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液压密封业何时有飞跃
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水封GVA
概述
    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
截面形状
型号 VA型 VS型 VL型 VE型
说明 最常用的设计。 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。它具有最大的截面，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

四、设计准则
    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最大偏斜角度

    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,其最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中获取的最大允许偏心度，单位：度
n    -转速，单位：转/分
表1 同轴度和动态偏差 VA及VS型 轴径 d1 同轴度和动态总偏差 t1
≤9.5 0.4
9.5-19.5 0.6
19.5-38 0.9
38-68 1.1
68-105 1.4
105-155 1.6
155-210 1.9
210-2020 3.6
VL型 135-630 1.5
VE型 450-2100 6.0

    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。
表2 轴向位移 VA及VS型 轴径 d1 允许轴向位移 t2
≤9.5 0.4
9.5-19.5 0.6
19.5-38 0.8
38-68 1.0
68-105 1.2
105-155 1.5
155-210 1.8
210-2020 4.0
VL型 135-630 1.5
VE型 450-2100 12.0

    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。
校正系数X  
轴径d1 系数X
7-16 0.2
16-58 0.3
58-135 0.4
135-180 0.5
＞180 0.8

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形环最大可拉长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。
    如果更换V形水封涉及到拆除几个其它零件的耗时作业，可以将V形水封切割成两个部分，放置于适当的位置后，再用粘结材料和工具将两部分连接起来，注意连接处不可拉伸。
图1 图2

六、V形水封的应用
    1.V形水封用在密封润滑,并兼作防尘和水溅物。

    2.V形水封用在密封润滑油
    a.如果轴固定在一个方向旋转,可在唇口
接触面开螺旋形槽,使油通过"泵"的效应流出
轴表面。		     b.如果轴在二个方向旋转，使用排泄槽作回油孔。

    3.V形水封作为防水封

    4.V形水封可用作其他密封的辅助密封

安装图
注：当轴径d1的尺寸在2个V型环的边界处，请选择大尺寸的V型环。所有尺寸单位为mm

尺寸表
订货号 轴径尺寸
d1		 内径
d		 截面高度
C		 截面尺寸
A		 截面尺寸
B		 尺寸
d2		 尺寸
d3		 安装尺寸
B1
GVA-0030 2.7-3.5 2.5 1.5 2.1 3.0 d1+1 d1+4 2.5±0.3
GVA-0040 3.5-4.5 3.2 2 2.4 3.7 d1+1 d1+6 3.0±0.4
GVA-0050 4.5-5.5 4 2 2.4 3.7 d1+1 d1+6 3.0±0.4
GVA-0060 5.5-6.5 5 2 2.4 3.7 d1+1 d1+6 3.0±0.4
GVA-0070 6.5-8.0 6 2 2.4 3.7 d1+1 d1+6 3.0±0.4
GVA-0080 8.0-9.5 7 2 2.4 3.7 d1+1 d1+6 3.0±0.4
GVA-0100 9.5-11.5 9 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0120 11.5-12.5 10.5 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0130 12.5-13.5 11.7 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0140 13.5-15.5 12.5 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0160 15.5-17 14 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0180 17.5-19 16 3 3.4 5.5 d1+1 d1+9 4.5±0.6
GVA-0200 19-21 18 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0220 21-24 20 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0250 24-27 22 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0280 27-29 25 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0300 29-31 27 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0320 31-33 29 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0350 33-36 31 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0380 36-38 34 4 4.7 7.5 d1+2 d1+12 6.0±0.8
GVA-0400 38-43 36 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0450 43-48 40 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0500 48-53 45 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0550 53-58 49 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0600 58-63 54 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0650 63-68 58 5 5.5 9.0 d1+2 d1+15 7.0±1.0
GVA-0700 68-73 63 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-0750 73-78 67 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-0800 78-83 72 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-0850 83-88 76 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-0900 88-93 81 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-0950 93-98 85 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-1000 98-105 90 6 6.8 11.0 d1+3 d1+18 9.0±1.2
GVA-1100 105-115 99 7 7.9 12.8 d1+4 d1+21 10.5±1.5
GVA-1200 115-125 108 7 7.9 12.8 d1+4 d1+21 10.5±1.5
GVA-1300 125-135 117 7 7.9 12.8 d1+4 d1+21 10.5±1.5
GVA-1400 135-145 126 7 7.9 12.8 d1+4 d1+21 10.5±1.5
GVA-1500 145-155 135 7 7.9 12.8 d1+4 d1+21 10.5±1.5
GVA-1600 155-165 144 8 9.0 14.5 d1+4 d1+24 12.0±1.8
GVA-1700 165-175 153 8 9.0 14.5 d1+4 d1+24 12.0±1.8
GVA-1800 175-185 162 8 9.0 14.5 d1+4 d1+24 12.0±1.8
GVA-1900 185-195 171 8 9.0 14.5 d1+4 d1+24 12.0±1.8
GVA-1990 195-210 180 8 9.0 14.5 d1+4 d1+24 12.0±1.8
GVA-2000 190-210 180 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-2200 210-235 198 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-2500 235-265 225 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-2750 265-290 247 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-3000 290-310 270 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-3250 310-335 292 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-3500 335-365 315 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-3750 365-390 337 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-4000 390-430 360 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-4500 430-480 405 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-5000 480-530 450 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-5500 530-580 495 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-6000 580-630 540 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-6500 630-665 600 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-7000 665-705 630 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-7250 705-745 670 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-7500 745-785 705 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-8000 785-830 745 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-8500 830-875 785 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-9000 872-920 825 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-9500 920-965 865 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-10000 965-1015 910 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-10500 1015-1065 955 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-11000 1065-1115 1000 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-11500 1115-1165 1045 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-12000 1165-1215 1090 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-12500 1215-1270 1135 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-13000 1270-1320 1180 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-13500 1320-1370 1225 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-14000 1370-1420 1270 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-14500 1420-1470 1315 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-15000 1470-1520 1360 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-15500 1520-1570 1405 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-16000 1570-1620 1450 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-16500 1620-1670 1495 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-17000 1670-1720 1540 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-17500 1720-1770 1585 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-18000 1770-1820 1630 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-18500 1820-1870 1675 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-19000 1870-1920 1720 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-19500 1920-1970 1765 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0
GVA-20000 1970-2020 1810 15 14.3 25.0 d1+10 d1+45 20.0±4.0

注：大于900mm内径的VA形水封需要特别定制
    订货示例：
    型号为VA的水封
    轴径尺寸d1=105～115mm
    用订货号来标注：GVA1100－NBR

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