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泰州科德橡胶机械-开炼机:橡胶密封件的特性及失效分析

发布时间:2019-01-01 19:49:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

泰州科德橡胶机械-开炼机厂家2019年1月1日讯  橡胶是有机高分子化合物,它有以下的特点
一、 特点

 (1)较高的体积弹性和较低的形状弹性,稍加外力就可以改变形状,而体积却不易改变,这种性质是其它材料少有的;
 (2)有一定的机械强度和耐磨性;
 (3)优良的不透水和不透气性 ;
 (4)一定的化学稳定性和耐气候性

 (5)未经硫化的生胶还能与某些树脂掺舍而形成改变性能的胶料

 (6) 与其它材料 ( 如金属、塑料、石棉,软木及各种纤维等)组合成兼有两种材料特点的复合材料。

二、失效原因

       橡胶密封件的失效主要表现为密封处的泄露和密封件的损坏,最终导致失去密性,产生泄漏。密封件的失效轻者影响系统工作,浪费能源和污染环境;重者会弓l 起爆炸,失火,甚至危害人类的安垒。因此,准确判断橡胶密封件的失效原西,并采取相应措施是十分必要的。

       橡胶密封件的泄漏主要是因初始压缩量过小,密封表面质量差,材料选
择和安装不当引起的。橡胶密封件无论是垫片,还是唇形密封件都是依据安装时密封件产生一定压缩变形,使密封件与密封面紧密贴合,达到堵塞泄漏之目的。当初始压缩量过小时,在低压时就会产生泄露。
       设计密封装置时,当密封件的截面选择过小,安装槽的截面过大,会造成密封件的初始压缩量过小或没有。安装槽加工超差或有关零件的积累误差较大,也会使初始压缩量减小。因此,必须计算安装槽极限尺寸的截面尺寸,检查密封件的初始压缩量。橡胶冷收缩系数要比金属大十多倍,在低温下橡胶密封件截面收缩,材质变硬,也造成初始压缩量减小.
        密封面的表面缺陷 (如沟槽,毛刺、划伤等),表面粗糙,加工纹理不合理都会形成泄漏通道,在低压时会出现泄漏。例如,往复运动轴上的轴向划伤,刀痕,旋转轴上的螺旋刀纹都是造成泄漏的隐患。安装槽,油缸或运动轴的形状误差超过要求时,也会产生泄漏。粗糙的密封表面会使动密封件遭到过分的磨损,引起泄漏。
      任何橡胶材料都有一定的使用温度范围,高温下材料变软,体积膨胀,造成密封件的挤出而破坏了密封;低温下,材料的收缩、变硬都会引起泄漏。
       密封材料与介质不相容,橡胶吸取介质而溶胀,产生永久变形,最终导
致密封件损坏而泄漏。
        橡胶材料的硬度选择不当是造成泄漏的原因之一。如,垫片胶料的硬度
过低时会使垫片在安装中被挤出,过硬的垫片不仅需要较大的安装力,而且会使法兰密封面变形,而失去密封性。油封的材质过硬会使唇口弹性降低而引起泄漏。
        任何粗糙的安装过程都会造成密封件的失效。例如,安装法兰垫片时,
 若螺栓拧得不紧或不按顺序拧紧都会使垫片压缩变形不足,或垫片受力不均 匀,从而导致泄漏。安装时不注意保护密封件,它们会被螺纹 ,花键等划伤,这些不易观察到的伤痕会造成密封失效。油封与旋转轴线不垂直也是油封泄漏的原因。
       密封件的过度磨损是运动密封件损坏的主要原因。密封流体中存在着各种固体微粒对密封唇口处的橡胶产生撕裂作用,加速磨损。安装槽偏小或者 
封件截面选择过大,使密封件的压缩量过大,与密封面产生较大的接触应 力。它会将密封接触面间的润滑剂挤出,无法形成油膜,形成干摩擦而引起越过度磨损。 
       偏载荷的存在,使运动密封件受力不均匀,受载荷较大一面的材质会产
生过度磨损。动密封件需要有较好的润滑,缺乏润滑油会使运动面之间形成干摩擦,导致过度磨损。
 
三、解决办法 
        当工作压力较高或径向间隙较大时,O形圈或唇形密封件根部会挤入到径向间隙中,造成O形圈咬伤或唇形密封件根部的损坏。橡胶材质硬度较低,在高温下工作也会出现挤出破坏的现象。在往返运动中,O形匿和唇形密封件在摩擦力矩的作用下,有时会发生整圈或局部的扭转,轻者造成泄漏,重者使O形圈损坏,选用截面较大的O形圈,安装支承圈或抗扭挡圈来防止U形或x形圈等密封圈的扭曲破坏。
       含气泡的液体通过密封唇时,在压力的作用下,气泡体积缩小, 一 旦泄漏到低压区 ( 空气边)时。气泡突然膨胀而破裂,破裂时的压力打击密封唇,造成唇部的破坏,失去密封性。
       O形橡胶圈,油封用于旋转密封时会出现焦尔效应,这是造成它们破坏的
重要原因, 焦尔效应是受拉伸的橡胶件,在旋转过程中密封件与旋转轴相接触部位摩擦发热引起密封唇口的收缩,唇口的压缩应力增加,摩擦增大,引起进一步收缩。这样发热、收缩、再发热,再收缩,形成恶性的反馈循环,加速了橡胶的老化和龟裂,直至破坏。因此,用于旋转密封O形圈的内径应等于或稍大于旋转轴的直径。油封唇口对轴的过盈量应受到控制,不宜过大。
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