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O形圈使用之防挤出对策

2022-07-07 10:12 厦门三江盛达

流体的压力可能会造成O形圈被挤入至安装槽缝隙,导致其破损,而破损的部分再次被挤入缝隙时,就会造成更大的缺损,脱落的小块会从低压侧吹出,或遗留在安装槽内,从而导致故障发生。

作为上述情况的对策,可以通过控制材料硬度、控制游隙,以及配合使用挡圈解决。

 

01 O形圈的密封和挤出

 

将O形圈安装在密封槽内,施加8~30%的压缩量,在低压的情况下,O形圈可以依靠自身的弹性直接密封。
如果压力增加,O形圈被推向密封槽的一侧,O形变形为D形,增加接触面压力进行密封。
如果压力进一步提高,O形圈从密封槽的游隙挤出,自身被损坏,破坏密封功能。

02  O形圈硬度、压力和游隙

 

在不考虑流体兼容性的情况下,O形圈从沟槽挤出的现象,主要是与游隙有关,此外,流体的压力、橡胶材质的硬度也是原因之一。

因此,JISB 2406规定了不使用挡圈时,运动用及固定用(圆筒面)的沟槽游隙最大值(2g),此表的游隙极限值是由实验测定得出,在日本作为参考值一直使用至今,非常符合实际情况。

 

但是,上表的压力等级是依据ISO 3322中使用的压力等级而来,也就不能满足所有的压力情况,

 

 

03  挡圈的使用

不使用挡圈的情况下,当工作压力增加至6.3MPa{64kgf/cm2} 左右,O形圈就会发生挤出现象。

而使用了挡圈后,O形圈即使被高工作压力推向一侧,也不会发生挤出。因此,O形圈在工作压力6.9MPa{70kgf/cm2} 以上使用时,应使用挡圈。
 

 

挡圈的标准材料为PTFE,其压缩强度较小,容易变形,是一种保护效果较为出色的材料。

但在高压场合下,PTFE材料本身就会发生挤出现象,最好和工程塑料等高强度材料配合使用。

 
 
1、斜切形是由环形切断而来,以往的案例中发生过O形圈挤入斜切面的缝隙导致破损的情况,因此对于斜切面的加工精度要求高,如果切断时形成的缝隙过大,或切断时的高热导致切断面不平整甚至起伏粗糙,则发生此种故障的可能性非常高。因此,建议参考MS28774标准设定最大容许缝隙,并保证切断面清洁、平整、光滑无毛刺。
 
2、PTFE的线膨胀系数与一般的树脂在同一水平上,特别是在23℃附近有着材料所特有的转移点,尺寸变化将增大,发生故障时,需要确认使用位置的环境温度范围,然后再根据下图的线膨胀系数进行尺寸补偿处理。
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