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？
( G2 R7 C  S8 D  o( Q; v& j这样的压环用什么材料啊？
* N1 J. d% n2 T5 h# \7 u6 Z谢谢！
, a2 V4 F* 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
4 L; g) t* i7 {! O' g. D( h! V( _1 F+ p
6 w: M, q$ [& u3 _  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。
4 A- {4 f  S8 S" A* L1 N
8 _* h. _3 f8 D+ W) r   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.

- e1 Y8 a* J8 B3 a8 T# Y2 |4 I# }   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.

! B: A8 P! j, i4 a4 U/ P( z/ d   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。
! G4 x: o4 ^7 E, L# I* J  B+ g密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
密封角阀阀门。
* B4 U* _1 }: f: W3 }* s
[ 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:
- e9 c" k9 s( h* h; a  t) u5 L0 c
( o* j# g1 V! D+ R1 X; ~  I, _" c[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？


. U# v7 f# Z' Y% [: R用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？

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
/ v3 a& M0 r. G& A9 e5 V3.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
- e3 T7 s5 M4 y. j+ [/ J9 Q6 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.
+ c6 f: X4 s; P3 H* |$ i6 |- L  推荐取4-6个V形填料
. w8 F+ f' ^! K! p" {& |% u
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。
9 q' e; Y) n% d% I, o3 j& `& h2.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。
* E) ~  u! X2 h# s) {7 z# ^# n3.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）。
3 p* W# w4 k) L 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
# V6 l3 x' b! C; v* U' m 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，
+ S5 ]& ?; R5 R. T% t. B0 j0 N 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。
& L) `& ?5 N6 M" |$ J4.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.
建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品

[ 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？


1 d$ U/ v' G4 x2 O回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。
9 Q( z2 F0 J" i3 C) U7 _; @+ f$ g7 J
材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。
* b' y/ o! X* l, j
- f& C) o/ {, o4 s使用温度：－200℃~250℃。
5 @+ F3 W/ b) \& @
; d: n0 n# @$ P5 Z工作压力：5MPa。
0 ]0 e9 v+ b6 t* }+ c
主要用途：适用于各种酸、碱、盐类的机、泵、阀的填料密封。

) V8 j2 [: r+ }# R7 s+ Z可供规格：Φ20mm-2000mm。
4 H. _4 E, l2 g
( f  E+ R7 Q% G2 \摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
5 ?" W- T9 U0 W3 h3 ]0 \) y
: g- u5 r1 o% h" |8 @& [: o0 ?7 f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.
. o% a  R0 A1 Y% c
[ 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
. e2 ?7 ~5 V- `4 |- j- M8 H
你在楼上问:
9 S2 Y  e9 f' f: ?+ v石墨是硬的吧？
; Y3 ^- q! s7 V2 \( K& b回答如下:

- K6 Q! \$ T, F& G$ o) f
& i  J4 N9 F5 @) I* {
, l& B# p, E, y+ @! |2 O% d  

* n/ {- X: i; w/ L
   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。

( x1 }# r' l4 s


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 。  
; Y3 }+ s9 S! T  S' s6 `6 L2 ]  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。  
% n: E5 O. e2 u 可加入金属等材料进行加强。  
主要用途:  
' M" j5 U7 n' G8 ?4 I7 q' X - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
/ \8 L& @# _) m, S+ V8 N, p4 b. _ - 用作阀杆等填料  
7 w8 W4 J( }% ^1 t. M - 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。
8 e3 m+ h7 m: t# c
" t- D% ^6 P! H- f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？
" T5 _  H* t+ u2 }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？

9 D& Z) Q% E" g" t7 S[ 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 `% c8 B. m7 M* T# D! a# Z" b# F$ I
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。
/ A" s& R! W. `$ ~. u8 Z* T+ 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

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
0 \3 |5 v1 ^5 o# E) J  N' j3 l8 t
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

; x; `9 w) B0 a8 A) @% N) ^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.

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
. Q, I) ^8 b3 T& Q# S& Q7 \
3 @# ^* z. X. I7 N5.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.  
/ E1 N" G8 w* `. ^) i   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.
.
9 y) _- Q+ H5 A, ]  c    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.
' o' K/ A1 g/ a' e4 Y, O+ T  C
, N, f7 o% k# \2 f& G9 K6.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

' e* U! i2 v( \: n" ~9 m' k3 C8 ~[ 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?
% D8 E7 c) h9 w, F: m+ n. E4 {0 t/ g( s
答案是肯定的,因为你需要零泄漏.
2 a2 ?$ H' B6 U8 F' W
  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

   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
# I. K" b1 S3 h3 I, X+ @0 m
6 c2 U& Y  s, x1 Z' [1 S7 _0 r0 m1 `   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.


2 {9 d6 P* q# f( e; L0 J: B: F) G; c! O它们都是过赢的
$ M; V1 x+ C! z# w
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.

但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
" P" Q+ }7 B/ R# H* f# `: ?
( ]: \$ c  o# p# Z" d   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。
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？
1 Z2 V! t) F. g, ]) W1 x+ r8 D
# E$ M( J6 w# `[ 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
. i9 j. V& m% b
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
2 M& _  D! d6 M4 j* O3 _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
: e- R5 u6 ]( C
不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

4 \: ?- H/ _1 k- k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？
! E: l/ |% j# |1 G+ X1 t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。
) `9 W9 f6 y* s& E# @# [
: x& y3 Q! J& B; F5 k下午又做了个试验，效果还算可以。

. w5 Z% x* J" i8 {' y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？
3 x; {# H# B3 R# K3 |
( S$ ~3 H7 \( |8 _9 W; T6 `2 m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？
) g4 O7 J9 _* u* S
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
3 o! s/ E: X( ]4 Y( y  D+ b% y
# F* Q, W, ^$ Z' {- L如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求
1 W# S. R& S- [& T% |. 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.

$ {1 V# [" N3 _& M" ]$ g6 I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
( e" F! Z1 n" U  A7 j: \7 S% p* I
9 _) G# C* n7 z( C; T# T7 K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 q% g$ s7 b, _+ Z0 m: I4 {" p
( r3 a/ o4 c/ l/ h/ `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?
5 }2 |& t( E4 D. p9 ?3 I
温度高,可在密封件的外面加散热片.
3 i) d( U6 i6 O% g' w
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？

600度是干什么用的？什么东西会有600度？

) h/ Y6 r) }4 f8 f5 ]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