由于使用時間過長或遭受不當使用,液壓密封件最終會失效并需要更換。在設(shè)計和選購時應(yīng)充分考慮密封件失效的常見原因,并盡力預(yù)防這些破壞性影響,從而有效減少對液壓密封件造成的損害。
1. 硬化
熱老化
聚氨酯在高溫下會發(fā)生鏈段斷裂或交聯(lián)密度增加,導(dǎo)致硬度上升、彈性下降。主要受工作環(huán)境溫度及運動產(chǎn)生的摩擦熱影響。水解老化
聚酯型聚氨酯對水分敏感,在濕熱環(huán)境下易發(fā)生酯鍵水解,生成酸性副產(chǎn)物,進一步催化降解,使材料變硬脆。聚醚型PU抗水解性能優(yōu)于聚酯型。氧化老化
在氧氣作用下,自由基反應(yīng)導(dǎo)致主鏈斷裂或交聯(lián),材料變硬。介質(zhì)相容性不良
與液壓油不兼容時,可能發(fā)生溶脹后收縮硬化,或引發(fā)化學(xué)侵蝕。長期壓縮永久變形
回彈能力喪失,伴隨表面硬化。
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2. 磨損
2.1 動態(tài)接觸面磨損
特征:
? 活塞桿表面可見對應(yīng)位置的亮帶或劃痕
? 泄漏量隨運行時間線性或加速增長
? 封唇口出現(xiàn)平行于運動方向的溝槽或犁溝潛在因素:
? 活塞桿或缸筒損壞:表面存在劃痕、銹蝕、微裂紋或粗糙度過高,形成“微觀刀刃”,反復(fù)刮削密封唇口
? 油液中有異物:混入金屬屑、砂粒、纖維等硬質(zhì)顆粒,嵌入密封接觸面造成磨損
? 潤滑不足:因低粘度油、高溫降粘或啟動干摩擦導(dǎo)致油膜破裂,進入邊界潤滑甚至干摩擦狀態(tài)
2.2 動態(tài)唇口磨損
特征:
? 單側(cè)嚴重磨損:唇口一側(cè)磨平甚至翻卷,另一側(cè)幾乎完好
? “啃邊”或“撕裂”:由局部高壓與剪切應(yīng)力共同作用導(dǎo)致材料撕脫
? 密封腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向元件(如PTFE或酚醛夾布)顆粒潛在因素:
? 軸承或?qū)颦h(huán)磨損后失去對活塞/活塞桿的徑向支撐,使密封件承受額外側(cè)向力
? 活塞桿與缸筒不同心:因安裝誤差、缸體變形或負載偏心,導(dǎo)致密封唇口單側(cè)持續(xù)高壓接觸很多液壓密封圈的磨損并非由單一因素引起,需從整體密封系統(tǒng)角度進行綜合分析。
3. 擠出
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在高壓系統(tǒng)中頻發(fā),彈性密封圈在兩側(cè)高壓力差作用下,被強行擠入活塞/活塞桿與缸體之間的間隙,導(dǎo)致唇口撕裂、卷邊甚至完全失效。
特征:
? 唇口呈“蘑菇狀”翻卷
? 放射狀撕裂
? 溝槽邊緣壓痕
? 碎屑污染潛在因素:
? 配合面間隙過大
? 軸承或耐磨環(huán)(導(dǎo)向環(huán))磨損
? 系統(tǒng)壓力過高
更多關(guān)于密封圈擠出的內(nèi)容可查閱相關(guān)技術(shù)資料。
4. 劃傷 / 磕碰(常見于安裝階段)
未潤滑:干裝導(dǎo)致摩擦力過大,密封件被拉伸變形甚至撕裂
強行拉伸:超過材料彈性極限
未對中:活塞桿傾斜插入,密封唇被缸口銳邊“削切”
忽略導(dǎo)向倒角:缸筒或活塞桿入口無倒角或倒角過小
5. 破裂 / 碎裂
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表現(xiàn)為唇口崩落、本體斷裂、放射狀裂紋或燒蝕碳化。
背壓過大
高壓沖擊 / 壓力尖峰:系統(tǒng)啟停、換向閥突然關(guān)閉、負載突變等引起瞬時壓力遠超額定值,可能伴隨氣蝕
劣質(zhì)材料:強度或伸長率不達標、填料分布不均、抗水解性能差
6. 化學(xué)侵蝕
密封材料與工作介質(zhì)發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致物理性能退化和功能失效。
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