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行业知识

O型圈磨粒磨损现象

2016-06-27 19:03:48 新乡胜阳橡塑公司 阅读
  当密封的间隙具有相对运动时,工作环境中的灰尘和沙粒等被粘附在活塞杆表面,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形密封圈表面的磨粒,加速O形圈的磨损,以致其失去密封性。为了避免这种情况发生,在往复运动式密封装置的外伸轴端处必须使用防尘圈。    滑动表面对O形圈的影响   滑动表面的粗糙度是影响O形圈表面摩擦与磨损的直接因素。一般地说,表面光洁摩擦与磨损就小,所以滑动表面的粗糙度数值往往很低(Ra0.2-.050μm)。但是,试验表明,表面粗糙过低(Ra低于0.050μm)又会给摩擦与磨损带来不利的影响。这是因为微小的表面凹凸不平,可以保持必要的润滑油膜。因此要选择适当的表面要求。 滑动表面的材质对O形圈的寿命也有影响。滑动表面材质的硬度越大、耐磨性越高、保持光洁的能力就越强,O形圈的寿命也就越长。这也是液压缸活塞杆表面镀铬的重要原因。同理可以解释具有同样粗糙度的用铜、铝合金制成的滑动表面比钢制滑动表面对密封圈的摩擦与磨损更为严重,低硬度、大压缩量的密封圈不如高硬度、小压缩量的密封圈耐用的情况。   摩擦力与O形圈的应用 在动密封装置中,摩擦与磨损是O形圈损坏的重要影响因素。磨损程度主要取决于摩擦力的大小。当液体压力微小时,O形圈摩擦力的大小取决于它的预压缩量。当工作液体承受压力时,摩擦力随之工作压力的增加而增大。在工作压力小于20MPa的情况下,近似地呈线形关系。压力大于20MPa时,随着压力的增加,O形圈与金属表面接触面积的增加也逐渐缓慢,摩擦力的增加也相应缓慢。在正常情况下,O形圈的使用寿命随着液体压力的升高将会近似的呈平方关系而减小。摩擦力的增加,使得旋转或往复运动的轴与O形密封圈之间产生大量的摩擦热。由于多数O形圈都是用橡胶制成的,导热性极差。因此,摩擦热就会引起橡胶的老化,导致O形圈实效,破坏其密封性能。摩擦还会引起O形圈表面损伤,使压缩量减小。严重的摩擦会很快引起O形圈的表面损坏,失去密封性。作气动往复运动用密封时,摩擦热还会引起粘着,造成摩擦力进一步增加。运动用密封在低速运动时,摩擦阻力还是引起爬行的一个因素,影响元件和系统的工作性能。所以对运动密封来说,摩擦性是重要性能之一。摩擦系数是摩擦特性的一个评价指标,合成橡胶摩擦系数较大,由于密封在运动状态时,通常处于工作油液或润滑剂参与的混合润滑状态,摩擦系数一般在0.1以下。 摩擦力的大小在很大程度上取决于被密封件的表面硬度与表面粗糙度。 7、焦耳热效应 橡胶材料的焦耳热效应,是指处于拉伸状态的橡胶遇热产生收缩的现象。在安装O形圈时,为了使它在密封沟槽内不产生窜动,在用作往复运动密封时,不产生扭曲现象,一般使它处于某种程度的拉伸状态。但如果将这种安装方法用于旋转运动,就会产生不良的结果。本来已经紧箍在旋转轴上的O 形密封圈,因旋转运动产生的摩擦热而收缩,进而使这种紧箍力增大,这样,产生摩擦热→收缩→紧箍力增大→产生摩擦热→……,如此反复循环,就大大地促进了橡胶的老化和磨损 .

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