[AR] Re: Updated custom ball valve

  • From: David Gregory <david.c.gregory@xxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Tue, 24 May 2016 20:20:09 -0700

Another note: some amount of leakage for spring energized seals in dynamic 
aoolications is quite common in my experience.   Often the leakage will subside 
after the motion stops.   Also, I think I've mentioned before I've seen higher 
leakage with lower pressures due to insufficient preload (at higher pressures 
the seal is assisted by the fluid pressure).  What surface finish do you have 
on the shaft?   16 or better is typically called for.  

David 

On May 24, 2016, at 3:16 PM, Robert Watzlavick <rocket@xxxxxxxxxxxxxx> wrote:

When I talked to the BalSeal rep, he thought the McMaster parts might be from 
their company.  But since McMaster doesn't list the brand (unlike Grainger), 
it may be whoever has the lowest bid.  I got a quote from BalSeal from some 
custom seals that had a heel you could grip to keep the OD attached and a 
different material/seal lip but it was way out of my price range ($600 NRE 
plus $100/seal I think).  I've had such good luck with the larger McMaster 
seals as static seals for my injector so I figured they might work for a 
dynamic application. I can say that when I tested them with LN2, they sealed 
initially then leaked upon turning so hopefully if I can keep the shaft from 
wobbling around I'll have better luck. Do you have any price quotes for small 
quantities (20x) of the other brands?

I had planned on testing with water prior and then drying it out without 
disassembly prior to the LN2 testing.  What does the water do to the Molykote 
Z?  I soaked the bearings in acetone for a few hours, rotating them 
occasionally to get the existing lubricant out of them but I didn't 
re-lubricate them.  Since the motion is just intermittent, I thought I would 
just run them dry.  I cleaned the bearings in my LOX flowmeter the same way 
and ran them dry.

-Bob

On 05/23/2016 09:46 PM, Lloyd Droppers wrote:
Looks nice Bob, and the bearing arrangement should work out. I think the 
Belleville washer that other people suggested might be nice, but if 
everything in the load path (shaft, bearings, nut and spacers) have the same 
CTE the belleville washer shouldn't be necessary.

My main concern about the valve, if I were building it, would be the PTFE 
spring energized seals. I have never been able to get the cheap mcmaster 
versions (the used to be Coors-Tek brand) to work without leaking even with 
good surface finishes. So if they end up leaking on you, I would recommend 
spending a bit more on something from BAL or Trelleborg before you throw the 
design out as not working as I have had much more luck with the higher 
quality shaft seals.

For the lubrication you shouldn't certainly shouldn't use krytox, it will 
freeze at cryo temperatures. The Molykote Z works fine if you keep it dry. 
Speaking of dry make sure to purge the cavity with dry gas as ball bearings 
really do not like ice buildup, but you have done this before and probably 
knew that already.

Lloyd



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