一、如何合理設(shè)計(jì)O型圈溝槽尺寸
溝槽中的O型圈在介質(zhì)壓力驅(qū)使下會(huì)發(fā)生變形,O型圈邊緣部分會(huì)流入間隙位置達(dá)到O型圈密封功能。O型圈受到的壓力越大,致使O型圈變形越大,則O型圈將獲得更好的密封效果。在O型圈受到的壓力超出其承受極限時(shí),則O型圈會(huì)被擠入到間隙中,造成O型圈密封失效。為此O型圈溝槽設(shè)計(jì)時(shí),必須合理搭配O型圈硬度、工作壓力和間隙公差之間關(guān)系。并且在O型圈溝槽設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使O型圈溝槽間隙盡可能小。實(shí)際作業(yè)中,不可避免地會(huì)遇到O型圈溝槽間隙較大,為避免O型圈被擠入到間隙中,應(yīng)考慮選用抗擠出能力強(qiáng)和尺寸穩(wěn)定性較好的材質(zhì)做成O型圈,如聚氨酯材料O型圈。
二、O型圈功能失效原因分析與預(yù)防改善
1.O型圈功能失效原因分析
1/ O型圈先天性設(shè)計(jì)不足導(dǎo)致O型圈變形、O型圈邊緣被間隙咬傷和O型圈在運(yùn)動(dòng)中被扭曲;
2/ O型圈使用不當(dāng)導(dǎo)致O型圈變形、O型圈邊緣被間隙咬傷和O型圈在運(yùn)動(dòng)中被扭曲;
注意:①O型圈變形
在高溫、高壓的工作條件下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用,O型圈就會(huì)發(fā)生變形的情況;如果使用不當(dāng)導(dǎo)致O型圈變形量較大,將會(huì)發(fā)生泄露問(wèn)題,起不到O型圈密封的效果。可以說(shuō),O型圈變形和彈力消失是O型圈封圈失去密封作用的主要原因;
②O型圈邊緣被間隙咬傷
由于被O型圈密封的零部件存在著圓度、同軸度等不良,零件之間不同心和高壓下內(nèi)徑脹大等現(xiàn)象,所以O(shè)型圈與被密封部件間隙會(huì)增大,從而導(dǎo)致O型圈邊緣被間隙咬傷;另外,若O型圈的硬度與使用環(huán)境不符,也將導(dǎo)致O型圈邊緣被間隙咬傷;故液體或氣體的壓力越大、O型圈硬度越小,則O型圈邊緣被間隙咬傷越嚴(yán)重;
③O型圈被扭曲
O型圈被扭曲,通常發(fā)生在動(dòng)態(tài)情況下,主要是由于活塞、活塞桿和缸筒的間隙不均勻、偏心過(guò)大、O型圈斷面直徑不均勻等造成。即O型圈一周受到的摩擦力不均勻,O型圈封圈的某些部分摩擦過(guò)大,另外一些又過(guò)小,運(yùn)動(dòng)中從而發(fā)生扭曲;
④O型圈磨粒磨損
作業(yè)環(huán)境中存在著灰塵和沙粒等會(huì)隨著活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)粘附在活塞桿表面并與油膜一起帶入缸內(nèi),成為侵入O型圈表面的磨粒,加速O型圈的磨損而失去密封作用。
2.O型圈功能失效預(yù)防改善
1/O型圈設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮O型圈變形、O型圈邊緣被間隙咬傷和O型圈在運(yùn)動(dòng)中被扭曲等產(chǎn)生的原因;
2/O型圈使用時(shí)應(yīng)充分考慮O型圈變形、O型圈邊緣被間隙咬傷和O型圈在運(yùn)動(dòng)中被扭曲等產(chǎn)生的原因;
3/ O型圈斷面尺寸應(yīng)均勻,每次安裝時(shí)都應(yīng)在密封部位充分涂抹潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂;
4/ 動(dòng)密封用O型圈的截面直徑一般應(yīng)大于靜密封用O型圈;
5/ 在往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置的外伸軸端處必須使用防塵措施。