O型圈密封失效原因及应对措施

O型圈密封失效原因及应对措施

时间：2016-07-05 14:52:25 所属分类：行业文章

O型圈是一种可对两个方向起密封作用的密封元件，主要材料为合成橡胶，是液压工程中用的最多、最普遍的一种密封件。它被安装在各种形式的安装沟槽中，其径向或轴向预压缩赋予O型圈自身的初始能力，它随着工作介质压力的提高使其变形并增大其密封效果，如工作介质压力降到“零”时，则变形恢复到安装的原始压缩状态。而如果O型圈密封失效，则会引起元件和系统的内、外泄漏，不仅会使系统的容积效率降低，严重时会建立不起压力而使系统无法工作。外泄漏还会弄脏设备，污染环境。

那究竟是什么原因而引发的密封失效呢？一般我们会根据O型圈的表现形式加以判断进而选择应对措施，具体如下：

1、O型圈部分或全部出现整齐的伤口。

这种情况一般是在安装过程中被损坏，因为沟槽等部件边锋锐利或导入的倒角不符合标准，安装时没有涂抹润滑油，从而使密封圈被尖锐的刃口切伤、发生扭曲或卡住。

应对：消除锋利边角，合理设计沟槽不得留有锐边，安装时在沟槽及密封圈上涂上润滑油液，当O型密封圈通过螺纹时，在螺纹上套金属薄片或带等，以使密封圈顺利地插入。

2、O型圈呈现明显卷曲。

大多由于活塞、活塞杆和缸筒的间隙不均匀、偏心过大以及密封圈断面直径不均匀造成；也可能由于密封沟槽存在同轴度偏差，密封高度不相等导致O型圈一部分压缩过大，另一部分过小或者不受压缩；再者就是跟密封件的材质硬度，润滑油膜厚度等的不均匀以及密封轴表面粗糙度等多因素都有关。运动用O型密封圈很容易因扭曲而损坏，这是密封装置发生损坏和泄露的重要原因。

应对：选择高弹性的密封材料，在沟槽和密封圈上涂抹润滑脂尽量均匀，保证沟槽的加工质量，提高沟槽表面光洁度。

3、密封件表面呈现气泡凹坑和疤痕。

出现这种情况多是由于工作温度超出正常使用范围，使弹性体硬化，增塑剂蒸发、氧化，导致密封圈产生与作用压力方向垂直的小的表面裂口，从而出现了局部凹痕或开裂现象。

应对：沟槽设计时应考虑材料由于温度及化学介质引起的变形，密封圈材质方面应采用抗氧化性能较好和耐高温的材料，降低系统油液工作温度。

4、密封件有粗糙破损的边缘：凸出或螺旋状。

出现这种情况一般是间隙（指O型圈沟槽顶部与被密封面之间的间隙）过大，密封圈材料未达到设计硬度要求，密封圈密封沟槽加工尺寸不符合标准规定，密封圈选取不合适(相对于密封沟槽尺寸太大)等。

应对：选择合适的间隙；选择高硬度或高弹性的材料；合理的沟槽设计；合理设计倒角；使用增强的复核密封，如组合垫；选用合适的密封圈材料或增加阻止O型圈被挤出的挡圈。

5、密封件表面呈现永久压缩变形，呈扁平形状。

这种情况多是密封圈的材料弹性和抗热性能差导致的。因为O型圈在液压系统工作介质中使用一段时间后，常出现密封圈过度膨胀，压紧力增大的现象。而不符合材质要求的密封圈因为橡胶硫化不够完全，材料本身永久变形率过高，因而在压力的作用下，密封圈截面的三边被压成扁平形状。

应对：采用低凝固性能的橡胶材料；在一般工况下，选用耐热橡胶材料(因在工作中摩擦会产生热量)如丁腈橡胶、氯丁橡胶等；确认密封圈材料应与所使

用介质相容，检验密封圈的物理性能应符合设计要求；保证密封件材料的质量，确认材料与介质是否兼容。

6、直观看到表面各种缺陷。

如发泡、破裂、穿孔或褪色等。在高温接触表面呈现径向裂纹，会明显看到密封件变软或变得有光泽，同时有粉末状物质留在表面，与介质无接触一侧有腐蚀痕迹。但多数是因为材质不符合要求（与化学介质不兼容，材料也不能承受高温或温度超出预计）所造成的化学腐蚀、热腐蚀，电腐蚀。

应对：应选择与介质相适合的材料，比如更耐化学介质、更耐高温的密封材料。

7、密封件全部或部分区域产生磨损，可以在密封件表面找到磨损的颗粒。

这种多是在密封的间隙具有相对运动时，工作环境中的灰尘和沙粒被沾附在活塞杆表面，并随着活塞杆的往复运动与油膜一起被带入缸内，成为侵入O型密封圈表面的磨粒，加速O型密封圈的磨损，以致其失去密封性。

应对：保证沟槽的光洁度，改善造成磨损的部件和环境。保证滑动面与密封圈在运动过程中润滑充分(主要是内部润滑)，保证系统中过滤器精度，用耐磨性更好的O型密封圈材料，如聚氨脂橡胶等。

以上是关于O型圈失效的几方面原因分析及对策的梳理，仅供大家参考。影响O型圈失效的因素有多种多样，怎么样最大限度的延长密封圈的使用寿命一直是困扰我们技术人员的一大难题。但在实际的应用过程中，要不断积累经验，只有在已有的研究基础上进行大胆探索创新，才能不断推动我们的密封事业。

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