1、O 型密封圈在使用中的失效和解决措施姜继海 胡志栋6 O 型密封圈的失效原因典型的 O 型密封圈失效是在使用中由于工作环境的原因导致结合不好而造成的。大多数 O 型密封圈失效 原 因 有 ： （1）密封槽设计的不合适留下过大或过小的压缩量；在压紧后没有足够的移动空间；误差积累。（2）O 型密封圈的尺寸不正确。（3）O 型密封圈与所接触的介质不相容。（4）没有对 O 型密封圈进行足够的润滑。此外由于处于密封状态的 O 型密封圈所受应力非常复杂，实际上难于对它进行评估，因此，对 O 型密封圈的材料和尺寸在其应用环境中进行实验是非常重要的。7 O 型密封圈的失效形式和解决措施（1）在密封圈上看不出来
2、的密封失效这主要是由于压紧力不够；误差积累；元件形状不规划和制造过程中留下的分型线和/或缝隙使密封槽与密封圈之间的空间不合适等原因引起的。在多种密封失效中，这种失效是最难于诊断的，因为造成故 障 的 原 因 在 O 型密封圈上是看不出来的，根本没有可视线索。这时应该在使用中用推荐的压紧力：了解随着压紧力的增加使 O 型密封圈截面积减小的压紧力值；检查直接影响 O 型密封圈截面积的积累误差；在设计中考虑压紧元件可移动的最大值，从而保证压紧力处于推荐的压紧力范围内；避免模具上 O 型密封圈容易产生缝隙和造成不匹配的分型线；确保 O 型密封圈的密封槽容积大于 O 型密封圈的体积，从而在不损害密封圈的
3、情况下，允许密封圈膨胀。（2）O 型密封圈用后扁平这主要是密封圈弹性材料的压缩性差；材料的抗热性能低；在液压系统所用的介质中，O 型密封圈材料出现过度膨胀；为了密封可靠，压紧力过大；在生产过程中，O 型密封圈材料硫化不完全。在通常的静密封和动密封的作用中，这种失效是由于在 O 型密封圈截面的两边出现了平面部分。 这时应该使用低凝固性能的弹性材料；选用能抵抗因摩擦和工作而产生热的 O型密封圈材料；重新检查 O 型密封圈材料是否与系统所使用的介质相容，应该选择与其所使用的介质相容的 O 型密封圈材料；在可能的情况下，减小O 型密封圈的压力；检查 O 型密封圈是否具有正确的物理特性。（3）O 型密封
4、圈出现凸出、啃咬和螺旋失效凸出、啃咬失效主要是密封槽间隙过大；系统压力过大；O 型密封圈材料过软；系统使用的介质使 O 型密封圈软化；由于偏心造成的不规则间隙致使 O 型密封圈密封槽加工的不合适（留下锐边）；与密封槽相比，O 型密封圈的尺寸过大。在典型的高压系统中，这种失效表现为：在低压侧的O 型密封圈上出现小缺口。螺旋失效是当 O 型密封圈的某些部分滑动时，另外的一些部分却在滚动；在 O 型密封圈圆周的某些点上，O 型密封圈被不同心的元件或油缸壁卡住，导致扭曲和 450 的表面裂口。相关的原因有：元件间的不同心；由于偏载产生了大间隙；表达处理得不平行；润滑的不充分；O 型密封圈材料太软；工作
5、行程上的速度过低。一般出现在长行程的液压活塞密封上，检查 O 型密封圈表面时，会发现螺旋状 450 的一些深口。这时应该通过机械加工减小密封槽的间隙；为防止 O 型密封圈凸出，使用新密封圈；采用硬材料的 O型密封圈；检查 O 型密封圈材料是否与系统介质相容；提高金属元件的刚度、改善同心度；将密封槽锐边处 理 成 半 径 不 小 于 0.005 的过渡圆角；安装尺寸合适的 O 型密封圈；考虑使用增强的复合密封，如组合垫。检查油缸孔是否已经变形，导致间隙减小；金属表面处理至 10-20u 范围内；改进润滑（主要是内部润滑的 O 型密封圈）；增加 O 型密封圈材料强度和（或）加大其截面积；增加防止
6、O 型密封圈被挤出的阻塞圈。（4）O 型密封圈出现磨损这主要是密封槽的金属表面过于粗糙，在工作中导致 O 型密封圈磨损；金属表面过于光滑，造成润滑不充分；由于润滑较差致使温度过度或过低；系统介质被摩擦产生的颗粒所污染。这种失效形式主要出现在有相互移动、振动、放置的动密封中，并可以通过观察O 型密封圈的一边是否变平来判断。这时该采用推荐的金属抛光处理；提供充分的润滑（主要是内部润滑的 O 型密封圈）；检查密封材料与系统温度的匹配；用过滤器消除摩擦颗粒或采用防止尘圈；考虑采用更耐磨的 O 型密封圈材料，如酮基氰或聚氨脂橡胶。（5）O 型密封圈受热硬化和氧化 由于温度超出规定的范围，使弹性体硬化、增
7、塑剂蒸发、氧化开裂。在动密封和静密封中，O 型密封圈表面出现凹痕或开裂，高压装置中的 O 型密封圈出现平面。臭氧侵害聚合物链，引起 O 型密封圈材料开裂，这种失效模式出现于动、静密封暴露在空气、臭氧和其它空气污染物中的密封圈上，表现为出现与压力方向垂直的小的表面裂口。这时应该采用抗氧化（抗臭氧侵害）、耐高温的 O型密封圈材料；降低系统工作温度。（6）O 型密封圈在安装中损坏O 型密封圈密封槽上有锐边，在安装过程中当 O 型密封圈经过尖锐的刃口时被损坏；导入时的倒角不够大；活塞上用的 O 型密封圈型号过大，活塞杆上的 O 型密封圈型号过小；安装过程中，O 型密封圈扭曲、被卡住；安装时没有给O 型
8、密封圈润滑；O 型密封圈橡胶抗拉能力低（典型的是硅酮树脂材料）。这种失效出现于动、静密封中，其特点是：O 型密封圈上有短切口或凹口，或表面起皮、剥落。这时应该倒去锐边，安装 O 型密封圈时，用管或带遮盖住刃口；导入时的倒角制成 150-200；安装的 O 型密封圈尺寸要正确；安装时给 O 型密封圈润滑。 （7）O 型密封圈出现突发性压力下降故障原因：在高压下工作时，O 型密封圈吸收空气，随着系统压力的迅速降低，存留在 O 型密封圈微小孔中的空气逸出时，造成表面气泡和开裂；O 型密封圈截面上出现不规划的又深又短的裂口。O 型密封圈开始运动时，面出现小气泡。这时应该延长降低压力的时间；改用硬度为80-95 范围内的 O 型密封圈材料，减小 O 型密封圈的截面尺寸。
