造成石墨密封圈永久變形的主要原因
以下是構(gòu)成石墨密封圈永久變形的主要原因
1)緊縮率和拉伸量與永久變形的聯(lián)系
制作石墨密封圈所用的各種配方的橡膠,在緊縮狀態(tài)下都會產(chǎn)生緊縮應(yīng)力松懈現(xiàn)象,此刻,緊縮應(yīng)力隨著時刻的添加而減小。使用時刻越長、緊縮率和拉伸量越大,則由橡膠應(yīng)力松懈而產(chǎn)生的應(yīng)力下降就越大,致使石墨密封圈彈性缺乏,失去密封才能。因而,在允許的使用條件下,設(shè)法下降緊縮率是可取的。添加石墨密封圈的截面尺度是下降緊縮率最簡略的方法,不過這會帶來結(jié)構(gòu)尺度的添加。
應(yīng)該注意,人們在計算緊縮率時,往往疏忽了石墨密封圈在安裝時受拉伸而引起的截面高度的減小。石墨密封圈截面面積的改變是與其周長的改變成反比的。一起,因?yàn)槔Φ男Ч?,石墨密封圈的截面形狀也會產(chǎn)生改變,就表現(xiàn)為其高度的減小。此外,在外表張力效果下,石墨密封圈的外外表變得更平了,即截面高度略有減小。這也是O型密封圈緊縮應(yīng)力松懈的一種表現(xiàn)。
石墨密封圈截面變形的程度,還取決于石墨密封圈原料的硬度。在拉伸量相同的情況下,硬度大的石墨密封圈,其截面高度也減小較多,從這一點(diǎn)看,應(yīng)該依照使用條件盡量選用低硬度的原料。在液體壓力和張力的效果下,橡膠資料的O型密封圈也會逐漸產(chǎn)生塑性變形,其截面高度會相應(yīng)減小,致使最后失去密封才能。
2)溫度與石墨密封圈馳張進(jìn)程的聯(lián)系
使用溫度是影響石墨密封圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加快橡膠資料的老化。作業(yè)溫度越高,石墨密封圈的緊縮永久變形就越大。當(dāng)永久變形大于40%時,石墨密封圈就失去了密封才能而產(chǎn)生泄漏。因緊縮變形而在石墨密封圈的橡膠資料中構(gòu)成的初始應(yīng)力值,將隨著石墨密封圈的馳張進(jìn)程和溫度下降的效果而逐漸下降致使消失。
溫度在零下作業(yè)的石墨密封圈,其初始緊縮或許因?yàn)闇囟鹊募眲∠陆刀鴾p小或徹底消失。在-50~-60℃的情況下,不耐低溫的橡膠資料會徹底損失初始應(yīng)力;即使耐低溫的橡膠資料,此刻的初始應(yīng)力也不會大于20℃時初始應(yīng)力的25%。這是因?yàn)槭芊馊Φ某跏季o縮量取決于線脹系數(shù)。所以,選取初始緊縮量時,就必須確保在因?yàn)轳Y張進(jìn)程和溫度下降而構(gòu)成應(yīng)力下降后仍有滿足的密封才能。
溫度在零下作業(yè)的石墨密封圈,應(yīng)特別注意橡膠資料的康復(fù)指數(shù)和變形指數(shù)。
綜上所述,在設(shè)計上應(yīng)盡量確保石墨密封圈具有適合的作業(yè)溫度,或選用耐高、低溫的石墨密封圈資料,以延伸使用壽命。