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？
+ F9 G& S5 l, _, {, B% K这样的压环用什么材料啊？
4 T! I7 ]- V. Z谢谢！
; e" K* P9 ~6 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

  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.
! v* v4 c3 w4 u) b7 Y. R
0 d1 r& }( J" Z# X3 V3 Y   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?

- d9 y" t% B' x) |; F* E" d    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
  所以没办法选择材料.
5 p. m/ ]% o* ^$ H4 }! x   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
6 }$ i+ s8 K. B& A
5 d+ c, s; |! n2 O[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
' U0 D% B$ J) n' Q/ f, ]密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
密封角阀阀门。
. d) w, n& d* ^3 O
[ 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:

1 Y$ Q% k& {5 k  m' ^$ y* E2 {[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？
4 R2 B& \  O& w( b
. }) |- i/ I, ], g. Y' M% b; ~3 k
( ~0 ^3 ]( v0 }( q; U' g  v. t用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？
" Q* y. ]! k8 L3 L
; e- L, }. Y' N2 j不知道你的压力有多高?密封的泄漏和许多因素有关系:
. ?- q) r8 K8 m- d. O/ w( b1.填料的质量.采用好的填料就是不一样.
8 J! F7 M8 s/ f- {" P2.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
; T; _8 {: v' S& l- B# J3.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
' x! L4 L+ x! {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.
8 s- J) S9 Z- Y5 k# W5 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

5 Z' F9 ?" F0 q! g2 O2 `! C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。
! I5 f9 C# R" ~. A- W3.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, ?1 ]8 X& A- E" P 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
% a8 n" B! Y% b: m* U 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。
- m: y, b% |1 z# m* e6 m. X4 R+ C4 L4.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。
6 ]3 x  b, _" E! i0 t( q谢谢。

飞天小猪

才10公斤,我们做的能耐400公斤以上
/ b/ ?  j" @# G4 e7 }" _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
+ P! W' N# m: C% X+ _
[ 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？
3 r+ X, U# ]5 s* {

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。
) T5 m0 j1 h6 z3 K% ]6 ?( @
使用温度：－200℃~250℃。

工作压力：5MPa。
, p' M5 q/ ^# k3 J
3 ~9 r; k$ B# Y3 A主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。

3 L# ?! L* r5 r8 Z2 N& y* ~可供规格：Φ20mm-2000mm。
: T$ j3 A. a) a% S: q: [# Z8 D
; j7 s7 Q" Q2 v* r% ^! w% X* r* g摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
/ b2 C0 G7 `* \% B+ Y" A7 B0 v
: l% p* e9 y, z- 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.

7 |* Q. G- P! K6 T3 o( _6 ?[ 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

7 M1 j7 K6 y) }$ s( f, C, G你在楼上问:
石墨是硬的吧？
回答如下:

8 G, u, }! w9 @6 L$ c$ Y

  
/ l) m/ }. z+ O) d0 `
7 ~% a- h: G) s2 g9 N7 D, g
3 w* P+ J( C' M1 t   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。
1 F, M2 t3 z6 Y$ t0 e8 e


* b/ q( G" I5 Z3 ?
9 {) A1 \4 K: k6 m 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。  
: x- a. ^7 T7 l9 X$ o1 `  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。  
1 c9 ?, W1 v5 F 可加入金属等材料进行加强。  
主要用途:  
) Z) v9 H& Q4 X3 i1 a' B% v1 m - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
; }9 w. ~3 }. J: {8 T6 _ - 用作阀杆等填料  
: l" q' X: J- r6 }6 v' j# @ - 用作化工仪器等填料  
$ i9 P) D3 _4 P# ^: O* q - 可代替机械密封

! K; v' `4 d1 B/ v( ^: n0 X[ 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。

$ r, p7 K. T* Q- a, ]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。
/ _' g% Q& }8 X1.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

/ a% u# l. n( X; K2 X1 M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
/ g7 q3 m! ]6 E( r" w
& M$ O1 k! f, M, M! w1 |* K2.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
$ a- r$ c" R- \, n: {/ C8 i; [8 S
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.

8 C4 d. W) ~3 c, C* ]* b; H4,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
8 J. w' K) E5 o0 B+ k
! S' Y6 o9 b0 d+ J5.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.  
! K# h! j" {( ]" ~5 c   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.
- e1 O/ A* H0 {# }) n.
    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.

" S* P; ?2 V& j6.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?

. r# M2 s! t7 z; O- {( W: H0 S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

# D8 T4 i$ I7 w4 T; y& j   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
5 B0 ]" G+ C! V( N3 p9 l" I
* G) q' {. J. X0 i% {& v   过赢量取多少?
  c. I; `' U1 u   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.
1 x1 J! @+ D9 o
/ _2 k9 k8 }/ ~. d
+ ~8 k" \$ p' z! r" A. R) }. _它们都是过赢的

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.
1 g7 p3 l. e# b4 F# j! B) S
. i. [- Z! q: c4 ^" K但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
! n1 B1 E0 a2 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。
+ Y9 G* K# g$ V: V- q3 ]
) g2 T. b7 s/ U& @, p* j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，
  x4 U9 {+ F- t; h" e) ?" x' O) A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。
6 W; ^# u/ u" k( u) g. N 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？

( X% r1 f; f: e( k[ 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! G7 Z: x  k5 T1 P$ H6 X9 T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
8 ?5 S8 i' D- q* F* C: x  P
8 d4 ?5 `( `- R, a不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

6 x, J4 w2 e3 G, i# I* 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？
$ T( d: ]* }( i再次加压，压力表指针就应该不动了吧？
% X, Q3 p9 [( e, k# v: I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。
. w4 i6 r; ]9 z5 C* a/ g6 t/ I
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？
0 t/ s- b7 ]$ ~& y' P! \2 S
9 m4 _4 m6 f; C; i5 K8 u# X; W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？

1 _6 G6 C, W" S; s& r2 V7 V; I另外不知道，阀门要做哪几项试验。
, v/ @) \; u0 r! t" J
0 C4 X/ Z6 p% T( _4 x+ N: L3 @2 l谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准

' L) R; b% {" t- l& A+ z/ [如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求
; x" @& w8 B8 o6 Y2 Q' F
- Y  g! y$ t' B6 b% [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.
( M3 S: l3 e2 j* O
$ E1 i! P, \  d( _5 V9 t" \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

- V3 S0 Q/ ?4 O( g+ B' f7 o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
. Q. `- M/ ]2 P6 P+ Y* `9 a% X
: I0 |3 \4 q$ w* |8 k! B2 Q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?
# E, d+ _) v5 V  ?4 y8 I
温度高,可在密封件的外面加散热片.

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。
) ]# E9 i) y! h9 ~) \9 Y9 [
2 }* D1 ]' q3 ]& c. h, _100多度算不算高温？
5 d$ c2 T3 d2 h( b, ~
600度是干什么用的？什么东西会有600度？
$ k' ?  Q& r1 J& j0 Z
3 _5 J+ E, u& 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