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O形密封圈的主要失效原因及其防治措施(二)

作者:  来源:  更新时间:2017-08-11 18:09:27  点击次数:
2、间隙咬伤
被密封的零件存在着几何精度(包括圆度、椭圆度、圆柱度、同轴度等)不良、零件之间不同心以及高压下内径胀大等现象,都会引起密封间隙的扩大和间隙挤出现象的加剧。
 
O形圈的硬度对间隙挤出现象也有明显的影响。液体或气体的压力越高,O形圈材料硬度越小,则O形圈的间隙挤出现象越严重。
 
防止间隙咬伤的措施是,对O形密封圈的硬度和密封间隙加以严格的控制。选用硬度合适的密封材料控制间隙。常用的O形圈的硬度范围是HS60~90。低硬度者用于低压,高硬度者用于高压。
 
配用适当的密封圈保护挡圈,是防止O形圈被挤入间隙的有效方法。
 
3、扭曲现象
扭曲是指O形圈沿周向发生扭转的现象,扭曲现象一般发生在动密封状态。
 
O形圈如果装配的妥善,并且使用条件适当,一般不大容易在往复在往复运动状态下产生滚动或扭曲,因为O形圈与沟槽的接触面积大于在滑动表面上的摩擦接触面积,而且O形圈本身的抗拒能力原来就能阻止扭曲。
 
摩擦力的分布也趋向保持O形圈在其沟槽中静止不动,因为静摩擦大于滑动摩擦,而且沟槽表面的粗糙度一般不如滑动表面的粗糙度。
 
引起扭曲损伤的原因很多,其中最主要的是由于活塞、活塞杆和缸筒的间隙不均匀、偏心过大、O形圈断面直径不均匀等造成,由于造成O形圈在一周多受的摩擦力不均匀,O形圈的某些部分摩擦过大,发生扭曲。通常,断面尺寸较小的O形圈,容易产生摩擦不均匀。造成扭曲(运动用O形圈比固定用O形圈的断面直径大就是这个道理。)
 
另外,由于密封沟槽存在着同轴度偏差,密封高度不相等以及O形圈截面直径不均匀等现象,可能使得O形圈的一部分压缩过大,另一部分过小或不受压缩。当沟槽存在偏心即同轴偏差大于O形圈的压缩量时,密封会完全失效。
 
密封沟槽同轴度偏差大的另一个害处是使O形密封圈沿圆周压缩不均。此外还有由于O形圈截面直径、材质硬度、润滑油膜厚度等的不均以及密封轴表面粗糙度等因素的影响,导致O形圈的一部分沿工作表面滑动,另一部分则发生滚动,从而造成O形圈的扭曲。
 
运动用O形圈很容易因扭曲而损坏,这是密封装置发生损坏和泄漏的重要原因。因此提高密封沟槽的加工精密度以及减小偏心是保证O形圈具有可靠的密封性和寿命的重要因素。
 
安装密封圈不应是它处于扭曲状态。假如在安装时就被扭曲,则扭曲损伤就会很快发生。在工作中,扭曲现象会将O形圈切断,产生大量漏油,而且切断的O形圈会混到液压系统的其他部位,造成重大事故。
 
为了防止O形圈的扭曲损伤,在设计时应注意以下几点
1)O形圈安装沟槽的同心度大小,应从加工方便和不产生扭曲现象两个方面来考虑。
2)O形圈断面尺寸应均匀,并且在每次安装时都应在密封部位充分涂抹润滑油或润滑脂。有时也可以采用浸透润滑油的毡圈式加油装置。
3)加大O形圈的截面直径,动密封用O形密封圈的截面直径一般应大于静密封用O形圈;此外,O形圈应避免用作大直径活塞的密封。
4)在低压下也产生扭曲损伤时,可使用密封圈保护挡圈。
5)降低缸筒和活塞杆的表面粗糙度。
6)采用低摩擦系数的材料制作O形密封圈。
7)可用不易产生扭曲现象的密封圈代替O形圈。
O形密封圈
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