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河南橡胶密封圈主要失效原因及预防措施是什么?

来源:http://henan.jlxjkj.cn/news750584.html
发布时间:2022-1-8 3:00:00

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河南橡胶密封圈设计和使用不当,会加速河南橡胶密封圈的损坏,失去密封性能。实验表明,如果密封装置各部分设计合理,简单增加压力,就不会损坏橡胶密封圈。在高压高温的工作条件下,橡胶密封圈损坏的主要原因是橡胶密封圈材料的永久变形和橡胶密封圈被挤压到密封间隙中而产生的间隙,橡胶密封圈在运动时会发生扭曲。

1.橡胶密封圈材料的永久变形

由于橡胶密封圈所用的合成橡胶材料属于粘弹性材料,长期使用会使初始定压量和回弹阻断能力永久变形并逐渐丧失,终会发生泄漏。永久变形和弹力消失是橡胶密封圈密封性能丧失的主要原因,以下是橡胶密封圈材料永久变形的主要原因。

压缩比、拉伸量与橡胶密封圈材料永久变形的关系。用于制造橡胶密封圈的各种橡胶在压缩状态下会产生压缩应力松弛。此时,压缩应力会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,橡胶应力松弛产生的应力降越大,导致橡胶密封圈弹性不足,失去密封能力。因此,建议在允许的使用条件下尽量降低压缩比。增加橡胶密封圈的截面尺寸是降低压缩比简单的方法,但会增加结构尺寸。

需要注意的是,人们在计算压缩比时,往往忽略了装配时橡胶密封圈拉伸导致的截面高度降低。橡胶密封圈横截面积的变化与其周长的变化成反比。同时,由于拉力的作用,橡胶密封圈的横截面形状也会发生变化,这表明其高度降低。此外,在表面张力的作用下,橡胶密封圈的外表面变得更平坦,即截面高度略有降低。这也是橡胶密封圈压应力松弛的表现。

橡胶密封圈的横截面变形程度也取决于橡胶密封圈材料的硬度。在拉伸量相同的情况下,高硬度橡胶密封圈的截面高度也下降较多。从这个角度来看,低硬度的材料要根据使用条件尽量选择。在液体压力和张力的作用下,橡胶材料的橡胶密封圈会逐渐发生塑性变形,橡胶密封圈的截面高度也会相应降低,从而最终失去密封能力。

温度与橡胶密封圈松弛过程的关系

使用温度是影响橡胶密封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,橡胶密封圈的压缩永久变形越大。当永久变形大于40%时,橡胶密封圈失去密封能力而泄漏。橡胶密封圈的橡胶材料由于压缩变形而形成的初始应力值,会随着橡胶密封圈的松弛过程和温度下降的作用而逐渐减小和消失。在零下温度下工作的橡胶密封圈,由于温度急剧下降,其初始压缩量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;即使是耐低温的橡胶材料,此时的初应力也不会超过20时初应力的25%。这是因为橡胶密封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,需要保证松弛过程和温度下降引起的应力下降后有足够的密封能力。



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