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​橡胶密封件密封失效的探讨

时间 : 2018-12-11 13:00:14 浏览量 : 54

    在液压传动系统里,各种原件和机构都处于封闭的状态,如果出现问题排查起来难度极大,而这种故障多是由于其中某个元件受到损坏后失效停止工作。密封件是保护工程元件和液压系统的重点,所以它的可靠性时常成为工程人员关注的焦点。橡胶之所以能作为重要的密封材料,就是因为它的抗压性和抗变性极强,能够防止压力介质发生泄漏。目前,橡胶密封技术在我国的航天以及石油化工等高新技术行业都有应用,所以,对橡胶的环境适应能力要求非常高,要想有效保证机械设备的正常运转,工作人员就必须高度重视橡胶密封结构的设计开发环节。因为很多时候就是因为橡胶材料或者结构的不合理导致密封失效,给工程作业带来极大的负面影响。本文就这一问题进行详细阐述,以期为加强橡胶密封设计的安全性和合理性提供一些参考和借鉴。


1  橡胶密封件密封失效的形式


橡胶密封件密封失效的形式主要有以下几点:


1)老化,随着时间的推移,密封件的强 度、 抗压性和抗变性都逐步下降,橡胶密封件开始变硬或者变脆;


2)磨损,由于密封件主要用于连轴转动的机械中,表面会出现划痕,而且还有深度不一的沟槽;


3)损伤,密封件的唇口出现变形,表面出现损伤,局部发生断裂的,最终导致密封失效;


4)扭曲,橡胶圈密封件局部发生翻转,出现凹槽或者突起;



5)膨胀,密封件的唇口开始软化、发粘或者局部发生剥离的情况;6)烧蚀,密封件的唇口碳化,支承环发生烧蚀,橡胶密封件失效。


密封件密封失效

2  橡胶密封件密封失效的成因


2.1  选型不当

橡胶密封件主要用在一些精密度极高的行业,所以质量是首要前提。如果选用一些型号不合适或者材料不合格的密封件,必定会出现失效的情况,影响工程进度。


2.2  装配质量不高

据调查,超过一半的橡胶密封件失效都是因为安装过程中出现了问题,安装时由于没有采用科学的方法,对于型号不符的元件也强行安装上去,导致密封件发生变形,造成密封失效。


2.3  密封件存放不当

密封件的存放有严格的条件,在运输的过程中,对密封件的放置不符合规范也是造成密封件失效的一大原因。


2.4  油液选择不合理

油液与橡胶密封件的接触是最密切的,所以油液选择是否合适会影响橡胶密封件的性能,如果油液的相容性不高的话,会加速橡胶圈的老化和变形,沉淀油液会加快橡胶密封件的磨损速度。


2.5  油液污染

按照规范的使用和保养方法,油液是需要定期更换的,这样即使维持油液的使用性能,也能及时观察到油液的污染情况,因为如果油液污染严重的话会导致橡胶圈膨胀变形。




3  几种主要密封件使用要点


3.1  O型橡胶密封圈

O 形橡胶密封圈的结构非常简单,体积小,能够与元件紧密贴合并且自身具有极强的密封作用,在第一次安装完毕之后便不需要再做后续调整,能够有效防止灰尘和其他介质的入侵,避免出现漏水、漏油等情况,而且O形橡胶密封圈的购买成本低廉,适应性强,广泛应用于各种机器设备元件的安装过程中。但是O形橡胶密封圈在机械启动后形成的摩擦阻力比较大,而且对于配合元件的精度要求极其严格。在安装的过程中,要保证密封圈的截面直径、内径范围等符合国家规定标准,把握好飞边尺寸,安装O型橡胶密封圈的沟槽中要留有适当的预压缩量。


3.2  Y型密封圈

Y 形密封圈的抗压能力较强,安装过程简单,而且摩擦阻力很小。在安装Y形密封圈时,要使用专门的工具辅助,为了最大程度保证密封圈的性能,要讲孔的边缘倒角,安装前要仔细清洗沟槽,以免带入杂质,安装时要涂上适量的润滑油。


3.3  YX 形密封圈

YX 形密封圈主要用于密封活塞杆,有TPU和CPU材质,分别用于一般液压缸和高压用油缸,而 YX 形密封圈也分为轴用和孔用两种。轴用的是对滑动的轴表面进行密封或者固定,而孔用的则是对滑动的内孔表面进行密封。为防止密封圈失效,可以与液压设备间隙较大的情况下防治挡圈,在安装密封圈时,需要仔细检查其唇边、唇口质量,并按照相关要求设置沟槽尺寸,尽量选用孔隙配合得当及材料合理的橡胶圈进行安装。


密封件密封失效

3.4  防尘圈

防尘圈的主要作用是在液压缸工作时防止灰尘、砂粒等杂质掉入,随时保持液压系统的整洁以及油液不受污染,防尘圈能及时刮除掉落在活塞杆上面的杂质。特别是在农业、矿山、机械等设备的使用环境中,灰尘极易侵入,安装防尘圈是很有必要的。在安装过程中,必须保证唇口的尺寸合理,过大或者过小都会降低防尘圈的使用寿命。


4  结论

综上所述,在橡胶 密封件定制的使用过程中,一方面要了解理论知识,弄清安装要点,另一方面也要结合工作实践经验加以分析探究,及时排查因橡胶密封件失效而造成的系统故障,保证机械设备的正常运转。


最常见的密封圈材料及耐介质

1、天然橡胶(温度0-80)适用于饮用水、热水、无油空气等,不适用 于石油类介质。  

2、硅橡胶(温度70-260)适用于饮用水、热水、无油空气以及高温蒸汽等,不适用 于石油类介质。  

3、乙丙橡胶(温度50-150)适用于热水、稀酸、无油空气和多种化学品,不适用于石油介质。  

4、丁腈橡胶(温度30-85)适用于石油产品,带油蒸汽的空气,植物油和矿物油;不适用于超过65℃的热水或超过60℃的热干空气。  

5、氟化橡胶(温度6-1480)适用于多种氧化酸、石油、卤代泾、润滑油、液压装置液体、有机液体和含碳氢化物的空气


基本介绍:

      O型圈适用温度为-60~280℃,可满足多种介质的使用要求。所以密封件厂家在泵的设计中得到越来越广泛的应用。O型圈的使用寿命主要是由O型圈的材质和使用环境(温度、压力、介质等)决定的。O型圈安装在沟槽和被密封面之间,有一定压缩量,由此产生的反弹力给予被密封的光滑面和沟槽底面以初始的压缩应力。从而起到密封作用。

     O型圈具有良好密封能力。这时硅胶O型圈的使用寿命就是由与o型圈相配合的槽及孔的配合尺寸和表面粗糙度等因素决定,需综合考虑O型圈实际使用的环境条件。但如果硅胶O型圈硬度过于偏低,因其截面为O型通常O型圈硬度为40~90度(邵氏硬度)。


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