橡胶O型圈是我们最常见的橡胶制品,它应用广泛,生产工艺也比较简单,应用的材质较多。O型圈的损坏的大部分原因,并不是来自于橡胶O型圈的设计或者是压力,良好的设计如果只是单方面的增大压力,并不会造成o型密封圈的损坏,根本的原因是由于工作环境的高温高压下o型密封圈的永久变形以及被挤入间隙时造成的咬伤。
橡胶O型圈是典型的靠挤压发生形变而产生的密封效果,安装时与密封面产生接触压力,当压力大于密封介质的压力时产生密封效果,小于时就会发生泄漏。那么造成橡胶O型圈永久性变形的原因都有哪些?
设计和使用不当会加速损坏,致使其丧失密封效能。在高压、高温的工作条件下,损坏的主要原因是永久变形和O型圈被挤入密封间隙而引起的间隙咬伤以及在运动时出现扭曲现象。
由于使用的合成橡胶材料属于粘弹性材料,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机能,最终发生泄漏。永久变形和弹力消失是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。
a)压缩率和拉伸量与永久变形的关系
O型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,并且,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,以致弹性不足,失去密封能力。所以,在允许的使用条件下,应尽量降低压缩率。
b)温度与永久变形的关系
使用温度是影响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,压缩永久变形就越大。当永久变形大于40%时,O型圈就失去了密封能力而发生泄漏。
c)介质工作压力与永久变形
工作介质的压力是引起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。通常情况下,丁晴橡胶的默认硬度为70度的,若压力较大可选用80或90度的。