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O型圈主要失效原因及预防措施

日期:2020-02-22
O 型圈 设计和使用不当会加速O型圈的损坏并失去密封性能。实验表明,如果密封装置各部分设计合理,单纯增加压力不会造成O型圈的损坏。在高压、高温工作条件下,O型圈损坏的主要原因是O型圈材料的变形以及O型圈被挤入密封间隙而产生的间隙咬合。一级 O 形环正在移动。发生失真。 O型圈密封材料的变形 由于O型圈所用的合成橡胶材料是粘弹性材料,其初始设定压力和回弹阻挡能力在长期使用后会发生变形并逐渐丧失,很终导致泄漏。变形和失去弹性是O型圈丧失密封性能的主要原因。以下是O型圈变形的主要原因。 Zh 1) O型圈密封材料的压缩率和拉伸量与变形的关系。生产O型圈密封件所使用的各种配方的橡胶在压缩状态下都会产生压缩应力松弛。增长和减少。使用时间越长,压缩率和拉伸量越大,橡胶应力松弛引起的应力降越大,导致O型圈弹性不足,失去密封能力。因此,建议在允许的使用条件下尽量降低压缩比。增加O型圈的横截面尺寸是降低压缩率的很简单方法,但这会增加结构尺寸。需要注意的是,在计算压缩比时,往往忽略了O型圈在装配过程中拉伸造成的横截面高度的减小。 O型圈横截面积的变化与其周长的变化成反比。同时,O型圈的横截面形状也会因拉力的作用而发生变化,表现为高度的减小。另外,在表面张力的作用下,O型圈的外表面变得更加平坦,即横截面高度略有减小。这也是O型圈压应力松弛的表现。 O型圈密封断面的变形程度还取决于O型圈密封材料的硬度。在相同拉伸量的情况下,硬度大的O型圈的硬度也降低了截面高度。从这一点来看,应根据使用条件选择硬度低的材料。在液体压力和拉力的作用下,橡胶材料的O型圈也会逐渐发生塑性变形,O型圈的截面高度也会相应减小,从而失去密封能力。 2)温度与O型圈松弛过程的关系 使用温度是影响O型圈变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高,O 形圈的压缩形变越大。当变形大于40%时,O型圈就会失去密封能力而发生泄漏。 O型圈的橡胶材料因压缩变形而形成的初始应力值会随着O型圈的松弛过程和温度下降的作用而逐渐减小并消失。对于在零以下温度下工作的 O 形圈,由于温度急剧下降,O 形圈的初始压缩可能会减少或完全消失。在-50至-60℃的情况下,非耐低温橡胶材料将完全失去初始应力;即使是耐低温的橡胶材料,此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是因为O型圈的初始压缩取决于线膨胀系数。因此,在选择初始压缩量时,需要保证由于松弛过程和温度下降而导致应力降低后,仍有足够的密封能力。