一、 橡胶O型圈弹性
橡胶O型圈弹性是指材料受外力之后产生变形和除去外力之后***原状的能力。如材料受外力后不能变形则称为材料刚性;受外力后产生变形,但除去外力不能***则称为材料塑性。
橡胶O型圈弹性一般用回弹率来表示,有时也可用伸长率及**变形(包括扯断**变形和压缩久变形)来衡量;橡胶O型圈其材料伸长率大,**变形小、弹性大。橡胶O型圈材料在常温下突出的特点是其他材料所不具备的高弹性。利用这一特性市场上出现了多种耐高压O型圈,耐磨O型圈等产品。高弹性是高聚物特有的、基于链段运动的一种力学状态。O型圈理想的高弹性完全是由卷曲的橡胶大分子构象熵变化造成的,去除外力后,能立即回复原状。然而,实际中O型圈橡胶分子间存在相互作用力和内旋转阻力,会妨碍分子链段的运动,表现为橡胶的黏性,作用于橡胶分子上的力一部分用于克服分子间的黏性阻力,另一部分使分子链变形。O型圈橡胶材料的高弹性与其分子量、卷曲分子的构象熵、硫化胶的交联密度和交联键的类型等有关。
O型圈橡胶的高弹性是由橡胶的高分子决定的,分子量越大,不能承受应力的、对弹性没有贡献的游离末端数量就越少;另外O型圈橡胶分子量大,分子链内彼此缠结而导致的“准交联"效应增加; O型密封圈橡胶分子量大有利于弹性的提高。O型圈橡胶分子量分布窄的高分子量级分多,则对弹性有利; O型圈橡胶分子量分布宽的高分子量级分多,则对弹性不利。
在常温下不易结晶的、由柔性分子链组成的O型圈材料,分子链的柔顺性越大,受到外力时链运动能够比较迅速地改变分子链的构象,分子链的形态数增加,因此O型圈弹性越好。随着交联密度的增加,硫化胶弹性增大,直至大值,交联密度继续增加,弹性下降。这是因为分子无交联时,在外力的作用下,分子链相对滑动,形成不可逆形变,弹性较差;适度的交联,可以减少或消除分子链间的滑移,有利于弹性的提高;交联过度会使分子链的相互作用力和内旋转阻力增加,活动受阻,使弹性下降。交联键类型对O型圈弹性有影响,多硫键键能较小,对分子链段的运动束缚力较小,因而O型圈回弹性较高。交联键能较高、键长较短的,O型圈弹性较差。
二、 怎么挑选经济实用的O型圈
O型圈是密封中常用的一种密封件。但由于选用、沟槽设计、加工和装配上的不当,常常造成漏油故障,可谓是小件坏大事。我国***标准中关于O型圈尺寸的标准有GB1235-76、GB3452.1-88以及GB3452.1-92,其中GB1235-76规定的O型圈截面直径(又称线径)有1.9、2.1、3.1、3.5、3.7等,O型圈采用“外径*线径”的标记方法,一般称为老国标;GB3452.1-82与GB3452.1-92基本相同,一般称为新国标,它规定O型圈截面直径有1.8、2.65、3.55、5.3等,新国标采用国际惯例,O型圈采用“内径*线径”的标记方法,我司采用的也是内径*线径的方式。
在选用O型圈时,首先应尽量选用新国标,线径2.65和3.55的使用为普遍,在外径大于30左右,结构尺寸允许的情况下,尽量选用3.55的O型圈,以达到更大的压缩量和接触面积。O型圈的材料主要有丁晴橡胶NBR和氟橡胶FKM,氟橡胶更适用于高温工况。除材料之外,O型圈很重要的一个指标的是它的硬度,一般采用邵氏硬度来表示,从60到90左右不等,数值越大表示硬度越高。在同样压力下,硬度越高,防挤出(变形甚至撕裂)的能力就越强。因此,应选用硬度较高的O型圈。
三、 使用机械密封O型圈泄漏失效的原因有哪些
1、机械密封O型圈安装静试时泄漏。
机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
2、机械密封O型圈试运转时出现的泄漏。
泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会***介质的泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受***所致。
3、突然停电或故障停机等
离心泵在正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。尤其是突然断电造成的事故,一定要做好供电O型圈。