O形圈失效的四大原因
发布时间:2019-08-16 17:25
O形圈的质量的好坏不仅取决与它的制作材料的优劣,设计技术先进与否,O形圈的日常使用也是一个重要方面。倘若O形圈在使用过程中,使用不当,会加速它的损坏,使其丧失密封性能。那么,日常生产中,在操作中应该注意些什么,才能使O形密封圈不失效呢?下面我们探讨一下O形圈失效的原因并给出相应的解决办法。
1.焦耳热效应的影响
橡胶材料的焦耳热效应,是指处于拉伸状态的橡胶遇热产生收缩的现象。在安装O型金属密封圈时,为了使它在密封沟槽内不产生窜动,在用作往复运动密封时,不产生扭曲现象,一般使它处于某种程度的拉伸状态。但如果将这种安装方法用于旋转运动,就会产生不良的结果。本来已经紧箍在旋转轴上的O 形密封圈,因旋转运动产生的摩擦热而收缩,进而使这种紧箍力增大,这样,产生摩擦热→收缩→紧箍力增大→产生摩擦热,如此反复循环,就大大地促进了橡胶的老化和磨损。
2.滑动表面的影响
滑动表面的粗糙度是影响O形圈表面摩擦与磨损的直接因素。一般地说,表面光洁摩擦与磨损就小,所以滑动表面的粗糙度数值往往很低(Ra0.2~0.050μm)。但是,试验表明,表面粗糙过低(Ra低于0.050μm)又会给摩擦与磨损带来不利的影响。这是因为微小的表面凹凸不平,可以保持必要的润滑油膜。因此要选择适当的表面要求。
滑动表面的材质对O形圈的寿命也有影响。滑动表面材质的硬度越大、耐磨性越高、保持光洁的能力就越强,O形圈的寿命也就越长。这也是液压缸活塞杆表面镀铬的重要原因。同理可以解释具有同样粗糙度的用铜、铝合金制成的滑动表面比钢制滑动表面对密封圈的摩擦与磨损更为严重,低硬度、大压缩量的密封圈不如高硬度、小压缩量的密封圈耐用的情况。
3.磨粒磨损现象
当密封的间隙具有相对运动时,工作环境中的灰尘和沙粒等被粘附在活塞杆表面,并随着活塞杆的往复运动与油膜一起被带入缸内,成为侵入O形密封圈表面的磨粒,加速O形圈的磨损,以致其失去密封性。为了避免这种情况发生,在往复运动式密封装置的外伸轴端处必须使用防尘圈。
4.间隙咬伤现象
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形金属密封圈的硬度范围是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。