机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 11033|回复: 16

压力容器的密封螺栓之残余预紧力的选择

[复制链接]
发表于 2016-6-9 23:39:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
我先说一下我的情况:2个45#钢大板,各掏出一部分型腔,然后在结合面铺上O型圈,然后再用螺栓锁紧,型腔里再注入液压油,5Mpa
  H4 F3 n' t! Y7 O4 u
  i/ g! n" [3 L! D: x$ |1 k% N3 c; I" b5 {) a
我在网上找到的资料:4 g" ]- e5 D" m5 `! Y) _& Z& {
为了保证连接的紧密性,以防止受载后结合面产生缝隙,应使残余预紧力的值>0! _! J/ m0 ^. C& {4 C
而对于不同工况,选择的残余预紧力的值有所不同。4 @! I2 A! V0 W9 u6 n8 V
按下图来选择$ M' t% l5 V5 [. d+ u5 a0 m

* f0 O* \6 N  J1 r7 }, t
4 Q8 A& B' e7 _4 R那么我的问题是) @6 D& L/ h. \& _$ L
1. 图片上所讲的压力容器的紧密联接是不是也是用了类似于O型圈的密封元件,还是纯机械的刚性密封?
" l3 l. Z9 K, B7 J: ]# S2. 因为我的案子是用了O型圈,在理想状态下,只要2块大板的间隙保持不变,O型圈处就不会产生斜漏,那么此时残余预紧力的值就可能是=0,但那是完全理想的状态,我知道是不可能的。但可不可以,我的那个工况下取值0.5F左右呢?  (否则的话,按1.5F来取值的话,我的螺栓太巨大了。)' d- m! e+ g" L- r+ O( A5 z

1 p8 g: i. S" |/ w) I
+ }7 |) C0 i8 B" h, X
( B, K6 E8 m6 K
回复

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 00:54:57 | 显示全部楼层
你可能没有理解“受载后结合面产生缝隙”的意思。你的型腔里一旦有了压力,就会有将那两块大板分开的趋势。之所以没有分开,是因为有螺栓拉力的存在。试想,没有型腔压力时,螺栓拉力的反作用力在哪里?当然在两块大板之间。现在有了型腔压力,通过两块大板,将螺栓拉长,直到螺栓与螺母工作面之间的距离大于两块板的厚度和,两块大板之间的作用力——也就是那个残余预紧力,就逐渐减小并最终消失,大板就分离了。如果,两块大板内有轴、套结构,O型圈用在圆周上,大板的分离使轴、套发生轴向移动,并不改变O型圈密封结构,对密封效果没有不可忽视的影响(假定套的刚性足够大,没有被内部的压力撑大到影响密封,大多数情况下,这个假定可以被接受。)。但似乎你把O型圈用在了端面上,压力使两块大板分离到一定量时,O型圈的工作条件不再满足要求,泄露必然发生。对这个问题的讨论是在弹性范畴内进行的,而你似乎假定你的大板和螺栓都是理想的刚性体,而且两个大板都不存在由于材料和工艺因素造成的平面度误差,所以你首先排除了实际上必然发生的问题,当然得出的结论也就没有了问题。
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 01:02:15 | 显示全部楼层
对于径向O圈的密封,即使有轻微的缝隙变化对密封的影响也不大。对于断面密封来说,则必须保证这个密封面的相对静止。
/ H3 b' S  ~7 Y' @: \* ~至于预紧多少,则要平衡螺栓的伸长量和箱体受压缩时的压缩量,保证工作状态下箱体在最大工作张力状态时仍保持一定的压缩量,最小不得低于0压缩量。已此保证密封面的稳定。因此来说,就你的情况,如果是端面密封,不可能说残余预紧为0。那样的设计没有安全量,如果遇到松弛,松脱等现象,可能出大事故。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 01:04:22 | 显示全部楼层
oldpipe 发表于 2016-6-10 00:54) N1 N# s+ T. W0 u
你可能没有理解“受载后结合面产生缝隙”的意思。你的型腔里一旦有了压力,就会有将那两块大板分开的趋势。 ...
: a, m5 `+ o5 e5 X- z7 H9 U# M
至于F”的取值,没有充分理由的话,还是应该尊重资料上推荐的算法或数值。这个F”应该是N多个螺栓的合力,5MPa并不是个特别巨大的压力,如果你的型腔有个特别巨大的面积,也应该会有足够的边长,放得下N多个大小适当的螺栓。
" L% Q. W% |8 ?" i% q& D" k4 a
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 07:21:24 | 显示全部楼层
我这边仪器耐压差50Mpa,通常采用嵌入式,螺纹和O型圈密封。如果零件不是很巨大可以采用,螺纹+o型圈密封方式,o, }; @9 H* d$ A' G# I
型圈2到3个最好,个人意见
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 07:41:08 | 显示全部楼层
学习到了
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2016-6-10 12:00:54 | 显示全部楼层
伯努利111 发表于 2016-6-10 07:21+ `  O2 ^8 J# J4 V/ g+ R
我这边仪器耐压差50Mpa,通常采用嵌入式,螺纹和O型圈密封。如果零件不是很巨大可以采用,螺纹+o型圈密封 ...
& ]3 K+ t  `2 V6 r
你们的螺纹预紧之后,计算的残余预紧力是选值1.5~1.8F吗?
6 f7 U# i  l9 T+ E, c" c
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2016-6-10 12:15:51 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2016-6-10 01:02
& S5 t& r9 p  G7 W对于径向O圈的密封,即使有轻微的缝隙变化对密封的影响也不大。对于断面密封来说,则必须保证这个密封面的 ...
+ u$ `( ^/ Q! f; m
我说的残余预紧力为0,那是极端理想的情况。* `0 u& _" l" ?# Z; z7 G4 z

4 K/ ~; a( V) g- @1 X. l那么稍微放松一下,取值0.5F是否可以。
; M4 C1 O' k2 w4 k4 Z) h7 q2 B
因为我这个F值也很大的。
7 ~$ ]- y3 ?# u

点评

还是感谢了  发表于 2016-6-10 21:57
算了,当我没说。你都没看懂我说什么还0.5F,有意义吗?  发表于 2016-6-10 14:02
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2016-6-10 12:27:18 | 显示全部楼层
oldpipe 发表于 2016-6-10 01:04
: E# ?3 v4 N$ K至于F”的取值,没有充分理由的话,还是应该尊重资料上推荐的算法或数值。这个F”应该是N多个螺栓的合力 ...
4 O0 m. I0 Z9 N5 K! d0 {4 D
目前的计算过程是这样的, T8 e2 ^8 [* c) D
0. 假定螺栓数量,螺栓规格,螺栓强度等级- v: @' ^1 _  E6 w  s: j
1. 计算出工作力. ]6 A! F. [0 Z# @8 v7 M1 o
2. 选择残余预紧力=1.5倍的工作力
) s+ P2 i# t' q' y9 a  B3. 计算总力=工作力+残余预紧力$ z1 K/ [- A/ I  h8 Q- c2 Y4 S, d
4. 选择许用应用安全系数S=1.5, c( ]9 v' M( @! W6 j
5. 计算出螺栓小径,满足假设要求。
5 w  m5 w; e8 p& b- a% x6. 计算预紧力=总力-刚性系数*工作力,刚性系数=0.2( ^) P$ m. f7 ^0 O% I

* D' `7 y: z8 J  `1 k& R
7 ?5 T7 ]$ L. t: @. ~) v: f- F我最后算出来的是M36,10.9级,预紧力将近30吨力,我该用什么办法来达到啊?普通的扭力扳手能实现吗?9 L+ p. l0 U4 I- w+ J/ G

- D+ n, A  W0 J4 C! `

点评

M36的可以扭矩扳手或者液压扳手,有钱的直接上螺栓拉伸器  发表于 2016-6-14 11:16
大螺栓自有大扳手。有加长手动的,也有液压动力的。总不会有了螺栓找不到扳手的。  发表于 2016-6-10 23:12
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2016-6-10 14:36:36 | 显示全部楼层
very0717 发表于 2016-6-10 12:00
# f1 l6 f- I6 `# q* C你们的螺纹预紧之后,计算的残余预紧力是选值1.5~1.8F吗?
+ ]7 B8 Y- T7 a* ^5 u+ Z) p. p
我们是螺纹组合,根据公式校核强度,楼主压差这么小,应该不是问题,你o型圈尽量不要放在接合面,密封效果不好5 v6 ^) e  O8 l/ ]( W
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-11-24 15:38 , Processed in 0.057563 second(s), 20 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表