密封圈的注意事项

形密封圈的主要无效原因及其防治措施形圈设计、使用不当会加速它的损坏，丧失密封性能。实验表示，如密封装置各部分设计合理，单纯地提高压力，其实不会造成O形圈的损坏。在高压、高温的工作条件下，O形圈损坏的主要原因是O形圈资料的永久变形和O形圈被挤入密封缝隙而引起的缝隙咬伤一级O形圈在运动时出现扭曲现象。1、永久变形由于O形圈密封圈用的合成橡胶资料是属于粘弹性资料，因此初期设定的压紧量和回弹堵塞能力经长时间的使用，会产生永久变形而逐渐丧失，最后发生泄漏。永久变形和弹力消失是O形圈失去密封性能的主要原因，以下是造成永久变形的主要原因。1）压缩率和拉伸量与永久变形的关系制作O形圈所用的各种配方的橡胶，在压缩状态下都会产生压缩应力废弛现象，此时，压缩应力随着时间的增加而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大，则由橡胶应力废弛而产生的应力下降就越大，以致O形圈弹性不足，失去密封能力。因此，在赞同的使用条件下，想法降低压缩率是可取的。增加O形圈的截面尺寸是降低压缩率最简单的方法，但是这会带来结构尺寸的增加。应该注意，人们在计算压缩率时，经常忽略了

O形圈在装置时受拉伸而引起的截面高度的减小。O形圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的。同时，由于拉力的作用，O形圈的截面形状也会发生变化，就表现为其高度的减小。其他，在表面张力作用下，O形圈的表面面变得更平了，即截面高度略有减小。这也是O形密封圈压缩应力废弛的一种表现。O形圈截面变形的程度，还取决于O形圈材质的硬度。在拉伸量同样的情况下，硬度大的形圈，其截面高度也减小很多，从这一点看，应该依照使用条件尽量采用低硬度的材质。在液体压力和张力的作用下，橡胶资料的O形密封圈也会逐渐发生塑性变形，其截面高度会相应减小，以致最后失去密封能力。2）温度与O形圈驰张过程的关系使用温度是影响O形圈永久变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶资料的老化。工作温度越高，O形圈的压缩永久变形就越大。当永久变形大于40%时，O形圈就失去了密封能力而发生泄漏。因压缩变形而在O形圈的橡胶资料中形成的初始应力值，将随着O形圈的驰张过程和温度下降的作用而逐渐降低以致消失。温度在零下工作的O形圈，其初始压缩可能由于温度的急剧降低而减小或完好消失。在-50~-60℃的情况下，不耐低温的橡胶资料会完好丧失初始应力；即使耐低温的橡胶资料，此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是由于O形圈的初始压缩量取决于线胀系数。因此，采用初始压缩量时，就必定保证在由于驰张过程和温度下降而造成应力下降伍仍有足够的密封能力。温度在零下工作的O形圈,应特别注意橡胶资料的恢复指数和变形指数。综上所述，在设计上应尽量保证

O形圈拥有合适的工作温度，或采用耐高、低温的

O形圈资料，以延长使用寿命。3）介质工作压力与永久变形工作介质的压力是引起O形圈永久变形的主要因素。现代液压设备的工作压力正日益提高。长时间的高压作用会使O形圈发生永久变形。因此，设计时应依照工作压力采用合适的耐压橡胶资料。工作压力越高，所用资料的硬度和耐高压性能也应越高。为了改进O形圈资料的耐压性能，增加资料的弹性（特别是增加资料在低温下的弹性）、降低资料的压缩永久变形，一般需要改进资料的配方，加入增塑剂。但是，拥有增塑剂的O密封形圈，长时间在工作介质中浸泡，增塑剂会逐渐被工作介质吸取，以致O形密封圈体积缩短，甚至可能使O形密封圈产生负压缩（即在O形密封圈和被密封件的表面之间出现缝隙）。因此，在计算O形密封圈压缩量和进行模具设计时，应充分考虑到这些缩短量。应使压制出的O形密封圈在工作介质中浸泡5~10昼夜后还可以保持必要的尺寸。O形圈资料的压缩永久变形率与温度有关。当变形率在40%或更大时，即会出现泄漏，所以几种胶料的耐热性界限为：丁腈橡胶70℃，三元乙丙橡胶100℃，氟橡胶140℃。因此各国对O形圈的永久变形作了规定。中国标准橡胶资料的O形圈在不同样温度下的尺寸变化见表。同一资料的O形圈，在同一温度下，截面直径大的O形圈压缩永久变形率较低。在油中的情况就不同样了。由于此时O形圈不与氧气接触，因此上述不良反应大为减少。加之又平时会引起胶料有必然的膨胀，因此因温度引起的压缩永久变形率将被抵消。因此，在油中的耐热性大为提高。以丁腈橡胶为例，它的工作温度可达120℃或更高。2、缝隙咬伤被密封的零件存在着几何精度（包括圆度、椭圆度、圆柱度、同轴度等）不良、零件之间不同心以及高压下内径胀大等现象，都会引起密封缝隙的扩大和缝隙挤出现象的加剧。O形圈的硬度对缝隙挤出现象也有明显的影响。液体或气体的压力越高，O形圈资料硬度越小，则形圈的缝隙挤出现象越严重。防范缝隙咬伤的措施是，对O形密封圈的硬度和密封缝隙加以严格的控制。采用硬度合适的密封资料控制缝隙。常用的O形圈的硬度范围是HS60~90。低硬度者用于低压，高硬度者用于高压。配用合适的密封圈保护挡圈，是防范O形圈被挤入缝隙的有效方法。3、扭曲现象扭曲是指O形圈沿周向发生扭转的现象，扭曲现象一般发生在动密封状态。O形圈若是装置的稳当，而且使用条件合适，一般不大简单在往来在往来运动状态下产生滚动或扭曲，由于O形圈与沟槽的接触面积大于在滑动表面上的摩擦接触面积，而且O形圈自己的抗拒能力原来就能阻拦扭曲。摩擦力的分布也趋向保持O形圈在其沟槽中静止不动，由于静摩擦大于滑动摩擦，而且沟槽表面的粗糙度一般不如滑动表面的粗糙度。引起扭曲伤害的原因很多，其中最主要的是由于活塞、活塞杆和缸筒的缝隙不均匀、独爱过大、O形圈断面直径不均匀等造成，由于造成O形圈在一周多受的摩擦力不均匀，O形圈的某些部分摩掠过大，发生扭曲。平时，断面尺寸较小的O形圈，简单产生摩擦不均匀。造成扭曲（运动用O形圈比固定用O形圈的断面直径大就是这个道理。）其他，由于密封沟槽存在着同轴度偏差，密封高度不相等以及O形圈截面直径不均匀等现象，可能使得O形圈的一部分压缩过大，另一部分过小或不受压缩。当沟槽存在独爱即同轴偏差大于O形圈的压缩量时，密封会完好无效。密封沟槽同轴度偏差大的另一个害处是使O形密封圈沿圆周压缩不均。其他还有由于O形圈截面直径、材质硬度、润滑油膜厚度等的不均以及密封轴表面粗糙度等因素的影响，以致O形圈的一部分沿工作表面滑动，另一部分则发生转动，从而造成O形圈的扭曲。运动用O形圈很简单因扭曲而损坏，这是密封装置发生损坏和泄漏的重要原因。因此提高密封沟槽的加工精美度以及减小独爱是保证O形圈拥有可靠的密封性和寿命的重要因素。安装密封圈不应是它处于扭曲状态。若是在安装时就被扭曲，则扭曲伤害就会很快发生。在工作中，扭曲现象会将O形圈切断，产生大量漏油，而且切断的O形圈会混到液压系统的其他部位，造成重要事故。为了防范O形圈的扭曲伤害，在设计时应注意以下几点1）O形圈安装沟槽的同心度大小，应从加工方便和不产生扭曲现象两个方面来考虑。2）O形圈断面尺寸应均匀，而且在每次安装时都应在密封部位充分涂抹润滑油或润滑脂。有时也可以采用浸透润滑油的毡圈式加油装置。3）加大O形圈的截面直径，动密封用O形密封圈的截面直径一般应大于静密封用O形圈；其他，O形圈应防范用作大直径活塞的密封。4）在低压下也产生扭曲伤害时，可使用密封圈保护挡圈。5）降低缸筒和活塞杆的表面粗糙度。6）采用低摩擦系数的资料制作O形密封圈。7）可用不易产生扭曲现象的密封圈代替O形圈。4、磨粒磨损现象当密封的缝隙拥有相对运动时，工作环境中的灰尘和沙粒等被粘附在活塞杆表面，并随着活塞杆的往来运动与油膜一起被带入缸内，成为侵入O形密封圈表面的磨粒，加速O形圈的磨损，以致其失去密封性。为了防范这种情况发生，在往来运动式密封装置的外伸轴端处必须使用防尘圈。5、滑动表面对O形圈的影响滑动表面的粗糙度是影响O形圈表面摩擦与磨损的直接因素。一般地说，表面光洁摩擦与磨损就小，因此滑动表面的粗糙度数值经常很低（Ra0.2~0.050μm）。但是，试验表示，表面粗糙过低（Ra低于0.050μm）又会给摩擦与磨损带来不利的影响。这是由于渺小的表面凹凸不平，可以保持必要的润滑油膜。因此要选择合适的表面要求。滑动表面的材质对O形圈的寿命也有影响。滑动表面材质的硬度越大、耐磨性越高、保持光洁的能力就越强，O形圈的寿命也就越长。这也是液压缸活塞杆表面镀铬的重要原因。同理可以讲解拥有同样粗糙度的用铜、铝合金制成的滑动表面比钢制滑动表面对密封圈的摩擦与磨损更为严重，低硬度、大压缩量的密封圈不如高硬度、小压缩量的密封圈耐用的情况。6、摩擦力与O形圈的应用在动密封装置中，摩擦与磨损是O形圈损坏的重要影响因素。磨损程度主要取决于摩擦力的大小。当液体压力渺小时，O形圈摩擦力的大小取决于它的预压缩量。当工作液体承受压力时，摩擦力随之工作压力的增加而增大。在工作压力小于20MPa的情况下，近似地呈线形关系。压力大于20MPa时，