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O型圈装配和使用不当,会加速其损坏

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O型圈装配和使用不当,会加速其损坏

发布日期:2021-04-20 作者: 点击:

    O型圈装配和使用不当,会加速其损坏,在压力攻丝机的施工和装配中失去密封性能。带压攻丝机破坏性试验表明,如果密封装置各部分设计合理,单纯增加压力不会造成O型圈损坏。

    在高压高温工况下,O型圈失效的主要原因是,O型圈材料的永久变形和O型圈被挤入密封间隙,而产生的间隙咬入导致一级O型圈的变形。下面简要分析一下O型圈的永久变形:

    1.永久变形。

    由于压力攻丝机O型圈所用的合成橡胶材料属于粘弹性材料,所以初凝压缩量和回弹阻断能力,在长期使用后会永久变形并逐渐丧失,导致压力攻丝施工时介质泄漏。永久变形和弹力消失是O型圈密封性能丧失的主要原因。

    1.1压缩比与拉伸量和永久变形的关系。

    制作O型圈所用的各种橡胶在压缩状态下,都会出现压缩应力松弛现象,此时压缩应力随着时间的增加而减小。使用时间越长,压缩比和拉伸量越大,橡胶本身应力松弛引起的应力降越大,导致O型圈弹性不足,密封能力丧失。

    因此,建议在允许的使用条件下尽量降低压缩比。增大O型圈的截面尺寸是降低压缩比简单的方法,但会带来带压攻丝机内密封系统的结构尺寸变化。

    当我们计算压缩比时,我们往往忽略了装配过程中,O形环拉伸引起的截面高度的降低。O型圈截面积的变化与周长的变化成反比。同时,在压力攻丝机工作时,O型圈的截面形状也会因拉力而发生变化,主要表现为其高度的降低。

    另外,在表面张力的作用下,O型圈的外表面变得更平整,即截面高度略有降低,这也是O型圈压缩应力松弛的表现。

    压力攻丝机O型圈横截面的变形程度,也取决于O型圈材料的硬度。在拉伸量相同的情况下,高硬度O型圈的截面高度也大幅降低。

    从这个角度来说,低硬度的材料应该尽量根据使用条件来选择。在液压油和钻杆的压力和张力作用下,橡胶材料制成的O型圈会逐渐塑性变形,其截面高度也会相应减小,导致密封能力的丧失。

    1.2温度与o型圈张驰过程的关系。

    使用温度是影响O型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,O型圈的压缩永久变形越大。当永久变形超过40%时,O型圈失去密封能力而泄漏。随着O型圈的拉伸过程和温度下降的影响,O型圈橡胶材料由于压缩变形,而形成的初始应力值会逐渐减小和消失。

    由于温度的急剧下降,在零度以下工作的O形环的初始压缩可能会减少或完全消失。在-50~-60的条件下,不耐低温的橡胶材料会完全失去初始应力;即使橡胶材料耐低温,此时的初应力也不会超过20时初应力的25%。这是因为O型圈的初始压缩取决于线膨胀系数。因此,在选择初始压缩量时,需要确保应力因松弛过程和温度下降,而下降后仍有足够的密封能力。

    当开口在零度,以下受压工作时,应特别注意机体内O形环橡胶材料的恢复指数和变形指数。

    综上所述,在设计中,我们应该尽较大努力确保O型圈有一个合适的。

本文网址:http://www.freeglitch.com/news/678.html

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