壓力容器的密封螺栓之殘余預緊力的選擇

very0717

我先說一下我的情況：2個45#鋼大板，各掏出一部分型腔,，然后在結合面鋪上O型圈,，然后再用螺栓鎖緊,，型腔里再注入液壓油,，5Mpa
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我在網(wǎng)上找到的資料：
為了保證連接的緊密性，以防止受載后結合面產(chǎn)生縫隙,，應使殘余預緊力的值>0
4 h, m1 ^4 I4 j" U+ r# _而對于不同工況,，選擇的殘余預緊力的值有所不同。
3 A5 m& i' w: b4 k# V# H按下圖來選擇
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那么我的問題是
1. 圖片上所講的壓力容器的緊密聯(lián)接是不是也是用了類似于O型圈的密封元件,，還是純機械的剛性密封,？
2. 因為我的案子是用了O型圈，在理想狀態(tài)下,，只要2塊大板的間隙保持不變,，O型圈處就不會產(chǎn)生斜漏，那么此時殘余預緊力的值就可能是=0,，但那是完全理想的狀態(tài),，我知道是不可能的。但可不可以,，我的那個工況下取值0.5F左右呢,？  （否則的話,，按1.5F來取值的話,，我的螺栓太巨大了。）
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) j2 ]- W+ V4 r9 e% p6 [

oldpipe

你可能沒有理解“受載后結合面產(chǎn)生縫隙”的意思。你的型腔里一旦有了壓力,，就會有將那兩塊大板分開的趨勢,。之所以沒有分開，是因為有螺栓拉力的存在,。試想,，沒有型腔壓力時，螺栓拉力的反作用力在哪里,？當然在兩塊大板之間�,，F(xiàn)在有了型腔壓力,，通過兩塊大板，將螺栓拉長,，直到螺栓與螺母工作面之間的距離大于兩塊板的厚度和,，兩塊大板之間的作用力——也就是那個殘余預緊力，就逐漸減小并最終消失,，大板就分離了,。如果，兩塊大板內(nèi)有軸,、套結構,，O型圈用在圓周上，大板的分離使軸,、套發(fā)生軸向移動,，并不改變O型圈密封結構，對密封效果沒有不可忽視的影響（假定套的剛性足夠大,，沒有被內(nèi)部的壓力撐大到影響密封,，大多數(shù)情況下，這個假定可以被接受,。）,。但似乎你把O型圈用在了端面上，壓力使兩塊大板分離到一定量時,，O型圈的工作條件不再滿足要求,，泄露必然發(fā)生。對這個問題的討論是在彈性范疇內(nèi)進行的,，而你似乎假定你的大板和螺栓都是理想的剛性體,，而且兩個大板都不存在由于材料和工藝因素造成的平面度誤差，所以你首先排除了實際上必然發(fā)生的問題,，當然得出的結論也就沒有了問題,。

zerowing

對于徑向O圈的密封，即使有輕微的縫隙變化對密封的影響也不大,。對于斷面密封來說,，則必須保證這個密封面的相對靜止。
& ^% B3 I; A! N9 W至于預緊多少,，則要平衡螺栓的伸長量和箱體受壓縮時的壓縮量,，保證工作狀態(tài)下箱體在最大工作張力狀態(tài)時仍保持一定的壓縮量，最小不得低于0壓縮量,。已此保證密封面的穩(wěn)定,。因此來說，就你的情況,，如果是端面密封,，不可能說殘余預緊為0,。那樣的設計沒有安全量，如果遇到松弛,，松脫等現(xiàn)象,，可能出大事故。

oldpipe

oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 00:54
- ?; i& Q6 ]$ s, p你可能沒有理解“受載后結合面產(chǎn)生縫隙”的意思,。你的型腔里一旦有了壓力,，就會有將那兩塊大板分開的趨勢。 ...

至于F”的取值,，沒有充分理由的話,，還是應該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值。這個F”應該是N多個螺栓的合力,，5MPa并不是個特別巨大的壓力,，如果你的型腔有個特別巨大的面積，也應該會有足夠的邊長,，放得下N多個大小適當?shù)穆菟ā?br /> 6 R1 K* ^3 d( @6 S1 s

伯努利111

我這邊儀器耐壓差50Mpa,，通常采用嵌入式，螺紋和O型圈密封,。如果零件不是很巨大可以采用,，螺紋＋o型圈密封方式，o
: W0 M6 s$ p) G型圈2到3個最好,，個人意見

25攝氏度

學習到了

very0717

伯努利111 發(fā)表于 2016-6-10 07:21
; f. [2 J* Q5 D  n  \我這邊儀器耐壓差50Mpa,，通常采用嵌入式，螺紋和O型圈密封,。如果零件不是很巨大可以采用,，螺紋＋o型圈密封 ...

) f: ~' f" K) k0 R你們的螺紋預緊之后，計算的殘余預緊力是選值1.5~1.8F嗎,？

very0717

zerowing 發(fā)表于 2016-6-10 01:02
" S+ ~# ]; H! ^9 m對于徑向O圈的密封,，即使有輕微的縫隙變化對密封的影響也不大。對于斷面密封來說,，則必須保證這個密封面的 ...

5 X5 O) x, D' K8 i- e' G9 m1 Q我說的殘余預緊力為0，那是極端理想的情況,。
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那么稍微放松一下,，取值0.5F是否可以。

2 a2 X/ y# _% K7 Z/ z因為我這個F值也很大的,。
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very0717

oldpipe 發(fā)表于 2016-6-10 01:04
: m: y! d+ ~0 h至于F”的取值,，沒有充分理由的話，還是應該尊重資料上推薦的算法或數(shù)值,。這個F”應該是N多個螺栓的合力 ...

; \# e: P3 U6 P- ]目前的計算過程是這樣的
, z4 \) p. I: X  Q$ w6 i1 Z" v2 Q0. 假定螺栓數(shù)量,，螺栓規(guī)格，螺栓強度等級
6 V6 ^% P: n9 Q7 `1. 計算出工作力
2. 選擇殘余預緊力=1.5倍的工作力
3. 計算總力=工作力+殘余預緊力
4. 選擇許用應用安全系數(shù)S=1.5
* }, a, c8 U& j( C9 G5. 計算出螺栓小徑,，滿足假設要求,。
4 i, T% ?- n8 R- U/ X1 d6. 計算預緊力=總力-剛性系數(shù)*工作力，剛性系數(shù)=0.2
! A) N9 V0 L% ^$ X; k$ H

我最后算出來的是M36,，10.9級,，預緊力將近30噸力，我該用什么辦法來達到�,�,？普通的扭力扳手能實現(xiàn)嗎？
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伯努利111

very0717 發(fā)表于 2016-6-10 12:00
$ m" G: ^( S7 a你們的螺紋預緊之后,，計算的殘余預緊力是選值1.5~1.8F嗎,？

我們是螺紋組合，根據(jù)公式校核強度,，樓主壓差這么小,，應該不是問題，你o型圈盡量不要放在接合面,，密封效果不好
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