O型圈在使用过程中会受到很多因素的影响,在这方面,普力克公司对影响O型圈密封性的因素进行了分析,整理出来与大家共同分享。

O型圈在机械密封中主要的指标是密封性。影响的因素很多,其中有密封结构、材料、制造、安装、介质性质及使用等。哪个环节出了问题,密封性都要受到影响。可把这些因素分为密封件本身和使用条件两大类。密封结构、材料和制造属于“密封件本身”,这些因素在制造厂完成,密封件的质量取决于制造厂。而安装、介质和使用等属于“使用条件”的范围,如何正确使用取决于用户自己。

O型圈的摩擦状态

普通的机械密封是一种接触式密封,在力的作用下,动静环构成一对摩擦副。根据密封结构、介质性质和工作条件(压力、速度、温度等)的不同,密封端面的摩擦状态可分为流体摩擦、混合摩擦、边界摩擦以及干或半干摩擦。摩擦状态对密封性和使用寿命有重要影响,应当搞清楚。

干摩擦

通常机械密封摩擦副端面由于流体作用增大,间隙减小,会使摩擦副因密封面微凸体开始接触而温度升高或其他原因而开始发生干摩擦。此外,大多数密封在开、停车时短暂地发生半干摩擦或干摩擦。由于密封面干摩擦会使摩擦系数增大和磨损加剧,导致密封环烧损或热应力开裂(热裂),从而发生大量泄漏的故障。

干或半干摩擦状态有什么特点

在密封缝隙中不存在液体膜,摩擦副表面上吸附有气体(或介质的燃气)或氧化层。摩擦主要取决于两表面的固体作用,磨损严重,并且与摩擦副材料以及载荷的关系很大。随着磨损的加剧泄漏量增大,所以是机械密封竭力避免的摩擦状态。但是实际工作中,由于影响因素很多,干或半干摩擦时有发生。

纵观上述几种摩擦状态,是不以人的意志为转移的客观存在。她们不是孤立的,而是在某种条件下可以互相转化的。实际工作中以混合摩擦状态居多数,对于压力较高和速度较低的机械密封(如搅拌斧中),当制造精度和安装水平较高时,则多数呈现边界摩擦。运转中如果工作条件发生变化,例如工艺流程泵中由于某种原因(压力下降,温度升高或组分变轻),在密封腔中出现(或接近)汽化状态,或正常运转的泵发生抽空,这时密封端面将处于干或半干摩擦状态。

混合摩擦

增加密封的闭合力,密封端面之间的缝隙比流体摩擦状态减小,使两表面的高点接触,其间仍存在局部中断的液膜,液膜厚度和缝隙高度处于同一个数量级。载荷由液体压力和固体表面的“高点”共同承担。因此,存在着磨损,但很轻微。表面摩擦和磨损性能同时取决于介质性质和摩擦副材料,泄漏量不多。普通机械密封大多处于混合摩擦状态。

边界摩擦对泄漏量的影响因素
随着端面比压的增大,液膜厚度进一步减小,摩擦副表面的高峰接触及相互作用的数目增多,液膜厚度只有几个分子厚,并且不连续,液膜压力趋近于零,载荷几乎都由表面的高峰承担。液膜介质的粘度对摩擦性质没有多大影响。摩擦性能主要取决于膜的润滑性能和摩擦副材料。存在磨损,磨损量不大,泄漏量很小,是机械密封理想的摩擦状态。