唇形密封圈失效分析
唇形密封圈是一種用于密封較低壓力介質(zhì)工況的產(chǎn)品。泄露是密封圈失效的主要表現(xiàn)形式,但是導(dǎo)致泄露的原因并非是單一的,更多的是由于多種因素共同作用的結(jié)果。如果想要了解密封圈失效的原因,就需要至少拿到軸,或者是密封圈。情況是,在現(xiàn)場觀察密封圈失效現(xiàn)象和特征,并且能夠現(xiàn)場見證密封圈從軸上取下的過程。下面是主要的失效表現(xiàn)形式以及主要的原因。(1) 密封圈無顯著破壞并且無碎片過盈量不足,或者需要使用彈簧;高粘度潤滑油導(dǎo)致過量的油膜;軸上的機械導(dǎo)線導(dǎo)致油泄露;過量使用油脂,導(dǎo)致出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象。(2)密封唇機械損傷軸或者安裝槽刮傷密封唇;安裝時通過槽、齒輪導(dǎo)致刮傷;裝配工具不足;保護措施不到位,導(dǎo)致軸損傷;塑性密封圈,如PTFE,更容易刮傷。保護措施不到位,易導(dǎo)致?lián)p傷概率顯著增大(3)密封唇及其附近積碳積碳主要是由于接觸區(qū)域的油膜溫升較高導(dǎo)致。比較輕微的積碳往往存在于靠近空氣側(cè)的唇口區(qū)域。當(dāng)溫升過高,積碳嚴重時,往往會與密封唇產(chǎn)生干涉,導(dǎo)致泄露。改善措施:改善系統(tǒng)傳熱性能,降低摩擦,更換耐高溫潤滑油。(4)密封唇軸向裂紋軸向裂紋有可能是細小裂紋,也可能是大裂紋。小裂紋通常需要仔細檢查才能發(fā)現(xiàn)。密封唇出現(xiàn)裂紋一般認為是密封唇在高溫環(huán)境下長期運行所致。高溫指的是工作時密封唇接觸區(qū)域的溫度。高溫加速密封唇老化。此外,油品與高溫共同作用下,老化會更嚴重。(5)密封圈和流體相容性密封唇可能由于密封流體或者潤滑油的作用下而發(fā)生膨脹,導(dǎo)致密封唇顯著變形。當(dāng)密封介質(zhì)與橡膠材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致起泡現(xiàn)象發(fā)生。(6)無顯著溫升時密封唇磨損和密封區(qū)域存有碎片密封區(qū)域的碎片說明產(chǎn)品設(shè)計時wipper唇的功能不滿足要求;金屬碎片:可能是因為清洗和裝配工序有問題;或者因為裝配偏心問題;灰塵和雜質(zhì):可能是因為保管不善。(7)過量磨損并形成槽過寬的磨損軌道和中等程度槽:可能是因為局部的干摩擦運行或者是在高壓力工況下運行所致;密封唇重度磨損和軸表面磨損:可能是旋轉(zhuǎn)軌道上有細小磨粒;重度磨損和嚴重變形密封唇:往往是流體壓力過大,導(dǎo)致磨損嚴重。(8)密封圈周向破壞 密封唇的橡膠發(fā)生周向斷裂,主要是由于工作過程中交變應(yīng)力的作用。結(jié)論:通過上面的分析發(fā)現(xiàn),密封圈的失效形式主要是泄露,通常表現(xiàn)為磨損。失效的原因主要是旋轉(zhuǎn)力矩增大導(dǎo)致的溫升。溫升高一方面會導(dǎo)致橡膠材料老化急速,另一方面也會導(dǎo)致潤滑油發(fā)生碳化。
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