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？
+ ^+ W- U: P! t2 v7 }( B" r- Y+ g这样的压环用什么材料啊？
3 g5 D$ j0 o. h; m谢谢！

# c: h0 D% b" L5 f% P! G- 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。
3 z; ^1 J  I% q  U$ [3 l5 y
, r' P5 C( y: c3 V& f, b; s   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.

   设想如果压环过赢的话,压环的力如何能作用到V型圈上?

  m4 z8 R, g; I% v  M6 g    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.
1 c& f' l1 \  u& p* K4 O9 x
  a% Q$ z  S5 _6 P( _   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" s9 z1 l: r   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  
5 Q0 e  m- e0 ]: P3 z
    我不是液压行业的.我们是生产控制阀的

7 d; s# X. q" Q. P$ P$ S[ 本帖最后由 飞天小猪 于 2006-3-23 14:21 编辑 ]

jisx0404

谢谢，老大。
3 g" u! D; Y) y" d1 O7 o3 s密封比压如何计算？我不是搞液压的，外行。v
密封角阀阀门。

' h! b9 O# P/ e+ V& m. V[ 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:
$ |7 I. Q  N6 m3 E
[求助]角阀，阀杆怎样密封啊？角阀，阀杆怎样密封啊？
4 _# k& ?7 ]6 M9 `6 \& ^& H% S
; I( c; i/ ]7 \: F/ n0 _
用V型密封，怎么老是泄漏，不知各位是怎样密封的？
2 R( Z4 p$ r$ S5 \7 [; _
不知道你的压力有多高?密封的泄漏和许多因素有关系:
; Y8 f5 o7 h0 B1.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
! T* `6 Q; ^1 w# 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
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.
7 l* ~8 v  Y7 U0 F% _  推荐取4-6个V形填料

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 N8 X' h$ x5 q0 M: y7 a% T2.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，
2 J  K$ _- o* w7 x$ ^4 X& u 1）V型圈没有直段，就是一个尖角，但有过盈量，约0.5（直径）。
7 e7 U: i8 u" b8 H! ~' F5 w3 ~# G 2）支承环、压环内、外径尺寸比较精确。
) C- v7 `8 G/ R1 c$ m6 @ 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。
  n5 u; H9 Z- i% s$ `& y5 U3 u4.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。
7 f7 {  c0 y/ B' u& t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
# P& B# [7 k6 z2 S+ ?% q
8 {( i: I8 W0 g. 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？
; U7 O! ~1 ]8 E, a( \9 }
4 r8 Y- ^9 o. \" T( K' b
8 Q: l, n: B3 L# x回答如下:
垫片形式：V型、W型、平凸型、平凹型。
! U9 {* p7 U# V
材质及结构：聚四氟乙烯粉模压后烧制成型。

5 P/ [0 }1 |1 B( K. k6 P$ A* x6 @. E使用温度：－200℃~250℃。
+ m, T! U" C, s( n
工作压力：5MPa。
) Q3 j8 t& r. s& |2 h7 ^: h# [
" M- L; @5 V7 h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。
% R! ~: O: \+ \3 _/ k  L
摩擦系数可小到0.05 几乎忽略不计
& M' q& b. O5 j. D- |5 q7 {8 p
% h( c- _3 n  T, Y8 L9 t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.

[ 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
% Y" f4 g8 `, g
你在楼上问:
石墨是硬的吧？
回答如下:
; y8 Q9 l; M/ `4 y4 O9 g  H7 H* j; S9 r

! j+ K8 g% R) y) T
) C/ Y1 K3 P1 n3 O! I+ a$ f  a  
* _- p3 f2 h& `6 T

# F& |3 j. R1 L/ 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。

- E; J* ~+ ?8 A- m, D$ [: V: M  I

6 e4 A: j! d8 _' u: x
4 U: V( U( v! J4 d 密度：1.55~1.85g/cm3，含碳量： 99.3% 。  
3 d* ?8 a" H1 V& |  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。  
  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。  
3 G) O( Q2 P% M4 `6 U 可加入金属等材料进行加强。  
6 d% p( s' {0 K/ `8 e主要用途:  
* q) r* x+ S; r) @0 D2 e! t; R4 D - 用于压缩机、机泵、阀门、仪表等  
+ r- }- n8 j( M) Z/ N/ L9 J1 C# t - 用作阀杆等填料  
' P, S/ o$ x3 L  z7 i - 用作化工仪器等填料  
- 可代替机械密封
# M& }+ E; s/ p: ~) `! J
[ 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。

1 O' v! t! s! i8 o. h5 I" m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？
% W9 r9 [! t0 F! _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？
3 L/ C, d/ i+ L+ g  D- ]
4 Q6 ?) S' d# [! n" |[ 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。
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

& A; _. q6 O3 b: |8 @% ^( _) t" G) Q0 e让我来我们来想想原因:

& Z$ M% \" }# W/ I, ]; @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
+ j/ Y1 z. Z- k* K/ l
  R4 K- z% J; W2.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
' E6 N. p1 L% P
; U+ F+ d$ F# l# N& B( f3.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.
6 C$ Q( ]  o) F0 M, h
. P! E4 J! ?2 f4,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
+ L: S" N' J$ O
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
  a5 I5 W% c  z# e0 |7 L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.
8 ?4 I; I, C# [! J$ o7 b.
, }, S; u2 w  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.

5 U% G4 m. D. a  m. K* d  \" 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?
5 Z5 W4 o$ I3 u& L
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

+ w% x! K; y+ l1 g0 _9 w$ u   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

+ i9 t3 S( ^. C) s3 ?$ y* W   过赢量取多少?
3 h8 ]: b8 W. r( P; v9 T: h9 V! h   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.

+ Q0 A7 Q( G; r2 S8 Y4 W
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.

2 |7 ^1 K& c4 ?7 A$ Z- C但只要多做分析.多试验,也不是什么难事
; P1 u5 E  \$ N
4 B% J* P! n( L. o% \   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。
. C8 [, Z% v$ N
; P, a& w# R6 r$ z) a6 g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，
, K1 K( X9 |: q& H' `- ]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。
  ~, k3 p4 Q% W2 Q7 } 激光扫描数据还没好，等有了，发上来看看。
1 m& p$ Z. A+ @5 V8 E9 O
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
2 V" ~% N$ t' ]) }5 M
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
* W  w( z7 V( d3 }& Z" J6 s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

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。
, ]- }- V/ H1 U3 c6 C
下午又做了个试验，效果还算可以。
4 _; U1 R1 t$ {
# a  Q% c4 I7 A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？

4 |6 Q" [5 b; A) u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？

* {5 m" n! ~/ H, @! _- c另外不知道，阀门要做哪几项试验。

$ Z5 h9 s$ k# {5 _" F( f6 {6 T谢谢！

飞天小猪

阀门要做的实验可查相关国家标准
+ D. j* v2 d( r* M! j
3 z" S  g8 {7 B2 ^' `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.

6 t" p$ ?5 N% t2 _9 L: k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

& t1 d1 o5 k* j( c4 }& o5 t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
* Q1 @6 d+ P( _& n0 I8 N' \
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?
. T* u* ?# C5 o, i
! H% A! m: T; o' B  N& Q温度高,可在密封件的外面加散热片.

0 R4 a2 ~" K4 u4 p! F2 I6 z1 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。
1 I. _2 [0 G# w  B9 t
100多度算不算高温？
+ E3 R" ~( m4 s* k' y- c: p
600度是干什么用的？什么东西会有600度？
) b1 j! T- y# }, ^) _
+ i" I9 J3 g' [" H" v: K5 D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