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: 10934|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
0 f" }% i0 X. K' U9 i4 X9 {: j' s! [2 l3 L7 v7 b1 Z

# E- @+ X2 ^7 |) y我在网上找到的资料:
+ K9 }! D: `" R2 n( t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+ Z; a! w$ H! |0 y6 c- d
而对于不同工况,选择的残余预紧力的值有所不同。4 r, V, g+ `; W$ d! c2 m# T: x8 G
按下图来选择1 q% N$ h6 _, X' r/ _

. u- o: e4 C, r+ _9 ^' }
8 S. j+ D3 g0 j9 y( T  p那么我的问题是
& g1 W  F5 s5 \5 u; s7 K1. 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?
7 ~2 j1 |0 n. B: `# Q3 b2. 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。)
, P  L/ b2 Z/ B5 k
. ^2 ~& B3 a) F! k; J
" U# G: A" \% k7 k& P! Q0 M$ @1 d5 H4 |" t! c6 J
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。* A( p7 K+ A+ e' m
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
3 r* \3 n2 z. y* F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。 ...
& S" e% E- m3 l& K$ v2 o
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。
* B5 w# g% }( }2 L/ o
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
$ B  c8 Y' N* R* S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
4 }0 L( R" `+ w, @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 ...

! I% B# Z) C" _! R1 M7 u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?9 _# u% \7 F2 j1 S3 P4 z9 n) {
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
- M9 Z" b  z% G* _$ b  `3 _, _; @4 g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 ...
5 \& R* z* v! S7 j1 l
我说的残余预紧力为0,那是极端理想的情况。1 g' Y' B) A% w! `# U; `* ?
. P' ~6 E- U6 O7 F  f; K
那么稍微放松一下,取值0.5F是否可以。" m0 e# k& R7 z9 h4 H/ g

& c0 s# c- J2 d  p& E因为我这个F值也很大的。
" g* ~6 M& w& t; o0 h  b* S

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 01:047 B, ]( f: b4 d) j% a+ z- W. r5 J
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 ...

' t, p: D( g& T1 e- ^目前的计算过程是这样的0 a; _% }* h) v) o' \) t0 I' A
0. 假定螺栓数量,螺栓规格,螺栓强度等级$ z1 i4 {7 _( q. A* r, i
1. 计算出工作力
+ ^3 W% {( p$ [2. 选择残余预紧力=1.5倍的工作力7 t& [, S8 f$ a5 L' v0 w* e7 c( F/ D
3. 计算总力=工作力+残余预紧力
; t6 V; j1 }% t) r2 L5 S4. 选择许用应用安全系数S=1.5
9 ]% P) C. ^. J2 E0 ?: l5. 计算出螺栓小径,满足假设要求。
2 g2 s- D0 ^; ?; A  J- `6 w6. 计算预紧力=总力-刚性系数*工作力,刚性系数=0.2: O! s/ J. i& y7 S' S3 d4 W; N
( A8 }* X  u: K  \9 [

, ~0 X# A6 v0 R7 E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?
( y% q7 m8 N' D  K7 s; f# o
  X  ~$ x4 O! a( x. d

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
- R% i5 A5 i3 h: k# Z7 P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?
" v& y3 R0 m' m# D
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1 b0 F3 o: T$ [" T- L' e
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, 2024-11-15 01:42 , Processed in 0.056121 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