8 h% J, g* @它们都是过赢的
8 {* A6 i7 o# @( h: L
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.
" n/ M6 f8 Y% s/ E. Y
但只要多做分析.多试验,也不是什么难事

   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。

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。
' i! W/ ?( T9 o4 F9 y# i 激光扫描数据还没好，等有了，发上来看看。
; n9 k- f4 p3 G6 \# T7 L
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

. W7 S" R( o- y9 _6 S1 s  @, a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
: ~3 `  J/ b8 c& o- {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
/ P5 ^% w( Z, t
不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

! z5 e2 V9 z8 h. q8 I. {" b8 C
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？
0 S/ _6 m/ A# S6 F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。
' j# Q0 K- B+ a% s( i2 l. D: a
下午又做了个试验，效果还算可以。

" W/ T) d# G* f+ `, Q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？
9 a/ O9 w' Y# O* J
' a& ?) s5 ~& d: F另外不知道，阀门要做哪几项试验。
" l- O  j: _- p7 G
' Q  Y$ q3 w" m, f" L$ {谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准
7 a7 b, [% \; k- P6 |* i2 j9 G
% J* f, r1 W+ Q* W如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求

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.
' |% N0 F/ Q0 U8 w5 @
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

4 f% G9 l  r& D9 A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
5 N' }0 t% |* q) c: 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?

温度高,可在密封件的外面加散热片.

! `! U4 }( o9 n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。

100多度算不算高温？

$ s. ^' o6 ?+ [; s600度是干什么用的？什么东西会有600度？
# P) M) g: O0 I$ g+ }- \# M- e
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