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？
& O, V0 {$ L$ D  [: `8 _& O8 `. v谢谢！
* y7 v; r8 W; t5 q; e1 d
[ 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。
+ F4 D& V8 o. K% N; n7 Z. U
7 N& H: D+ l( c- I' u& d  Y9 h   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.
/ B4 e. k4 b9 I& D3 s% U
' s+ |/ P- {2 ]- ]3 N8 h   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?
6 K8 G+ v0 Z2 P' |( [+ y2 q% P
8 P* m2 a; B. w6 X; v    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 W2 [. Z/ w- q. G; l   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

[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
0 z5 i& l. y2 b' H: k密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
8 v# i2 z) r2 H8 a3 P  D, s密封角阀阀门。

. `6 K2 N$ C6 `& M[ 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:
( d) n) V. ~; U6 M9 o
[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？


; M* R1 B5 u- u4 E用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？

3 A+ `( b4 E4 N( o2 p0 R$ u8 X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.
$ Y1 N% x2 m/ v' c2 D: d5 O. s2.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.
0 `! @5 ]0 t( _* U1 N) D. Y5 介质的性质.一般气体要比液体容易泄漏
! r9 ^8 ^$ u  z7 t- D( x# C/ o6 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.
. a+ }% \8 ]9 N0 a( w- x- }. {$ j  推荐取4-6个V形填料
" l) l  [- X" \: q8 F+ u; i
( U- j- W& L7 ~! j  K5 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。
2.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）。
! Q: V2 S) d) p" w) P. r 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
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，
6 F( Z- E; A" F$ R0 ^3 I% T2 f 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，
# s  ]/ @) x0 a6 R' d& ^; _0 y, D 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。
2 ]3 I# R( K, @' B/ Y; l. j5 c) I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.
3 S$ n; e8 H1 T建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品
  v5 Q" r2 L+ f9 C
[ 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？


5 b" B# I- @, T/ ?回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。
9 \& [* ~* V& K6 }/ X6 M/ V# N% V* u
8 C* E7 e3 `3 e* ]: y# ~! |材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

使用温度：－200℃~250℃。

工作压力：5MPa。
1 j# c3 F9 b  c( p3 @3 P
主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。

可供规格：Φ20mm-2000mm。

摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
8 {& F8 G$ `0 Q4 f
* p* S  D- t$ n# o$ X: C/ G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.
9 j# L* d" Z% M) Q3 M
) f( J+ c* o; T3 M8 J, F[ 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？
7 G9 _0 i. R* l$ J! V4 Y% j回答如下:


! K# p2 F# A/ |. N# D
$ j; J" x  t. o4 w. v  

( [% o" q; m' [. h5 G. I. A$ \
   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。
3 [- o  N, }2 y& v3 F' z7 t$ o8 v+ a



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 。  
  形状：圆形、矩形，或按客户要求定做。  
. x6 J2 A6 [8 t  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。  
' k1 I# y4 |& V! S& Q! s 可加入金属等材料进行加强。  
, Y- o, E8 F9 ?主要用途:  
- 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
- 用作阀杆等填料  
7 g7 A7 h2 a! _' V! f* b - 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。

5 m' {+ ?8 R0 V4 K4 Z4 B& s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？
& Q5 @7 f9 S. S% n% O  j0 Q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/ ]: b, Y, B+ S4 a, d0 p* x5 O
[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%
0 E, |, F4 k' f, k5 H: R
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。
  N$ w% d  g" b) E
9 i1 _6 B9 [, `) 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
# b) c: ^5 g* U) J7 L9 }4 U
* I# D6 M; ]0 {- M/ {8 i8 S- J! x让我来我们来想想原因:
6 H+ e( I! E% g$ D. h% x8 V3 g
7 J/ B6 @9 P7 X, Y) [* `- g1.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

2.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
1 x# @) E, V+ ]  r: h
, _- V1 m0 O1 c3.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.
- y  t9 n1 K1 L& v  i2 t
1 [5 Q! @2 l0 \$ |; @* M: r4,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

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.  
8 t. l; R/ y0 F" d   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.
* I; w! C2 r4 I' U& r.
    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.
: u( z* F) X+ @9 X& s5 _; h
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

' }& G4 G# O/ _1 A, l" q[ 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?
1 ~8 n7 Z: |. l, E% N
* H9 H' j* M4 p5 i( R0 @8 ~! `答案是肯定的,因为你需要零泄漏.
0 x8 i5 a- }! Q' S8 d4 J+ v
9 I1 q: O1 a* {  q) i" o. I  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
1 K5 B; K7 w' c; ?$ i
) K% @6 \) S; @6 z   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

   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.

, r1 z/ D$ p& n+ g9 T
0 c7 c8 T# Y- q- }它们都是过赢的
; s4 _6 I% a9 n. R1 l, z; a/ p5 ]" [
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.
% u4 k% k* e9 x$ w6 |
* |$ C; h2 t9 t# t' n但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
8 p) i% ^$ H: I
' k+ n% [0 t* g/ V   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。
1 J* t7 U% x' o1 t# C0 n6 ^
) i* u9 m. E1 X& J& E! G& y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。

  w/ q9 ?8 n9 O0 G" h: b! W, m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？

1 z4 Y- r4 Z! v/ U, {" q+ u$ A[ 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
# S6 u4 J) Q0 r) n% G" p
不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

9 c8 b' k' t9 Q# o1 j8 k+ o
1 \6 D; L% n; l# s2 [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。
7 k" l+ U4 _# p- D: |/ }
下午又做了个试验，效果还算可以。
3 U) e8 s& t( a7 K, ~5 d
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？

- Z+ ]  y  c* m3 K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？

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
7 d- h) l+ n# a2 H! [5 t7 S
! e7 d4 g6 s& K' O8 R如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求
: E& h6 \0 u- m' i4 j2 P! d
) b3 d6 ]( y* i3 z% ]; {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
  l1 P) L; `5 I2 x. d
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
4 Y! b1 @# M1 a
: T- n. y; ~2 Y+ O4 l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.
( e0 V4 p* v# Q' u
5 ~2 \9 ^/ I  i' z0 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。
1 T/ O; q, |; r3 V" n
100多度算不算高温？
1 {) g( i5 A9 S6 D) q
600度是干什么用的？什么东西会有600度？

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