多种典型的O型密封圈密封失效现象解答

FA五金配件 · 发布于 2021-01-06 15:15:04 · 145点击

(1)表面上看不出来的密封失效


这主要是

由于压紧力不够;

误差积累;

元件形状不规划;

制造过程中留下的分型线或缝隙使密封槽与O型密封圈之间的空间不合适等原因引起的。


在多种密封失效中,这种失效是最难于诊断的,因为造成故障的原因在O型密封圈上是看不出来的,根本没有可视线索。


这时应该在使用中用推荐的压紧力:

了解随着压紧力的增加使O型密封圈截面积减小的压紧力值;

检查直接影响O型密封圈截面积的积累误差;

在设计中考虑压紧元件可移动的最大值,从而保证压紧力处于推荐的压紧力范围内;

避免模具上O型密封圈容易产生缝隙和造成不匹配的分型线;

确保O型密封圈的密封槽容积大于O型密封圈的体积,从而在不损害密封圈的情况下,允许密封圈膨胀。


(2)使用后扁平

这主要是

密封圈弹性材料的压缩性差;

材料的抗热性能低;

在液压系统所用的介质中,O型密封圈材料出现过度膨胀;

为了密封可靠,压紧力过大;

在生产过程中,O型密封圈材料硫化不完全。


在通常的静密封和动密封的作用中,这种失效是由于在O型密封圈截面的两边出现了平面部分。

     

这时应该使用低凝固性能的弹性材料;

选用能抵抗因摩擦和工作而产生热的O型密封圈材料;

重新检查O型密封圈材料是否与系统所使用的介质相容,应该选择与其所使用的介质相容的O型密封圈材料;

在可能的情况下,减小O型密封圈的压力;检查O型密封圈是否具有正确的物理特性。



(3)出现凸出、啃咬和螺旋失效


凸出、啃咬失效主要是

密封槽间隙过大;

系统压力过大;

O型密封圈材料过软;

系统使用的介质使O型密封圈软化;

由于偏心造成的不规则间隙致使O型密封圈密封槽加工的不合适(留下锐边);

与密封槽相比,O型密封圈的尺寸过大。

在典型的高压系统中,这种失效表现为:在低压侧的O型密封圈上出现小缺口。


螺旋失效是当O型密封圈的某些部分滑动时,另外的一些部分却在滚动,在O型密封圈圆周的某些点上,被不同心的元件或油缸壁卡住,导致扭曲和450的表面裂口。

相关的原因有:

元件间的不同心;

由于偏载产生了大间隙;表达处理得不平行;

润滑的不充分;

O型密封圈材料太软;

工作行程上的速度过低。

这时应该通过机械加工减小密封槽的间隙;

为防止O型密封圈凸出,使用新密封圈;

采用硬材料的O型密封圈;检查O型密封圈材料是否与系统介质相容;

提高金属元件的刚度、改善同心度;

将密封槽锐边处理成半径不小于0.005 的过渡圆角;安装尺寸合适的O型密封圈;

考虑使用增强的复合密封,如组合垫。检查油缸孔是否已经变形,导致间隙减小;

金属表面处理至10-20u范围内;

改进润滑(主要是内部润滑的O型密封圈);

增加O型密封圈材料强度和(或)加大其截面积;

增加防止O型密封圈被挤出的阻塞圈。



(4)出现磨损


密封槽的金属表面过于粗糙,在工作中导致O型密封圈磨损;

金属表面过于光滑,造成润滑不充分;

由于润滑较差致使温度过度或过低;

系统介质被摩擦产生的颗粒所污染。


这种失效形式主要出现在有相互移动、振动、放置的动密封中,并可以通过观察O型密封圈的一边是否变平来判断。


这时该采用推荐的金属抛光处理;

提供充分的润滑(主要是内部润滑的O型密封圈);

检查密封材料与系统温度的匹配;

用过滤器消除摩擦颗粒或采用防止尘圈;

考虑采用更耐磨的O型密封圈材料,如酮基氰或聚氨脂橡胶。



(5)受热硬化和氧化    

由于温度超出规定的范围,使弹性体硬化、增塑剂蒸发、氧化开裂。

在动密封和静密封中,O型密封圈表面出现凹痕或开裂,这种失效模式出现于动、静密封暴露在空气、臭氧和其它空气污染物中的密封圈上,表现为出现与压力方向垂直的小的表面裂口。

这时应该采用抗氧化(抗臭氧侵害)、耐高温的O型密封圈材料;降低系统工作温度。



(6)在安装中损坏

O型密封圈密封槽上有锐边,在安装过程中当O型密封圈经过尖锐的刃口时被损坏;这时应该倒去锐边,安装O型密封圈时,用管或带遮盖住刃口。

导入时的倒角不够大;导入时的倒角制成150-200。

活塞上用的O型密封圈型号过大,活塞杆上的O型密封圈型号过小;尺寸要正确。

安装过程中,O型密封圈扭曲、被卡住;安装时没有给O型密封圈润滑。

O型密封圈橡胶抗拉能力低;典型的是硅酮树脂材料。



(7)突发性压力下降

在高压下工作时,O型密封圈吸收空气,随着系统压力的迅速降低,存留在O型密封圈微小孔中的空气逸出时,造成表面气泡和开裂,出现不规划的又深又短的裂口。

O型密封圈开始运动时,面出现小气泡。这时应该延长降低压力的时间;改用硬度为80-95范围内的O型密封圈材料,减小O型密封圈的截面尺寸。


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