密封圈永久变形是什么原因导致的?
由于0型密封圈用的合成橡胶材料是属于粘弹性材料,所以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,最终发生泄漏。永久变形和弹力消失是翱型密封圈失去密封性能的主要原因。
深圳泰华硅胶制品厂专业从事翱型密封圈生产、开发10多年,现跟大家分享一下造成翱型密封圈永久变形的
主要原因有哪些
1、温度影响翱型密封圈永久变形
使用温度是影响O型密封圈永久变形的另一个重要因素。 高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高,0型密封
圈的压缩永久变形就越大。当永久变形大于40%时,翱型密封圈就失去了密封能力而发生泄漏。因压缩变形而在翱型
密封圈的橡胶材料中形成的初始应力值,将随着( )型密封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
在零下工作的翱型密封圈,其初始压缩可能由于温度的急剧降低而减小或完全消失。在-50词-60颁的情况下,不耐低
温的橡胶材料会完全丧失初始应力;即使耐低温的橡胶材料,此时的初始应力也不会大于20颁时初始应力的25%。这是
因为0型密封圈的初始压缩量取决于线胀系数。所以,选取初始压缩量时,就必须保证在由于驰张过程和温度下降而
造成应力下降后仍有足够的密封能力。
温度在零下工作的0型密封圈,应特别注意橡胶材料的恢复指数和变形指数。
2、压缩率和拉伸量影响永久变形
制作翱型密封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松弛现象,此时,压缩应力随着时间的
增长而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大,则由橡胶应力松弛而产生的应力下降就越大,以致翱型密封圈弹
性不足,失去密封能力。因此,在允许的使用条件下,设法降低压缩率是可取的。增加翱型密封圈的截面尺寸是降低
压缩率最简单的方法,不过这会带来结构尺寸的增加。
应该注意,人们在计算压缩率时,往往忽略了0型密封圈在装配时受拉伸而弓触起的截面高度的减小。0型密封圈
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,0型密封圈的截面形状也会发生变化,就表现
为其高度的减小。此外,在表面张力作用下,0型密封圈的外表面变得更平了,即截面高度略有减小。这也是0型密
封圈压缩应力松弛的一种表现。
翱型密封圈截面变形的程度,还取决于翱型密封圈材质的硬度。在拉伸量相同的情况下,硬度大的翱型密封圈,其
截面高度也减小较多,从这一点看 ,应该按照使用条件尽量选用低硬度的材质。在液体压力和张力的作用下,橡胶材
料的翱型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。
3、工作介质的压力引触起翱型密封圈永久变形
工作介质的压力是引起翱型密封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
用会使翱型密封圈发生永久变形。因此,设计时应根据工作压力选用适当的耐压橡胶材料。工作压力越高,所用材料
的硬度和耐高压性能也应越高。
为了改善翱型密封圈材料的耐压性能,增加材料的弹性(特别是增加材料在低温下的弹性、降低材料的压缩永久变
形,一般需要改进材料的配方,加入增塑剂。但是,具有增塑剂的翱密封形圈,长时间在工作介质中浸泡,增塑剂会
逐渐被工作介质吸收,导致翱型密封圈体积收缩,甚至可能使翱型密封圈产生负压缩(即在翱型密封圈
和被密封件
的表面之间出现间隙。因此,在计算0型密封圈压缩量和进行模具设计时,应充分考虑到这些收缩量。应使压制出的
0型密封圈在工作介质中浸泡5词10昼夜后仍能保持必要的尺寸。
翱型密封圈材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°C, 三元乙丙橡胶100°C,氟橡胶140°C。因此各国对O型密封圈的永久变形作了规定。中国标
准橡胶材料的翱型密封圈在不同温度下的尺寸变化见表。同-材料的0型密封圈,在同一温度下,截面直径大的翱型密
封圈压缩永久变形率较低。
在油中的情况就不同了。由于此时翱型密封圈不与氧气接触,所以上述不良反应大为减少。加之又通常会引触起胶
料有一定的膨胀,所以因温度弓触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。以叮腈橡胶为例,
它的工作温度可达120°颁或更高。