O形密封圈的失效及其对策.pdf

第27港第2期中国修船Vol 27 No. 22014年4月CHINA SHIPREPAIRAp.20140形密封圈的失效及其对策韩继芳(青岛北海船舶重有限贲任公司,山东青岛266520摘要:在船舶修理中,因0形圈密封失效而引起的液压缸、油系、水系、操纵阀等故障较为普遍,文章通过对0形密封失效进行分析,找出原因,排除故摩,从而保摩船舶的安全运行。同时通过实例,对于0形图正确、科学地使用,也提出了建议。关键词:0形图;泄漏原因;解决方法中图分类号:D672doi:10.13352/.issn.1001-8328.2014.02.010Abstract: The failures are very common in hydraulie cylinders, oil pumps, water pumps and control valvesdue to the faults of O seal ring during shiprepair. In this article, the faults are analyzed, the couses are found outand the trouble shooting is solved, which ensure the safety of voyage. In the meanwhile, suggestion to correet useof 0seal nng 1s givenKey words: O seal ring; leakage cause; solution在各类船舶机械中都有需要密封的部位,尤其形圈压缩变形后,对密封面产生的接触压力大于液是液压系统以及泵都采用各种形式的密封圈进行密体压力来实现密封。封。0形密封圈具有结构简单、制造容易、密封性好、动摩擦阻力小的特点,在静密封和动密封中均20形密封圈失效原因分析有广泛的应用。但是,使用不当会出现泄漏,起不在船舶修理中,0形圈失效的主要原因有:永到密封保压作用,机器不能正常工作。下面通过简久变形、密封沟槽的同轴度偏差、间隙挤出、磨粒单介绍0形圈的密封原理,重点分析0形圈失效磨损等。的主要原因并给出对策,从而能够达到密封效果,2.10形的永久变形保证设备安全运行。1)压缩率是0形圈永久变形最重要的影响因1O形密對的密對原理素。O形圈的材料是由各种橡胶制成,受压时会产生压缩应力松弛现象。压缩率越大、使用时间越1静密封原理长,由橡胶应力松弛而产生的应力下降就越大,以安装在沟槽里的0形圈,无液体压力时,通致使O形圏失去弹性,发生永久变形,失去密封过自身反弹力对接触面产生接触压力,达到密封目能力。的;有液体压力时,在液体压力的作用下,通过挤2)温度对O形闔的影响。高温会加速櫲胶的压变形封闭了间隙,达到密封的目的老化,工作温度越高,O形圈的压缩永久变形就越1.2动密對原理大对于往复运动,液体在压力作用下,油液在金3)摩擦力的影响。活塞杅运动时,摩擦力随属表面上形成一个强固的边界层薄膜,阻止液体泄工作压力的增大而增大。摩擦力的增大,使得旋转漏,达到密封的目的;对于旋转运动,主要是靠0或往复运动的轴与密封圈之间产生大量摩擦热,大作者简介:韩继芳(1959-),女,河南偃师人,工程师,大学专科,主要从事船舶轮机修理二作。万方数据2014年第2期中国修船第27卷量的摩擦热,加速橡胶的老化,发生永久变形,导零件表面不能保持润滑油膜,摩擦力就会增大,活致0O形圈失去密封性。塞杆与0形圈之间会产生大量摩擦热,摩擦热会2.2密封沟槽的同轴度偏差引起0形圈老化,失去密封性;粗糙度过高(Ra密封汋槽的同轴度偏差,会引起密封高度不1.6um),对0形圈产生磨损,加速损坏。同,H1H2。由图1可以看出,O形圈的部分压缩过大,另一部分过小或不受压缩。当沟槽的同轴度3对策e大于0形圈的压缩量时,密封完全失效。另1)根据密封形式,合理选择0形圈的压缩外,同轴度偏差会使0形圈发生扭转,失去密封率;根据工作温度选用耐高温或耐低温的O形圈材能力料;工作压力高时,选择耐高压、高硬度的材料。2)为了防止0形圈的扭转,尽量保证密封汋槽的同轴度,安装前0形圈和密封沟槽涂润滑脂,并尽量用在行程短、直径小的部位。3)0形圈的密封间隙,一定要严格控制,避免间隙挤出。为防止0形圈的间隙挤出,当压力超过一定值时,要使用保护挡圈。对于动密封,当工作压力超过10MPa时,如单向受压,在0形圈1密封沟槽的同轴度受压方向的对侧放一挡圈;如双向受压,则在02.3间隙挤出引起O形圈的咬伤形圈两侧各放一挡圏,见图3。对固定用0形圈,对于动密封装置,两密封件之间是有一定的间当工作压力大于32MPa时,也需在0形圈受压方隙的(一般取H8/f9)。如果被密封件的几何精度向对侧放一挡圈,一定注意安装方向。(圆度、圆柱度、同轴度等)不好,密封间隙会增P一大。0形圈有不可压缩的性质,但在外力作用下,会产生弹性变形。当间隙超过一定极限时,在液体图3挡圏安装示意图压力作用下,0形圈的一部分容易被挤入间隙,引4)为防止沙粒进人油缸,在往复运动式密封起密封件局部应力集中,并且随着液体压力与间隙装置轴的外伸端处,必须使用防坐密封圏。的增加而增大,以致在运动过程中将其切掉,失去5)为保证零件的粗糙度,对工件要研磨、抛密封能力,见图2。当液体在高压、高频脉动时光;为保持光洁能力,液压缸活塞杆表面要镀铬。0形圈更易发生间隙挤出。另外,O形圈材料硬度越小,越容易发生间隙挤出。4实例(间隙挤出)某船因液压缸泄漏严重,需拆检修理。1)拆卸检査。拆检后发现O形圈已严重损坏。测量活塞杆直径D119.88mm,压盖孔直径最图20形圈的间隙挤出与咬伤大是D120.73mm,最小是D120.30mm;沟槽宽2.4黁粒磨损7.5mm,槽底到密封表面的距离是5mm;0形圈活塞杆在往复运动时,如果没有防尘装置,工断面直径D5.7mm作环境中的灰尘和沙粒,会随着活塞杆进人缸内。2)检查压缩率。由实用密封技术手册0由于密封件之间有相对运动,沙粒很快把0形圈形圏的设计原则,压缩率W=(d-h)/d。x表面划伤,使之失去密封性。100%,其中,a。为0形圈断面直径,h为槽底到2.5密封零件表面的粗糙度密封表面的距离。滑动零件的表面粗糙度过低(Ra0.05m),往复运动密封,压缩率W=10%15%。万方数据