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？
谢谢！
. X- k# r0 F  k& C) z
[ 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
. o- l% X8 k4 l
  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。
9 B7 J" ~8 ^; P
2 D7 }3 N8 F, \% I  R# V, Z( T  v   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.
- V2 U) d( ?3 |
   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
  所以没办法选择材料.
% S# H) I8 |& c2 ^8 g$ Z7 x$ x$ Z1 W4 }   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  
2 x) ?9 x' X& V6 G* S- \" F. V
    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的
% g0 e) ?' U/ x8 t- p  B6 b, r
[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
1 S0 K7 ~" t7 v/ F% R" d密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
  G6 w/ z; o5 y- ~2 P/ m4 r& y密封角阀阀门。
7 Z$ G' b8 ~- D* v; e
[ 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:
; \5 b3 p  c  ^
( t: R; y) L: s+ t" C[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？
; g0 Q1 T0 Z6 R4 S: \

2 G* l' b3 o" t8 U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:
- U: K8 O) e! F/ z! W1.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.
' |# [) ^9 M# ]0 o* y% N5 介质的性质.一般气体要比液体容易泄漏
& E! R# ~4 B( o$ r: [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.
. [: v4 E% _. M; N  推荐取4-6个V形填料
0 x/ I$ ]. A8 b- Y
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。
0 j3 P% a0 S- i0 s6 x1 b- ~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）。
% ^0 x- H7 M! z1 M4 O, a9 ` 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
% }* J0 [2 N3 U8 K$ b 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 G( W3 i# j 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，
" G) X2 h4 S- K7 @" k1 ~9 J; w 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。
+ x: A3 S6 C% i谢谢。

飞天小猪

才10公斤,我们做的能耐400公斤以上
# `5 a/ [- s$ M' x8 V6 |5 }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.
- y1 g0 I8 |* k3 p, {7 N: X建议不用搬国外的,要自己做试验,开发自己的产品

( m2 W! H# a! g: u' j) `[ 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？


& W$ ~2 W* E+ }, F; n( W回答如下:
% l* v- o' N5 y: G2 f6 Q垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。
8 L$ m7 Q  z0 r) K0 J
材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

使用温度：－200℃~250℃。
6 k3 Q+ J$ i- `- N
. A5 t9 V& D9 P7 z  y工作压力：5MPa。
& J1 K0 d2 j& b; V4 r/ ?' _  z
4 m# p& I2 y' I7 q3 `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。
- K' A3 q- z+ K& c' o$ ~8 B
. `2 X/ b9 T% t/ }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.

5 }9 @$ C% ]) O[ 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

( V3 y6 t' F0 n0 S你在楼上问:
4 U- [9 w# s+ L9 ~; K8 w石墨是硬的吧？
7 T% j" [' B0 I# q4 x回答如下:
* ]1 b  K5 J" Q; k: }% |

2 Z' i% O5 [8 K$ g, c  F
  


   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。

" x& ~' Y$ e' l9 K


密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
4 U! Y8 F5 N* |' c3 L" p5 p4 ^  压缩率：16~30%，回弹率：≥30% 。  
" J: u: l1 s0 h" c  使用温度：≤600℃ ，使用压力：≤35MPa 。  
( M8 \  S/ a$ h  形状：圆形、矩形，或按客户要求定做。  
5 a) N" n1 @, I8 y  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。  
8 A" k( B, m, \  D( _8 J* t 可加入金属等材料进行加强。  
主要用途:  
- 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
4 [. y, ], m# l1 a - 用作阀杆等填料  
- d  h7 t9 V. E3 p/ n - 用作化工仪器等填料  
  \* C& @" i$ o3 g, j$ H0 L; B/ T- M - 可代替机械密封
2 l# b# T! c. L$ Z  S& h. L
# y1 f4 T/ {2 c* r) 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。

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？
/ j3 ~" X4 e/ D8 Q
[ 本帖最后由 jisx0404 于 2006-3-25 19:20 编辑 ]

jisx0404

压缩率：16~30%，回弹率：≥30%

3 K( X" a7 }# Z# ^/ o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) K3 o% A+ @/ q1.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

4 C* g1 H2 ~- G) f) o让我来我们来想想原因:
8 i4 T( I1 i# C9 Y
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

3 A4 P/ X2 |7 C. n0 _3 N2.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
6 x! D+ Y; ?0 H9 @- o) 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.
8 q) o, I* ~! r3 ^+ h- ^
: s( Y# F% T7 o5 A4,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
# D- z" i& A1 Q: d8 s: G
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
$ \* b5 x; M$ O6 a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.
* I3 }( J9 W6 ^/ W" C' ~2 f
8 K/ T  B! }1 o5 F+ u, b6.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
/ R/ ]' k" b4 c+ V; l8 v
7 ^, Y# Q3 u' }$ m' 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?
4 m( h/ H& W9 y4 R3 Y  q  _
3 o2 n9 x6 _) b# N0 c/ Y( _$ \答案是肯定的,因为你需要零泄漏.

3 E/ v7 \9 L2 L7 ?5 Q; N  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

' @" m" H, I$ S   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.


它们都是过赢的
9 d7 d* |3 ?& n( `0 Q* \  T
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
  B, g2 |  H9 R. L
4 w2 a( {. C0 N( U0 j   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。

* b! @+ r4 k+ L8 }; \* C) |/ p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？
- I' C7 Z- a- |! ~+ o
8 S8 |7 z# K; H, f1 N[ 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
" l$ D6 v! P* G7 C( s8 g7 k5 x" g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

# x2 q5 b) B4 y9 }, U4 Y' F不信你多加两个试试．看看我说的正不正确

* z* \1 D- r# U- H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？
6 q. o  U# q  g0 ]% P+ U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 B) y( l+ G/ d' K
下午又做了个试验，效果还算可以。

" {7 r* s, H  t9 o$ o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？

( o& D' b: a& k! F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？
  B! S% j" C2 B$ J, c9 n& C
另外不知道，阀门要做哪几项试验。
& m5 ]) @' m. v% s9 |" Y
谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准

如果客户要求其它国家标准,就根据客户的要求

" E1 w6 Y) S2 {$ ]8 `9 A- M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.

8 @. t9 o, ?) A* ]# I' K* Y$ F# G7 S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
) [/ A# Y; n9 @6 p5 {( A3 C
. J8 c  ?1 U: J, i# w8 h) 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

( ^9 w& y  |" W/ e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?
4 x" {% y9 C: d" N1 w/ q% w
* t1 l/ k# I  p  E9 U# q, k温度高,可在密封件的外面加散热片.

) g! i$ ]. ^/ \9 ^( T5 n6 w- f# j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？

/ ]* t/ b6 j; q600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