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密封件在液压油缸中的失效原因分析

2015.12.17

  密封是保证液压系统正常工作最基本也是最重要的装置。在液压、气动系统中大部分泄漏是由于密封失效造成的。本期给您带来液压缸中密封圈失效的主要原因及失效形式,并提出了具体解决的办法,只有在工作中积累经验,不断总结分析使用中出现的问题,才能使密封件得到更好的应用。

 

一 密封失效原因
1.密封设计导致失效
不适用的材料选择(水解、耐化学性、耐温性、表面速度等)
不合理的结构设计(压力、低温、过载等,例如:串漏)
不适用的间隙推荐和公差等级
不合理的产品选型(单作用、双作用、保压要求等)
 
2..密封应用导致失效
过高的系统压力
应用温度太高或太低(耐温失效、老化)
表面粗糙度、油液污染物
瞬时过载
安装失误造成损坏
 
二 液压缸密封失效及防止措施
现象(一):机械损伤

原因:
1.在配合面上有疤痕
2.含有金属类杂物或其它杂质
3.装配时配合面倒角处有毛刺


防止措施:
1.装配前彻底检查,清洗干净零件,不允许有任何杂质进入
2.改善系统过滤装置,按时更换系统介质
3.加大配合面的倒角,并使之尽量光滑,去掉毛刺和飞边

 

 现象(二):挤出

原因:
1.配合间隙设计过大
2.系统压力过高
3.支撑环刚度不够产生间隙


防止措施:
1.减少配合间隙
2.加支撑环
3.压力过高,可增加一道缓冲密封
3.重新选择密封材料
4.更改支撑环材料或尺寸


现象(三):唇口破损

原因:
1.背压损伤
防止措施:
1.在活塞头靠经唇口侧加开泄压孔或者改用组合类双作用密封
 

现象(四):焦烧

原因:
1.系统内有残留空气在运行时,空气在密封处聚集压缩升温产生密封焦烧碳化
防止措施:
1.在油缸起动之前,尽量排尽油缸内空气
2.油缸起动时,不要立即开到高速
3.当用U形圈时在其谷部加入润滑脂,以防空气积累


现象(五):硬化、龟裂

原因:
1.温度太高
2.介质与橡胶材料不相适应
3.介质变质
4.密封受潮或者在空气中暴露时间过长超过库存期限导致材料老化


防止措施:
1.降低温度,或者更换耐高温密封件材料
2.更改介质或更改耐介质的密封件材料
3.换新介质
4.不要将密封件长时间暴露在大气中,严格按照密封库存要求对密封进行保存


现象(六):串漏

原因:
1.压力迅速上升或者缸壁膨胀,油液进入间隙,压力形成对密封的下行作用,串漏形成
2.密封环未设计泄压槽
防止措施:
1.密封环设计留有泄压槽,油液通过泄压槽,填充沟槽从而压缩O形圈,产生密封


现象(七):扭转

原因:
1.运动速度太快
2.有偏心运动
3.滑动面粗糙度不均匀
4.安装时扭转


防止措施:
1.改用唇形密封
2.消除偏心运动
3.修改滑动面粗糙度
4.注意安装


现象(八):过渡压缩

原因:
1.沟槽设计不合理导致压缩率太大:没有考虑到材料由于热量及化学介质引起的变形,或由于压力过大引起
防止措施:
1.沟槽的设计应考虑到材料由于温度及化学介质引起的变形


现象(九):系统内残留空气导致气蚀
 
 
原因:
1.系统内存在空气在高频高压运行时气体渗入造成气蚀损伤
防止措施:
1.排尽系统空气或使用格莱圈等强度高的组合密封
 

现象(十):配合面材质和粗糙度的影响

原因:
1.活塞杆表面脱铬,表面粗糙度变差,导致密封件损坏失效


防止措施:
1.保证度铬质量
2.密封面的表面粗糙度对密封性能影响很大,其表面粗糙度Ra应不大于0.32μm,但表面粗糙度Ra也不能小于0.08μm推荐配合面表面粗糙度值 Ra0.08~ Ra0.32μm之间


现象(十一):导向带龟裂、咬边

原因:
1.油缸的侧载力达到的导向带的耐压极限,长期在高压力下工作会使导向带快速出现老化及失效
防止措施:使用承压能力更高的导向带或多使用几道导向带

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