O型圈密封失效及原因
在工程機械的使用中,O型圈在液壓系統應用較為廣泛,在高溫、高壓的工作條件下,O型圈失效的主要原因是永久變形,擠入密封間隙和運動時出現扭曲現象。
一.永久變形
由于O型圈使用的合成橡膠材料屬于彈性材料,初期設計的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用,彈性降低,產生了永久變形,導致密封效果下降,最終發生泄漏。
1.溫度對永久變形的影響
高溫會加速橡膠的老化。工作溫度越高,O型圈的壓縮變量越大。當永久變形大于40%時,O型圈就失去了密封能力而發生了泄漏。
低溫會使橡膠材質的彈性降低,甚至消失。溫度在零下工作的O型圈,在-50℃~-60℃的情況下,不耐低溫橡膠材質彈性會急劇降低,設置失去彈性。
2.壓力對永久變形的影響
液壓系統的壓力是引起O型圈永久變形的重要因素。工程機械液壓系統的工作壓力也在逐步提高,設備運轉周期長。長時間的高壓作用會使O型圈永久變形。
二.間隙咬傷
動密封裝置由于運動學及工藝裝配等原因,配合件之間存在著一定的間隙。假如O型圈材質過軟,而密封間隙過大,在液壓油的壓力的作用下,會引起O型圈局部應力集中,在運動過程中被切掉,造成O型圈間隙咬傷。
由于活塞與液壓缸之間存在著幾何精度和裝配精度的誤差,都會加劇間隙咬傷也有較大的影響,液壓系統的壓力越高,密封圈硬度越小,咬傷現象越為嚴重。
防止間隙咬傷的措施;在維修裝配對于密封間隙要嚴格控制,超出精度誤差范圍的,一定要及時更換部件,選用密封圈要滿足硬度指標。另可配用適當的密封圈保護擋圈。
三.扭曲現象
扭曲是指O型圈沿軸向發生扭轉的現象,引起密封圈扭曲的原因有很多,其中最重要原因是活塞?;钊麠U和缸筒的間隙不均勻,偏心過大。O型圈斷面直徑不均勻,并由此造成各個受力點不均勻而發生的扭曲。另外O型圈在安裝過程中,一定要注意O型圈的正常狀態,防止安裝造成扭曲現象。
四.顆粒磨損現象
活塞及活塞桿在運動過程中,工作環境的灰塵和雜質都會被附著在活塞桿的表面,并被帶入到液壓缸中,積聚在O型圈的兩側形成顆粒,加速密封圈的磨損,導致密封效果降低。因此在設備維護過程中,要經常檢查并及時更換防塵圈。
五.摩擦力與O型圈的關系
在運動密封裝置中,摩擦與磨損是O型圈損壞重要影響因素。摩擦力的增加,使O型圈在活塞桿間產生了熱量,引起橡膠老化,導致O型圈失效,破壞了密封性能。摩擦產生的熱量還會引起橡膠粘著,進一步增大了摩擦力,形成了不良循環。