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O型圈密封失效及原因

2015-9-11 16:50:11      点击:313

  在工程机械的使用中,O型圈在液压系统应用较为广泛,在高温、高压的工作条件下,O型圈失效的主要原因是永久变形,挤入密封间隙和运动时出现扭曲现象。

一.永久变形

由于O型圈使用的合成橡胶材料属于弹性材料,初期设计的压紧量和回弹堵塞能力经长时间的使用,弹性降低,产生了永久变形,导致密封效果下降,最终发生泄漏。

1.温度对永久变形的影响

高温会加速橡胶的老化。工作温度越高,O型圈的压缩变量越大。当永久变形大于40%时,O型圈就失去了密封能力而发生了泄漏。

低温会使橡胶材质的弹性降低,甚至消失。温度在零下工作的O型圈,在-50℃~-60℃的情况下,不耐低温橡胶材质弹性会急剧降低,设置失去弹性。

2.压力对永久变形的影响

液压系统的压力是引起O型圈永久变形的重要因素。工程机械液压系统的工作压力也在逐步提高,设备运转周期长。长时间的高压作用会使O型圈永久变形。

二.间隙咬伤

动密封装置由于运动学及工艺装配等原因,配合件之间存在着一定的间隙。假如O型圈材质过软,而密封间隙过大,在液压油的压力的作用下,会引起O型圈局部应力集中,在运动过程中被切掉,造成O型圈间隙咬伤。

由于活塞与液压缸之间存在着几何精度和装配精度的误差,都会加剧间隙咬伤也有较大的影响,液压系统的压力越高,密封圈硬度越小,咬伤现象越为严重。

防止间隙咬伤的措施;在维修装配对于密封间隙要严格控制,超出精度误差范围的,一定要及时更换部件,选用密封圈要满足硬度指标。另可配用适当的密封圈保护挡圈。

三.扭曲现象

扭曲是指O型圈沿轴向发生扭转的现象,引起密封圈扭曲的原因有很多,其中最重要原因是活塞。活塞杆和缸筒的间隙不均匀,偏心过大。O型圈断面直径不均匀,并由此造成各个受力点不均匀而发生的扭曲。另外O型圈在安装过程中,一定要注意O型圈的正常状态,防止安装造成扭曲现象。

四.颗粒磨损现象

活塞及活塞杆在运动过程中,工作环境的灰尘和杂质都会被附着在活塞杆的表面,并被带入到液压缸中,积聚在O型圈的两侧形成颗粒,加速密封圈的磨损,导致密封效果降低。因此在设备维护过程中,要经常检查并及时更换防尘圈。

五.摩擦力与O型圈的关系

在运动密封装置中,摩擦与磨损是O型圈损坏重要影响因素。摩擦力的增加,使O型圈在活塞杆间产生了热量,引起橡胶老化,导致O型圈失效,破坏了密封性能。摩擦产生的热量还会引起橡胶粘着,进一步增大了摩擦力,形成了不良循环。

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