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理论与研究 肖彬·橡胶密封件常见失效形式分析

要密闭在阴凉处，远离热源，保持合适的温度和湿度， 胶密封件有明显的损伤。
注意先入先出，在保质期内使用。 （1）装配过程中有不规范的操作，划伤橡胶密封
（2）使用中出现的老化 ： a. 由于高速、高压使 件。所以装配前一定要仔细检查密封圈，尤其工作面，
温度升高，滑动面硬化，有光泽和破裂，一旦受力就 看有无缺陷，并涂抹润滑油脂。同时注意检查安装部
出现裂纹，可采用具有自润滑性低摩擦系数的填充 件和工具有无毛刺尖锐等，导入端部要有 15~30° 的
PTFE 材料生产的斯特封或格来圈 ； b. 工作介质和密 导入斜角。当密封件需要通过螺纹或侧孔等可能损伤
封件材料不相容或工作介质变质导致整个密封件表面 密封件的部位时，应使用导套等工装进行保护安装。
硬化，弯曲密封件可见裂纹，对策是更换密封件材料 装配时一定要注意现场的清洁，同时避免过度拉伸密
或更换工作介质 ； c. 橡胶密封件唇口和谷部碳化甚至 封圈导致产生塑性变形。环境温度较低时，可以合适
熔化，这是装配时残留空气，出现绝热压缩，造成温 的方式预热密封件。
度急剧升高而产生，所以在设备使用前，尽量排净空 （2）橡胶密封件内部组织有不可见缺陷，如气孔
气，缓慢启动，或在密封件谷部加入润滑脂，防止空 等，受压时应力集中快速损坏。在硫化过程中注意适
气积聚。 当增加压力，加强排气。

4 磨损 6 结束语
唇形橡胶密封件有 3 种异常情况 ： 总而言之，橡胶密封件的失效形式是多种多样的，
（1）滑动表面有光泽的镜面磨损，主要是因为滑 任何一种失效都不是单一因素造成的，分析时必须仔
动行程太短，润滑不足，可以在密封件的滑动面根部 细观察密封件的失效情况，并结合密封件的材料和结
组合尼龙或填充聚四氟乙烯的矩形圈，以抵抗磨损。 构尺寸、配合件的材料和结构尺寸以及几何精度、液
（2）偏磨 ： a. 在圆周上唇部接触宽度连续变化， 压气动系统的实际使用工况（压力、温度、介质、行程、
最大最小位置大致对称，这是配合件偏心所致，可重 运动形式和速度）。综合考虑，逐一分析排查，这样才
新装配将偏心率调整至要求的范围之内 ； b. 在唇口某 能较为准确的找到失效的原因，有利于采取有效的措
一位置有异常磨损，并和设备使用时的侧向负荷方向 施解决橡胶密封件失效引起的故障，进一步提高设备
一致，这是支承环或轴承侧向负荷过大产生变形不能 的利用率和生产效率，保证安全。
有效保护橡胶密封件，可采用高强度的支承环或轴承，
使之能承受较大的侧向负荷。 参考文献 ：
[1] 张洪雁 , 曹寿德 , 王景鹤．高性能橡胶密封材料 [M]．北京，
O 形橡胶圈最常见的磨损是螺旋形磨损。这是由
化学工业出版社 , 2007．
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O 形橡胶圈圆周一部分滑动一部分滚动，出现扭转。 [3] 李珍莲，张新瑞，许雪飞，等 . 发动机用高速高温 PTFE 唇形
密封圈失效分析 [J]. 润滑与密封，2016:119~121.
或是装配时不注意，O 形橡胶圈直接滚动扭曲又没有
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复位。可采取的办法是提高配合件的精度、装配时注 失效分析 [J]. 教练机，2014(4):50~56.
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[6] 夏延栋 . 实用密封技术手册 [M]. 北京 ：科学技术出版社，
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橡胶密封件装配试压，很快泄漏。拆卸检查，橡 [7] R H 沃林 . 密封件与密封手册 [M]. 北京 ：国防工业出版社，
1990.

Analysis of common failure modes of rubber seal

Xiao Bin
(Cival Aviation Flight University of China, Guanghan 618300, Sichuan, China)

2019 第 45 卷 ·7·
年