上海依森橡塑分享：O型密封圈在使用中的失效和解決措施

典型的O型密封圈失效是在使用中由于工作環(huán)境的原因?qū)е陆Y(jié)合不好而造成的。大多數(shù)O型密封圈失效原因有：

（1）密封槽設(shè)計的不合適——留下過大或過小的壓縮量；在壓緊后沒有足夠的移動空間；誤差積累。

（2）O型密封圈的尺寸不正確。

（3）O型密封圈與所接觸的介質(zhì)不相容。

（4）沒有對O型密封圈進行足夠的潤滑。此外由于處于密封狀態(tài)的O型密封圈所受應(yīng)力非常復(fù)雜，實際上難于對它進行評估，因此，對O型密封圈的材料和尺寸在其應(yīng)用環(huán)境中進行實驗是非常重要的。

O型密封圈的失效形式和解決措

（1）在密封圈上看不出來的密封失效

這主要是由于壓緊力不夠；誤差積累；元件形狀不規(guī)劃和制造過程中留下的分型線和/或縫隙使密封槽與密封圈之間的空間不合適等原因引起的。在多種密封失效中，這種失效是最難于診斷的，因為造成故障的原因在O型密封圈上是看不出來的，根本沒有可視線索。

這時應(yīng)該在使用中用推薦的壓緊力：了解隨著壓緊力的增加使O型密封圈截面積減小的壓緊力值；檢查直接影響O型密封圈截面積的積累誤差；在設(shè)計中考慮壓緊元件可移動的最大值，從而保證壓緊力處于推薦的壓緊力范圍內(nèi)；避免模具上O型密封圈容易產(chǎn)生縫隙和造成不匹配的分型線；確保O型密封圈的密封槽容積大于O型密封圈的體積，從而在不損害密封圈的情況下，允許密封圈膨脹。

（2）O型密封圈用后扁平

這主要是密封圈彈性材料的壓縮性差；材料的抗熱性能低；在液壓系統(tǒng)所用的介質(zhì)中，O型密封圈材料出現(xiàn)過度膨脹；為了密封可靠，壓緊力過大；在生產(chǎn)過程中，O型密封圈材料硫化不完全。在通常的靜密封和動密封的作用中，這種失效是由于在O型密封圈截面的兩邊出現(xiàn)了平面部分。   

這時應(yīng)該使用低凝固性能的彈性材料；選用能抵抗因摩擦和工作而產(chǎn)生熱的O型密封圈材料；重新檢查O型密封圈材料是否與系統(tǒng)所使用的介質(zhì)相容，應(yīng)該選擇與其所使用的介質(zhì)相容的O型密封圈材料；在可能的情況下，減小O型密封圈的壓力；檢查O型密封圈是否具有正確的物理特性。

（3）O型密封圈出現(xiàn)凸出、啃咬和螺旋失效

凸出、啃咬失效主要是密封槽間隙過大；系統(tǒng)壓力過大；O型密封圈材料過軟；系統(tǒng)使用的介質(zhì)使O型密封圈軟化；由于偏心造成的不規(guī)則間隙致使O型密封圈密封槽加工的不合適（留下銳邊）；與密封槽相比，O型密封圈的尺寸過大。在典型的高壓系統(tǒng)中，這種失效表現(xiàn)為：在低壓側(cè)的

O型密封圈上出現(xiàn)小缺口。螺旋失效是當O型密封圈的某些部分滑動時，另外的一些部分卻在滾動；在O型密封圈圓周的某些點上，O型密封圈被不同心的元件或油缸壁卡住，導(dǎo)致扭曲和450的表面裂口。

相關(guān)的原因有：元件間的不同心；由于偏載產(chǎn)生了大間隙；表達處理得不平行；潤滑的不充分；O型密封圈材料太軟；工作行程上的速度過低。一般出現(xiàn)在長行程的液壓活塞密封上，檢查O型密封圈表面時，會發(fā)現(xiàn)螺旋狀450的一些深口。

這時應(yīng)該通過機械加工減小密封槽的間隙；為防止O型密封圈凸出，使用新密封圈；采用硬材料的O型密封圈；檢查O型密封圈材料是否與系統(tǒng)介質(zhì)相容；提高金屬元件的剛度、改善同心度；將密封槽銳邊處理成半徑不小于0.005 的過渡圓角；安裝尺寸合適的O型密封圈；考慮使用增強的復(fù)合密封，如組合墊。檢查油缸孔是否已經(jīng)變形，導(dǎo)致間隙減小；金屬表面處理至10-20u范圍內(nèi)；改進潤滑（主要是內(nèi)部潤滑的O型密封圈）；增加O型密封圈材料強度和（或）加大其截面積；增加防止O型密封圈被擠出的阻塞圈。

（4）O型密封圈出現(xiàn)磨損

這主要是密封槽的金屬表面過于粗糙，在工作中導(dǎo)致O型密封圈磨損；金屬表面過于光滑，造成潤滑不充分；由于潤滑較差致使溫度過度或過低；系統(tǒng)介質(zhì)被摩擦產(chǎn)生的顆粒所污染。這種失效形式主要出現(xiàn)在有相互移動、振動、放置的動密封中，并可以通過觀察O型密封圈的一邊是否變平來判斷。

這時該采用推薦的金屬拋光處理；提供充分的潤滑（主要是內(nèi)部潤滑的O型密封圈）；檢查密封材料與系統(tǒng)溫度的匹配；用過濾器消除摩擦顆粒或采用防止塵圈；考慮采用更耐磨的O型密封圈材料，如酮基氰或聚氨脂橡膠。

（5）O型密封圈受熱硬化和氧化    

由于溫度超出規(guī)定的范圍，使彈性體硬化、增塑劑蒸發(fā)、氧化開裂。在動密封和靜密封中，O型密封圈表面出現(xiàn)凹痕或開裂，高壓裝置中的O型密封圈出現(xiàn)平面。臭氧侵害聚合物鏈，引起O型密封圈材料開裂，這種失效模式出現(xiàn)于動、靜密封暴露在空氣、臭氧和其它空氣污染物中的密封圈上，表現(xiàn)為出現(xiàn)與壓力方向垂直的小的表面裂口。這時應(yīng)該采用抗氧化（抗臭氧侵害）、耐高溫的O型密封圈材料；降低系統(tǒng)工作溫度。

（6）O型密封圈在安裝中損壞

O型密封圈密封槽上有銳邊，在安裝過程中當O型密封圈經(jīng)過尖銳的刃口時被損壞；導(dǎo)入時的倒角不夠大；活塞上用的O型密封圈型號過大，活塞桿上的O型密封圈型號過?。话惭b過程中，O型密封圈扭曲、被卡?。话惭b時沒有給O型密封圈潤滑；O型密封圈橡膠抗拉能力低（典型的是硅酮樹脂材料）。

這種失效出現(xiàn)于動、靜密封中，其特點是：O型密封圈上有短切口或凹口，或表面起皮、剝落。這時應(yīng)該倒去銳邊，安裝O型密封圈時，用管或帶遮蓋住刃口；導(dǎo)入時的倒角制成150-200；安裝的O型密封圈尺寸要正確；安裝時給O型密封圈潤滑。    

O型密封圈出現(xiàn)突發(fā)性壓力下降

故障原因：在高壓下工作時，O型密封圈吸收空氣，隨著系統(tǒng)壓力的迅速降低，存留在O型密封圈微小孔中的空氣逸出時，造成表面氣泡和開裂；

O型密封圈截面上出現(xiàn)不規(guī)劃的又深又短的裂口。O型密封圈開始運動時，面出現(xiàn)小氣泡。這時應(yīng)該延長降低壓力的時間；改用硬度為80-95范圍內(nèi)的O型密封圈材料，減小O型密封圈的截面尺寸。