O形密封圈失效機制分析

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所屬分類:密封圈
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不幸的是,沒辦法拿與O型密封圈相配的問題部件進行測試,因為更換新的O型墊圈之后,這些飛機部件重新開始了工作,同樣也沒有大號的O型墊圈用于實驗。相反,客戶要求Parker公司運用他們的工程專業知識來對失效情況進行診斷,并解釋在應用極不尋常的表現。

幾個星期后,Parker的工程師給客戶提供了這一設想,同時客戶發現的第四個不尋常的O型密封圈失效,似乎證實了這一理論。該O型密封圈是從一個沒有泄露的油泵移出的,和之前三個損壞的O型密封圈位于同一區域,它的圓周上有一個呈V形的缺口,指向流體壓力源(見圖6)。由于應用過程中熱累計正常,該O型密封圈O保持了跟凹槽環形道一樣的形狀,因此,很明顯的,V形缺口的位置是在槽道的直線端,與裂縫的位置一樣。當對該缺口施壓進行壓縮,O形墊圈呈現出上面所描述的形狀,即損壞之前的中間相。同樣沒有任何跡象表明該區域存在成型的缺陷,同時O型密封圈的硬度和撓度特性都正常。

O形密封圈失效機制分析

圖6、彎曲,但是沒有折斷

因為產生這樣的原因有兩個,非典型性的槽和可能出現的過大的O型密封圈內徑等等,為了防止問題有復發的可能,我們提供了兩種可行的措施。沿半徑方向的O型密封圈槽的寬度可以增加,以配合所推薦的傳統的O型密封圈槽。這種情況下,針對硬件的維修將會相當昂貴同時這會被當做一次重大的設計變化將需要進行大量的測試。鑒于此故障模式的稀有性,一種可替代的解決方案被采納。所有O型環的尺寸在安裝之前被核實,維修中心被告知安裝一個尺寸超值的O型圈可能產生過早的密封失效。在這之前,并沒有類似的失效模式的日子,以及,超過18個月后,應用中O型密封圈損壞的報告也不再出現。

綜述

大多數O型圈失效遵循完善的樣本觀察模式,并且是嚴重偏離設計原則的結果。然而,新的和獨特的O型圈失效模式偶爾會出現。在這種情況下,新的失效模型將不僅僅是由于單一的違背某條設計原則而導致的。相反,它們更傾向于違背多種設計原則,這種原則的組合之一即可導致不可預料的失效。幸運的是,Parker公司能夠診斷造成這種失效的原因,同時,客戶也可以消除相同狀況下的問題。

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