欢迎访问东阿天汇桶业有限公司官方网站!

服务热线:0635-3586767营销网络丨在线留言

1

1

2

2

PREV
NEXT
资讯分类

中国钢桶包装网-沟槽式钢桶封闭器法兰的密封最优化设计(2)

  • 分类:行业新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2014-03-16 10:36
  • 访问量:

【概要描述】由于法兰密封垫圈在垂直方向和水平方向受力状态不同。垂直方向受到的是来自以法兰轴心为中心的径向压力,也就是垂直方向的压力,其密封空间也是垂直的狭窄缝隙;而水平方向受到的是与法兰轴心垂直的纵向压力,也就是水平方向的压力,其密封空间则是水平的狭窄缝隙。

中国钢桶包装网-沟槽式钢桶封闭器法兰的密封最优化设计(2)

【概要描述】由于法兰密封垫圈在垂直方向和水平方向受力状态不同。垂直方向受到的是来自以法兰轴心为中心的径向压力,也就是垂直方向的压力,其密封空间也是垂直的狭窄缝隙;而水平方向受到的是与法兰轴心垂直的纵向压力,也就是水平方向的压力,其密封空间则是水平的狭窄缝隙。

  • 分类:行业新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2014-03-16 10:36
  • 访问量:
详情

沟槽式钢桶封闭器法兰的密封最优化设计(2)

杨文亮

  五、不同法兰采用不同密封垫圈的密封状态

  由于法兰密封垫圈在垂直方向和水平方向受力状态不同。垂直方向受到的是来自以法兰轴心为中心的径向压力,也就是垂直方向的压力,其密封空间也是垂直的狭窄缝隙;而水平方向受到的是与法兰轴心垂直的纵向压力,也就是水平方向的压力,其密封空间则是水平的狭窄缝隙。所以,用单独的矩形密封圈要达到既兼顾水平受力又兼顾垂直受力,显然是不可能圆满的,对于特殊情况下采用弹性较小的垫圈时,问题则更为明显。

  最佳的密封状态,应该是垂直方向的密封圈直径方向薄一些,轴向厚一些;而水平方向密封圈应该是直径方向厚一些,轴向薄一些,这样更能适应两种不同方向缝隙的要求。

  鉴于垂直方向与水平方向的不同受力状态,以及对钢桶内容物相容等因素的考虑,水平方向和垂直方向密封垫圈采用不同材料制作较为科学。不同材料主要考虑两种不同受力状态对密封圈弹性的要求,以及水平密封圈与钢桶内容物相容性的要求。

  图8为传统的法兰及桶口型式,采用不同材质的双密封圈锁合前后的结构和尺寸。图9为沟槽式(GRT)法兰及传统桶口型式,采用三元乙丙单密封垫圈锁合前后的结构和尺寸。

图8 传统法兰及桶口型式采用不同材质的双垫圈锁合

图8 传统法兰及桶口型式采用不同材质的双垫圈锁合

图9 沟槽式法兰及传统桶口型式采用三元乙丙单垫圈锁合

图9 沟槽式法兰及传统桶口型式采用三元乙丙单垫圈锁合

  选用不同的法兰型式、不同的密封圈组合,以及不同的桶口冲孔翻边尺寸,其密封效果是各不相同的。表2为各种不同密封组合状态下的密封效果数据。

  从表同可以看到,最佳的组合是:采用增加锥度的桶口冲孔翻边型式,沟槽式(GRT)法兰,并配合不同材质的双垫圈,因为这种组合在缝隙里密封圈的延伸范围最大,增加了密封表面积,因而密封效果最好。

表2 不同法兰与垫圈组合的密封效果

(单位:mm)

序号

法兰型式及密封圈组合

传统的桶口型式

增加锥度的桶口型式

V

H

V

H

1

传统的法兰,不同材质双垫圈,上部为黑色丁腈垫圈,下部为白色三元乙丙垫圈

6.10

5.08

6.86

5.08

2

沟槽式(GRT)法兰,相同材质的双垫圈,上下垫圈均为黑色丁腈垫圈

7.62

4.32

8.38

4.32

3

沟槽式(GRT)法兰,相同材质的双垫圈,上下垫圈均为白色三元乙丙垫圈

7.62

4.32

7.62

4.32

4

沟槽式(GRT)法兰,单垫圈,黑色丁腈垫圈

7.62

3.81

7.62

3.81

5

沟槽式(GRT)法兰,单垫圈,白色三元乙丙垫圈

7.62

3.81

7.62

3.81

6

传统法兰,相同材质双垫圈,上下均为黑色丁腈垫圈

5.97

7.62

7.11

5.08

7

传统法兰,相同材质双垫圈,上下均为白色三元乙丙垫圈

5.84

5.08

6.60

5.08

8

传统法兰,单垫圈,黑色丁腈垫圈

5.08

4.57

6.35

4.32

9

传统法兰,单垫圈,白色三元乙丙垫圈

5.08

4.70

5.08

4.70

注:V——垂直方向延伸长度;H——水平方向延伸长度。

  六、法兰密封垫圈的性能最优化

  法兰的密封效果,与垫圈的质量关系很大。密封效果较好的垫圈,其物理性能和化学性能都要满足一定的要求。下面是国际上常用的主要密封垫圈性能指标(仅供参考)。

  (一)白色三元乙丙垫圈

  1、物理性能

  (1)硬度:75~80(邵氏A硬度);

  (2)初始抗拉强度:1000(磅/英?2·分钟);

  (3)初始伸长率:300%;

  (4)弹性:50~70%;

  (5)压缩量:最大20%(在华氏250度下压缩3小时)。

  2、化学性能

  试验条件:在室温条件下,于下列溶液中浸泡7天,垫圈材料没有显示变质迹象为合格。

  (1)苯乙酮;

  (2)丙酮。

  3、臭氧试验

  把垫圈拉长25%,于华氏100度条件下,放置在每1亿份空气中包含150份臭氧的环境中,持续8小时。样品垫圈必须没有显示开裂的迹象。

  4、耐热试验

  垫圈材料必须能够承受400华氏度的高温15分钟,试验后样品没有明显的变质迹像。

  5、耐磨性试验(耐久性试验)

  密封垫圈必须能够经受钢桶的正常使用要求,即满足钢桶的使用环境和使用寿命要求。具体的使用要求根据用户的使用要求而定。

  (二)黑色丁腈垫圈

  1、物理性能:

  (1)硬度:75~80(邵氏A硬度);

  (2)初始抗拉强度:1500(磅/英?2·分钟);

  (3)初始伸长率:225%;

  (4)弹性:40~60%;

  (5)压缩量:最大15%(在华氏250度下压缩3小时)。

  2、化学性能

  试验条件:在室温条件下,于下列溶液中浸泡7天,垫圈材料不显示变质迹象为合格。

  (1)标准燃油C#;

  (2)白矿油;

  (3)ASTM(美国材料与试验协会)标准3号油;

  (4)航空燃油(115辛烷值)。

  3、在标准燃油C#中的浸泡试验

  在标准燃油C#中,室温浸泡48小时后,垫圈材料的膨胀率不超过35%。

  4、臭氧试验

  把垫圈拉长25%,于华氏100度条件下,放置在每1亿份空气中包含150份臭氧的环境中,持续8小时。样品垫圈必须没有显示开裂的迹象。

  4、耐热试验

  垫圈材料必须能够承受450华氏度的高温15分钟,试验后样品没有明显的变质迹像。

  七、法兰S形锁合结构

  通过长期的实践证明,传统的钢桶封闭器法兰锁装结构有着致命的缺陷。如图2所示,当钢桶进行桶顶八点钟方向跌落试验时,法兰八方部位极容易与桶顶分离,从而造成密封性能的丧失,多数桶口泄漏的事故都是由此引起的。

  为了解决这一问题,一种新型的“S”形封闭器锁合结构应运而生。这种结构看似比传统锁合结构复杂,但其实是采用特殊的锁合模具进行一次性锁合,与传统的锁合工序没什么区别,生产效率也是一样的,只是锁合模具的结构不同而已。

  采用“S”形锁合结构生产的钢桶,在进行钢桶跌落试验时,将不会产生如图2所示的桶顶与法兰分离的情况,而且密封效果更好。

  图10为传统法兰和沟槽式(GRT)法兰分别采用S形锁合模装配后的结构示意图。

图10 封闭器法兰和桶顶的S形锁合结构图

图10 封闭器法兰和桶顶的S形锁合结构图

  由于S形锁合结构的变化,传统的封闭器装配型式也要发生相应的改变,尤其是封盖的装配位置将会由原先的桶塞外沿,改变为S形凸缘。这样的装配结构变化,增加了封盖的安全性和防伪性能,它使封盖的防水性更优,安全性更好。

  图11为S形锁合后的完整封闭器装配图。

图11 法兰S形锁合的完整封闭器装配图

图11 法兰S形锁合的完整封闭器装配图

八、结语

通常情况下,影响桶口密封性能的因素有很多,总结一下主要有以下7个问题:

1、法兰锁合时,法兰水平方向无遮挡,垫圈被挤出;

2、进行钢桶跌落试验时,桶顶与法兰分离,水平压力丧失;

3、法兰垫圈锁合后延伸空间小,没有充分填充缝隙;

4、法兰垫圈弹性小,不能在锁合压力作用下充满缝隙;

5、法兰垫圈不能与钢桶内容物相适应,受内容物腐蚀后密封丧失。

6、法兰垫圈形状分布不合理,不能有效地在缝隙中进行延伸。

7、钢桶进行跌落试验时,桶顶与法兰分离,水平压力丧失。

要同时解决以上7个问题,采取本文前面所有的优化项目,可以达到最佳的密封效果。主要措施是:

1、采用桶顶上桶口增加锥度的冲孔翻边结构和尺寸;

2、采用沟槽式(GRT)法兰结构;

3、采用不用材质的双密封垫圈配置;

4、垫圈尺寸设计应科学合理;

5、采用材料性能和质量较好的密封垫圈;

6、采用S形法兰锁合结构。

 

  东阿天汇桶业有限公司以真诚取信誉,以优惠的烤漆桶、镀锌桶、开口桶价格,热情的服务,回报广大客户。本公司专业生产开口桶、镀锌桶、烤漆桶等,产品畅销全国,深受用户好评。

扫二维码用手机看

东阿天汇桶业有限公司以“务实创新、回报社会”为企业理念,以“真诚合作,互惠双赢”为经营理念

Donga Tianhui Barrel Co., Ltd. takes "pragmatic innovation and return to society" as its corporate philosophy, and "sincere cooperation, mutual benefit and win-win" as its business philosophy.

产品中心

开口桶

闭口桶

人才招聘

岗位招聘

联系我们 / CONTACT US

公司地址:山东省聊城市东阿县大桥镇郭口村

邮编:252218
销售电话:0635-3586767 

尹总:13563585377
传真:0635-3584756

邮箱:tianhuity@163.com

东阿天汇桶业有限公司

扫一扫,手机访问网站

版权所有 © 东阿天汇桶业有限公司  网站建设