水封1

V形水封一般由橡塑RP或氟膠FKM材料制成,因具有很好的彈性,容易拉伸,故安裝極為方便。它與軸是過盈配合,并隨軸一起旋轉。
V形水封由于其結構簡單,使用方便,工作可靠性高,使得有關溝槽及安裝的設計工作量大大降低,因此,V形水封在工業工程、水處理裝置、輾壓機、車床等領域獲得了廣泛應用。
一、V形水封的特點及優點
形水封依靠其自身彈性張力固定在軸上,擾性的密封唇用一較小的接觸力和軸座表面保持接觸。
撓性的密封唇可對軸的偏心,腔體與軸的不同軸度及軸的加工誤差進行補償。
密封唇可防止內部油脂或油液向外泄露,同時防止外部的灰塵、臟物等侵入。由于V形水封隨軸進行旋轉運動,由于離心力的作用,其本體的作用好似滑環一樣,防止污物侵入工作介質。
與其它油封不同是,V形水封依靠其彈性的密封唇形成徑向密封作用。密封唇具有良好的活動性和適應性,所以相對于其它密封件需要較小的公差配合,簡單的設計,同時彌補旋轉軸偏心的問題。
因此其具有以下優點:
-不含金屬件的純橡膠彈性體材料;
-減輕了設計方面的工作,沒有安裝加工方面的要求;
-取消了軸配合表面加工和表面精度、硬度的要求,軸表面不必淬硬;
-安裝及拆卸簡單、可靠;
-表面接觸壓力小,因此磨擦力小,磨擦損失及磨擦發熱少,使用壽命長;
-兼有密封和防塵作用。
二、材料
V形水封一般有兩種材料:
1.硬度約為邵爾A度60的橡塑(RP)
溫度:-40℃~+100℃
介質:礦物油、空氣、水、乳化液、油脂
2.硬度約為邵爾A度65的氟橡膠(FKM)
溫度:-20℃~+180℃
介質:礦物油、合成油以及油脂、酸、堿
三、V型水封有四種標準設計
型號 |
VA型 |
VS型 |
VL型 |
VE型 |
說明 |
常用的設計。 |
本體較寬,并呈錐形,使其與軸有緊密的配合 |
非常窄的軸向切面,結構緊湊,常與迷宮式油封結合使用。 |
主要用于重載情況下的第二道密封。它具有 大的截面,允許較大的軸向位移。 |
尺寸范圍 |
軸徑:2.7~2020mm |
軸徑:4.5~210mm |
軸徑:105~2025mm |
軸徑:450~2010mm |
1.V形水封的選擇
V形水封的尺寸經常可以從一組直徑范圍內選取,如軸的公稱直徑是處于兩組推薦值的邊界范圍內,則應選用下一組較大的V形水封。
2.配合表面的設計
配合表面應使用精加工方法取得。推薦Ra=10~16um。
3.軸的偏斜角度和其它軸封不同。V形水封在有一定偏斜的情況下也能密封,推薦允許的偏斜角度為1°。
VA和VS型水封設計上允許的 大偏斜角度
4.同軸度和偏心
V形水封允許腔體孔與軸的同軸度和偏心的總偏差不超過表1中所列的數值.
V形水封允許在軸和腔體之間存在軸向偏差,其 大允許偏心可以從圖表1中獲得,這些數值適用于VA和VS設計,并且V形水封被軸向支撐于軸上。
對緊湊設計的VL來說,其允許的偏心量顯著減少,另一方面對VE設計來說,它具有較大的截面,可以允許較大的偏心量。在V形水封沒有被軸向支撐于軸上的時候,圖表1中獲得的數據要減少,計算公式如下:
α=α max-0.0005n
α -V形水封沒有被軸向支撐于軸上時允許的偏心,單位:度
αmax -水封從圖表1中獲取的 大允許偏心度,單位:度
n -轉速,單位:轉/分
5.軸向位移
V形環相對于接觸面的允許軸向位移如圖2中所示。
6.滑動速率要求及支撐環
V形水封能夠在一定的滑動速率下運轉。應當注意,當速度接近12m/s時圓周速度增大,摩擦損失會增加,而超過該速度后,過大的離心力將使密封唇脫離。當速度超過15m/S的時候,V形水封的唇口將會與接觸面分離,此時它僅起到一個間隙的密封作用。因此,當V形水封隨軸旋轉在其邊界速度大約為10m/s或12m/s時,應當從軸向將其固定,如表3中所示的L形的支撐環可以滿足這一要求。它由機械加工或鋼材、合金等直接沖壓成型。
對支撐環的外徑和高度沒有嚴格的限制,下列是推薦的L型支撐環孔徑和孔深。
對支撐環孔徑的標定尺寸可以由下列公式得到,并達到足夠的精度。
在這里
di=支撐環孔徑標定尺寸
d1=軸徑
d=未安裝的V形水封內徑尺寸,見產品表
C=V形水封的截面高度,見產品表
x=依尺寸而不同的校正系統,見表3
建議孔徑di公差為H9 單位:mm
支撐環應當位于V形水封略靠后的位置,因此,根據V形水封不同的設計類型建議如下孔深尺寸,ta(單位mm)
-VA:ta=0.83A
-VL:ta=4
-VS:ta=0.83(A-C)+C
-VE:ta=20
V形水封的軸座寬度A,及其截面高度C可由產品表中獲得。
五、安裝
V形水封安裝不需設計安裝倒角。V形水封為彈性體,可以被拉伸后推置于其它零件上,V形環 大可拉長20%,因此極易安裝(如圖1)。
在許多情況下,V形水封可以用一種簡單的工具來安裝(如圖2),可轉動軸并用無刀鋒的工具推動或對中V形水封,到達正確的安裝位置。