2、O型密封圈出現(xiàn)凸出、啃咬和螺旋狀失效
凸出、啃咬失效的主要原因:密封間隙過大,系統(tǒng)壓力超過密封承壓強(qiáng)度或未加擋圈,密封圈材料未達(dá)到設(shè)計(jì)硬度要求,密封圈密封溝槽加工尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,密封圈選取不合適(相對(duì)于密封溝槽尺寸太大)等。螺旋失效的主要原因:零件的同心度太低、潤滑不夠充分、密封圈材料太軟,當(dāng)密封圈的某些部分在滑動(dòng)而另一部分卻在滾動(dòng),從而引起扭曲或裂口。解決辦法是減小密封間隙,選用尺寸合適的O型密封圈,保證零件的同心度符合設(shè)計(jì)要求;密封溝槽嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)加工,使用增強(qiáng)的復(fù)合密封,如組合墊,采用符合設(shè)計(jì)要求的密封圈材料或增加阻止O型密封圈被擠出的擋圈。
3、O型密封圈在安裝過程中損壞
這種情況常出現(xiàn)在動(dòng)、靜密封中。主要原因是密封溝槽上有尖銳棱角或?qū)氲牡菇遣环蠘?biāo)準(zhǔn),安裝時(shí)沒有涂抹潤滑油,從而使密封圈被尖銳的刃口切傷、發(fā)生扭曲或卡住,表面產(chǎn)生凹(或凸)痕、起皮或剝落現(xiàn)象。解決辦法是按照設(shè)計(jì)要求加工密封溝槽,不得留有銳邊,安裝時(shí)在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液,當(dāng)O型密封圈通過螺紋時(shí),在螺紋上套金屬薄片或帶等,以使密封圈順利地插入。
二、O型圈大泄漏的表現(xiàn)和解決方法
1、O型圈大泄漏的表現(xiàn):
(1)形橡膠密封圈失去彈性;
(2)O形橡膠密封圈表面遭受嚴(yán)重磨擦損壞;
(3)O形橡膠密封圈過度收縮;
(4)O形橡膠密封圈受密封介質(zhì)腐蝕、溶脹;
(5)間隙值過大,O形橡膠密封圈被擠出;
(6)O形橡膠密封圈斷面直徑單邊粗細(xì)不一致,造成運(yùn)動(dòng)時(shí)扭曲破壞;
2、解決方法:
(1)提高O形橡膠密封圈材料性能,延長使用使用壽命;
(2)適當(dāng)提高O形橡膠密封圈膠料硬度,減少磨擦系數(shù);
(3)動(dòng)態(tài)使用時(shí),O形橡膠密封圈內(nèi)徑應(yīng)比軸徑稍大;
(4)提高O形橡膠密封圈膠料的耐油性;
(5)減小間隙值
(6)加強(qiáng)O形橡膠密封圈模型的尺寸控制和產(chǎn)品檢驗(yàn);
三、O型圈斷裂應(yīng)該如何解決
1、外觀檢查
該失效分析中關(guān)鍵性的一步是要對(duì)O型圈的機(jī)械損壞進(jìn)行徹底的檢查。顯然,所有的三個(gè)O型圈都產(chǎn)生了損壞,這必將會(huì)導(dǎo)致泄漏。令人驚訝的是,所有三個(gè)O型圈的斷裂都被朝著壓力源的方向,而不是背離它。然而,忽略其它可能導(dǎo)致失效的原因則可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)更關(guān)鍵因素的忽視,而這些關(guān)鍵因素能帶來好的預(yù)防方法。在本文的例子里面,O型圈并沒有產(chǎn)生其它的機(jī)械損壞。舉例來說,這種O型圈不存與壓力有關(guān)的擠出失效證據(jù),當(dāng)流體的壓力超過材料所能承受的強(qiáng)度時(shí),橡膠會(huì)被擠壓進(jìn)入配件之間的空隙,留下“損毀”橡膠的區(qū)域。這種情況顯然不存在于此O型圈上。并且沒有任何的跡象表明這種O型圈在裝配的零件之間產(chǎn)生了任何方式的壓縮。
此外,該橡膠材料也沒有任何化學(xué)分解或者熱降解的跡象。不同于其它損壞點(diǎn),該O型圈沒有明顯的膨脹、硬化、變軟、起泡、壓縮變形、脆化或者抗拉強(qiáng)度的損失等。非常簡單,與其他較明顯的損毀相比不存在損壞?;谶@些原因,這些密封材料的化學(xué)和熱不兼容性的因素得以被證明不是失效根本原因的潛在因素。
2、對(duì)斷裂進(jìn)行分析
O型圈的失效常出現(xiàn)在為了滿足應(yīng)用,O形墊圈被拉伸的裝配過程中。在這種情況下,雖然,O型圈通過了初始的泄露測試和并且使用了長達(dá)幾個(gè)星期。對(duì)于被毀壞的O型圈這是不可能的。因此,在進(jìn)行安裝和初始?jí)毫y試的時(shí)候,O型圈必須是沒有損壞的。這意味著O形墊圈肯定是在使用過程中損毀,即在它被安裝在槽內(nèi)之后,這是一種在靜態(tài)O型圈密封裝置中中非常罕見的情況。這種類型的使用中的損毀通??梢宰匪莸揭粋€(gè)或兩個(gè)原因。
常見的使用中的O型圈損毀的原因是撕裂,它是從初的扭縮點(diǎn)傳開的。在這種情況下,O型密封圈的一部分在安裝配合的金屬零件中被壓碎,通常是在安裝過程中意外彈出凹槽時(shí)產(chǎn)生的。以這種方式損毀的O型密封圈會(huì)表現(xiàn)出明顯的機(jī)械損壞跡象,其中包括:部分被嚴(yán)重壓碎,O型密封圈上某部分缺失,橫截面上有呈半圓形的切除等。在某些情況下,一個(gè)縮緊的O型密封圈會(huì)通過初始的泄露試驗(yàn)并在使用過程中損毀,這是由于O型密封圈初始的縮緊損壞傳播的結(jié)果。然而,在這些失效O型密封圈中沒有任何縮緊損壞的證據(jù)。