影響O型圈失效的因素很多,分析O型圈失效原因,采取正確對策,最大限度的延長密封圈的使用壽命。
O型圈的材質性能
O型圈表面呈現氣泡凹坑和疤痕
壓力變化過快,材料硬度和彈性過低,密封圈材質方面應采用抗氧化性能較好和耐高溫的材料,選擇高硬度高彈性的材料。
O型圈耐介質問題
因為材質不符合要求(與化學介質不兼容,材料也不能承受高溫或溫度超出預計)所造成的化學腐蝕、熱腐蝕,電腐蝕。應選擇與介質相適合的材料,比如更耐化學介質、更耐高溫的密封材料。
密封圈過度膨脹
O型圈在液壓系統工作介質中使用一段時間后,常出現密封圈過度膨脹,壓緊力增大的現象。而材料本身壓縮永久變形率過高。應檢驗密封圈的物理性能應符合設計要求;保證密封件材料的質量。
防止壓縮變形的方法有三種
(1)選擇性能較好的橡膠配方,改善壓縮永久變形性能。
(2)用專用O形密封圈組裝工具,保證O形密封圈被合理的壓縮。
(3)正確存放O形密封圈工具,使重軸狀部件或心軸的重量不是作用在O形圈的一個點或面上。
工作環境及安裝使用
O型圈出現傷口
在安裝過程中被損壞、應該消除溝槽等部件的鋒利邊角,合理設計溝槽避免留有銳邊;安裝時在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液;當O型密封圈通過螺紋時,在螺紋上套金屬薄片或帶等,以使密封圈順利地裝入;選用合適的密封件尺寸、硬度和彈性等。
正確的安裝方法
(1)安裝到位后應近距離仔細進行檢查,更換有刻劃或刺穿的O形密封圈。
(2)安裝時過度拉伸,O形密封圈會產生裂紋或膨脹,易于發現。
(3)安裝具有凹面的或不規則面O形密封圈,其內、外徑應具備一定的間隙和錐度。
使用環境因素
密封件使用不當
一個好的密封件,如果使用不當,也會造成整個產品失效,比如潤滑油使用錯誤。另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在O圈裝配過程中產生了扭曲;由於安裝不當而造成密封件受壓不均勻;密封件的潤滑不夠等失誤。
密封件周圍溫度過高,極易造成橡膠產生軟化、膨脹、硬化及龜裂等,橡膠的軟化、膨脹、硬化和龜裂等都隨工作溫度的升高而加劇。
如工作溫度越高,O形密封圈即失去密封能力而發生泄漏,在零下溫度工作的O形密封圈,其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減少或完全消失,在-50~-60攝氏度的情況下,可使不耐低溫的橡膠完全喪失初始應力;
油封唇口的溫度一般比工作介質高20~40攝氏度,刃口處溫度最高,在選用油封材料時應使油溫與唇口的溫升之和小于所選材料的最高常用溫度,才能確保油封的正常工作。另外,外部環境惡劣、塵土多,對密封件唇部會造成不同程度的磨損和拉傷現象。
系統能溶入空氣:
機械系統內有空氣,則油液會產生大量的氣泡,當氣泡到達密封件的內側壓力面時,會迅速釋放出很大的能量,而導致密封件唇部嚴重損傷;若系統內油蒸汽過多,而且壓力和溫度達到一定值時,會引起油液“自燃”,造成密封件支撐環、防擠環燒蝕或溶化、橡膠密封件局部碳化等損傷;
密封件磨損
改善造成磨損的部件和環境。保證滑動面與密封圈在運動過程中潤滑充分,改善O型密封圈耐磨性。
橡膠制品儲存環境
(1)溫度:5℃到25℃是理想的儲存溫度,不宜高于25℃。
(2)光照:避光(特別是太陽光)存放;
(3)氧和臭氧:橡膠材料應避免暴露在循環流動的空氣中。
(4)輻射:遠離放射性設備工作區;
(5)存放:密封保存,保持表面清潔;
(6)包裝:橡膠密封件不得接觸溶劑、油脂、磁性材料等會損壞橡膠的材料
(7)遠離化學污染源。