水封1

V形水封一般由橡塑RP或氟胶FKM材料制成,因具有很好的弹性,容易拉伸,故安装极为方便。它与轴是过盈配合,并随轴一起旋转。
V形水封由于其结构简单,使用方便,工作可靠性高,使得有关沟槽及安装的设计工作量大大降低,因此,V形水封在工业工程、水处理装置、辗压机、车床等领域获得了广泛应用。
一、V形水封的特点及优点
形水封依靠其自身弹性张力固定在轴上,扰性的密封唇用一较小的接触力和轴座表面保持接触。
挠性的密封唇可对轴的偏心,腔体与轴的不同轴度及轴的加工误差进行补偿。
密封唇可防止内部油脂或油液向外泄露,同时防止外部的灰尘、脏物等侵入。由于V形水封随轴进行旋转运动,由于离心力的作用,其本体的作用好似滑环一样,防止污物侵入工作介质。
与其它油封不同是,V形水封依靠其弹性的密封唇形成径向密封作用。密封唇具有良好的活动性和适应性,所以相对于其它密封件需要较小的公差配合,简单的设计,同时弥补旋转轴偏心的问题。
因此其具有以下优点:
-不含金属件的纯橡胶弹性体材料;
-减轻了设计方面的工作,没有安装加工方面的要求;
-取消了轴配合表面加工和表面精度、硬度的要求,轴表面不必淬硬;
-安装及拆卸简单、可靠;
-表面接触压力小,因此磨擦力小,磨擦损失及磨擦发热少,使用寿命长;
-兼有密封和防尘作用。
二、材料
V形水封一般有两种材料:
1.硬度约为邵尔A度60的橡塑(RP)
温度:-40℃~+100℃
介质:矿物油、空气、水、乳化液、油脂
2.硬度约为邵尔A度65的氟橡胶(FKM)
温度:-20℃~+180℃
介质:矿物油、合成油以及油脂、酸、碱
三、V型水封有四种标准设计
型号 |
VA型 |
VS型 |
VL型 |
VE型 |
说明 |
常用的设计。 |
本体较宽,并呈锥形,使其与轴有紧密的配合 |
非常窄的轴向切面,结构紧凑,常与迷宫式油封结合使用。 |
主要用于重载情况下的第二道密封。它具有 大的截面,允许较大的轴向位移。 |
尺寸范围 |
轴径:2.7~2020mm |
轴径:4.5~210mm |
轴径:105~2025mm |
轴径:450~2010mm |
1.V形水封的选择
V形水封的尺寸经常可以从一组直径范围内选取,如轴的公称直径是处于两组推荐值的边界范围内,则应选用下一组较大的V形水封。
2.配合表面的设计
配合表面应使用精加工方法取得。推荐Ra=10~16um。
3.轴的偏斜角度和其它轴封不同。V形水封在有一定偏斜的情况下也能密封,推荐允许的偏斜角度为1°。
VA和VS型水封设计上允许的 大偏斜角度
4.同轴度和偏心
V形水封允许腔体孔与轴的同轴度和偏心的总偏差不超过表1中所列的数值.
V形水封允许在轴和腔体之间存在轴向偏差,其 大允许偏心可以从图表1中获得,这些数值适用于VA和VS设计,并且V形水封被轴向支撑于轴上。
对紧凑设计的VL来说,其允许的偏心量显著减少,另一方面对VE设计来说,它具有较大的截面,可以允许较大的偏心量。在V形水封没有被轴向支撑于轴上的时候,图表1中获得的数据要减少,计算公式如下:
α=α max-0.0005n
α -V形水封没有被轴向支撑于轴上时允许的偏心,单位:度
αmax -水封从图表1中获取的 大允许偏心度,单位:度
n -转速,单位:转/分
5.轴向位移
V形环相对于接触面的允许轴向位移如图2中所示。
6.滑动速率要求及支撑环
V形水封能够在一定的滑动速率下运转。应当注意,当速度接近12m/s时圆周速度增大,摩擦损失会增加,而超过该速度后,过大的离心力将使密封唇脱离。当速度超过15m/S的时候,V形水封的唇口将会与接触面分离,此时它仅起到一个间隙的密封作用。因此,当V形水封随轴旋转在其边界速度大约为10m/s或12m/s时,应当从轴向将其固定,如表3中所示的L形的支撑环可以满足这一要求。它由机械加工或钢材、合金等直接冲压成型。
对支撑环的外径和高度没有严格的限制,下列是推荐的L型支撑环孔径和孔深。
对支撑环孔径的标定尺寸可以由下列公式得到,并达到足够的精度。
在这里
di=支撑环孔径标定尺寸
d1=轴径
d=未安装的V形水封内径尺寸,见产品表
C=V形水封的截面高度,见产品表
x=依尺寸而不同的校正系统,见表3
建议孔径di公差为H9 单位:mm
支撑环应当位于V形水封略靠后的位置,因此,根据V形水封不同的设计类型建议如下孔深尺寸,ta(单位mm)
-VA:ta=0.83A
-VL:ta=4
-VS:ta=0.83(A-C)+C
-VE:ta=20
V形水封的轴座宽度A,及其截面高度C可由产品表中获得。
五、安装
V形水封安装不需设计安装倒角。V形水封为弹性体,可以被拉伸后推置于其它零件上,V形环 大可拉长20%,因此极易安装(如图1)。
在许多情况下,V形水封可以用一种简单的工具来安装(如图2),可转动轴并用无刀锋的工具推动或对中V形水封,到达正确的安装位置。