一.從O形密封圈的損傷機(jī)理分析可以看出，摩擦力是引 起扭轉(zhuǎn)變形及扭轉(zhuǎn)變形保持的核心因素，但劃傷或擠傷除涉及摩擦力外，主要原因還在于缺乏引導(dǎo)、壓縮率設(shè)置 過(guò)大、間隙、槽孔布局等零件的結(jié)構(gòu)性等因素，因此，解決 密封圈的安裝損傷需從設(shè)計(jì)和裝配方法上著手。

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）O形密封圈 

①膠料選擇。密封圈應(yīng)采用低摩擦因數(shù)膠料，以降低與接觸零件間的摩擦力。 

②截面直徑。為了防止翻轉(zhuǎn)，密封圈的截面直徑不宜過(guò)?。ㄍǔ＝孛嬷睆讲粦?yīng)小于1.5 mm，且與內(nèi)徑之比應(yīng)大 于0.025），另外尺寸變化會(huì)直接反映到摩擦力上，所以截 面直徑應(yīng)盡可能均勻（最小可以要求到±0.08 mm）。

 ③壓縮率。密封結(jié)構(gòu)的密封性是基于密封圈與密封面間的接觸壓力實(shí)現(xiàn)的。從密封的角度來(lái)說(shuō)，密封圈壓 縮率越大，工作壓力越大，但過(guò)大的壓縮率不但會(huì)增加摩 擦力，而且有時(shí)也會(huì)讓裝配變得困難，密封圈的拉伸率一 般在1.1以下，壓縮率控制在12%～35%之間比較適宜。相對(duì)而言，粗密封圈比細(xì)密封圈的壓縮率要小些。當(dāng)然，由于不同牌號(hào)膠料的硬度、熱脹和耐寒系數(shù)不同，動(dòng)、靜密 封的工況不同，具體選擇上應(yīng)有所區(qū)別。 

④分模面。因?yàn)榛顒?dòng)密封圈的壓縮率小于固定密封 圈（原因主要是動(dòng)密封不僅要考慮密封問(wèn)題，還要考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)的順暢和密封圈的磨損問(wèn)題），密封能力比固定密封 圈弱，而人工清理的分模面有不規(guī)則現(xiàn)象，其分模面與密 封面貼合影響更大，所以活動(dòng)密封圈采用45°分模面，而 固定密封圈卻常選熱模制造比較簡(jiǎn)單的180°分模面。雖 然如此，若確認(rèn)固定密封圈的分模面必須避開(kāi)密封面，固 定密封圈其實(shí)也可選擇45°分模面。

（2）配合零件 

①粗糙度。配合零件的表面粗糙度直接影響O形密封 圈的表面摩擦與磨損，一般來(lái)說(shuō)，表面越光潔，摩擦與磨 損越小，但表面過(guò)于光潔又不容易在零件表面維持油膜 保證潤(rùn)滑。實(shí)踐證明，對(duì)于O形密封圈密封結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)表面粗糙度不建議低于Ra0.1 μm，合理值應(yīng)在Ra0.2～1.6 μm 之間。

②幾何精度。被密封零件自身存在幾何精度（包括圓 度、圓柱度、同軸度等）及高壓下的脹大現(xiàn)象，這些都會(huì)引 起O形密封圈壓量的不均和變化，所以在保證被密封零件 剛度情況下，同一零件的圓度、圓柱度可以靠公差等級(jí)進(jìn)行控制，相關(guān)面的同軸度應(yīng)限制在0.05 mm以內(nèi)。 

③配合間隙。配合間隙過(guò)小，會(huì)增加裝配難度，對(duì)于 滑動(dòng)副還會(huì)加重運(yùn)動(dòng)阻力；配合間隙過(guò)大，會(huì)增加裝配中 或工作介質(zhì)壓力使膠料擠入的可能，同時(shí)滑動(dòng)副的導(dǎo)向精度也會(huì)降低。理想的配合間隙在0.02～0.25 mm之間，具體值取決于工作壓力及膠料硬度，總體而言，工作壓力越 大則間隙越小，膠料偏硬比偏軟的間隙可以大些。其實(shí)，在O形密封圈工作壓力作用相反的一面設(shè)置氟塑料保護(hù)圈是一種解決間隙咬傷的簡(jiǎn)單有效手段，針對(duì)活動(dòng)密封 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)性，每個(gè)密封槽中可以使用2個(gè)保護(hù)圈。 

④零件型面轉(zhuǎn)接。應(yīng)盡可能避免O形密封圈通過(guò)直棱 面、臺(tái)階孔、不完整圓柱面等結(jié)構(gòu)，不能避免時(shí)，需做倒 角、倒圓、帶倒角的環(huán)形凹槽等過(guò)渡處理，與O形密封圈安 裝有關(guān)的尖邊必須倒鈍，以便對(duì)密封圈形成引導(dǎo)、防止擠 傷和刮蹭。型面轉(zhuǎn)接的常見(jiàn)示例如圖3所示。

 

1.2 裝配方法

（1）零件的檢查與清理 

O形密封圈上的劃傷、缺肉、開(kāi)裂等缺陷，嚴(yán)重時(shí)可直 接導(dǎo)致泄漏，看似輕微的也可能在裝配過(guò)程中進(jìn)一步加重，所以必須剔除。至于人工清理較難避免的分模面殘留 毛邊或毛刺，主要以是否進(jìn)入密封面及裝配中是否會(huì)引 起密封圈翻轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行判斷，有影響的應(yīng)排除，無(wú)影響者可以留用。

與密封圈直接相關(guān)的保護(hù)圈、軸、筒等零件，其毛刺、 機(jī)械損傷對(duì)密封圈的傷害最大，軸和筒型面上的銹蝕、鍍 層剝落等會(huì)影響到密封圈安裝時(shí)的摩擦力，檢查時(shí)需予 以關(guān)注。

零件生產(chǎn)、檢驗(yàn)及庫(kù)存環(huán)節(jié)難免會(huì)被污染，密封圈及 保護(hù)圈、軸、筒等零件上的顆粒物、絲狀物等表面附著物 進(jìn)入密封面后會(huì)墊起密封圈或引起密封圈的壓量變化， 所以裝配零件使用前必須先進(jìn)行清洗，通常金屬件使用 航空洗滌汽油，橡塑件使用無(wú)水乙醇。

（2）潤(rùn)滑 

潤(rùn)滑是降低已制成零件摩擦力的最直接手段，所以裝配時(shí)，密封圈及與密封圈相關(guān)的軸、筒等零件均應(yīng)涂抹 潤(rùn)滑劑，因?yàn)闈?rùn)滑脂比液壓油潤(rùn)滑效果好，故除有特殊 要求，盡可能使用7014寬溫航空潤(rùn)滑脂。膠料與油脂接觸 后的溶脹效應(yīng)會(huì)增大密封圈的壓量，所以，對(duì)于非明確 要求浸油的密封圈，潤(rùn)滑后應(yīng)盡快裝配（停滯時(shí)間不宜超 過(guò)4 h）。

（3）校正 

O形密封圈及與之相配的保護(hù)圈一次性裝配很難保 證規(guī)整、不扭曲，因此校正環(huán)節(jié)必不可少。軸上的密封槽 屬于開(kāi)放空間，一般先套入保護(hù)圈并用收壓板或收壓套進(jìn)行縮形、收?qǐng)A，然后再套入密封圈并用扁狀挑針挑起理順；而筒內(nèi)的密封槽存在遮蔽，保護(hù)圈塞入后尺寸不會(huì)變大，密封圈存在扭轉(zhuǎn)的概率及扭轉(zhuǎn)量比軸上的要小，所以 密封圈的校正工作可以結(jié)合保護(hù)圈的校圓進(jìn)行，即在保 護(hù)圈、密封圈安裝后，在確認(rèn)沒(méi)有明顯扭曲的情況下，借 助于帶有錐面引導(dǎo)的校正棒（為避免密封圈過(guò)度翻轉(zhuǎn)，使 用前表面需潤(rùn)滑） 插入筒中反復(fù)推拉以使密封圈逐步恢復(fù)，是否已至正常狀態(tài)可以根據(jù)往返時(shí)阻力的均勻性來(lái)進(jìn)行判斷。

（4）裝有密封圈零件的壓裝與擰入 

即使完成初步裝配的密封圈表面完好且已校正，在進(jìn)一步的裝配中仍可能出現(xiàn)損傷，因此裝有密封圈零件 壓裝時(shí)應(yīng)緩慢，密切關(guān)注密封圈的變形及鼓出現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)重新找正再壓，如果仍無(wú)法解決，應(yīng)考慮增 加引導(dǎo)；而裝有密封圈零件擰入時(shí)應(yīng)勻速，除需觀察密封 圈是否鼓出外，亦應(yīng)感受驅(qū)動(dòng)力的變化，一旦發(fā)現(xiàn)阻滯力 明顯放大，應(yīng)回退1/3圈左右再試著擰入，以保證密封圈 不會(huì)出現(xiàn)扭曲或“細(xì)脖子”現(xiàn)象。 

對(duì)于組裝后的滑動(dòng)副，以活塞組件為例，再推動(dòng)活塞組合體相對(duì)襯套往復(fù)3～5次檢查一下靈活性不失為明智 之舉。

（5）輔助工裝

用于密封圈理順的挑針、套于螺紋上防止螺紋劃傷 密封圈的導(dǎo)套和保護(hù)圈校正的校正棒、收壓板、收壓套等 都屬密封件安裝的常用工裝，除此之外，一些設(shè)計(jì)上因結(jié) 構(gòu)受限而無(wú)法處理的槽或孔必須借助工裝來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)， 否則密封圈的損傷無(wú)法消解。圖4所示為圖5某活塞組件結(jié)構(gòu)的輔助工裝實(shí)例，從中可以看出，如果不使用導(dǎo)引環(huán) 對(duì)襯套右端為了傳力板角向定位而銑掉的部分進(jìn)行補(bǔ) 形，在活塞壓入襯套時(shí)，必然會(huì)成為活塞上的密封圈在該 位置鼓出的誘因，所以該活塞組件的傳力板、拉桿應(yīng)選在活塞壓入襯套之后安裝。同理，對(duì)閥套上不能開(kāi)環(huán)形凹槽 過(guò)渡處理的交叉孔，也可以使用工藝柱銷進(jìn)行補(bǔ)形。

 

 

二. 結(jié)論與建議

O形密封圈的安裝損傷涉及面較廣，首先在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就應(yīng)予以考慮，密封圈安裝時(shí)的接觸部位需做倒 鈍處理并有意設(shè)置引導(dǎo)面；其次零件加工上應(yīng)確保毛刺、 尖邊清除干凈；最后，產(chǎn)品裝配上主要應(yīng)注意零件清洗與 檢查、零件的潤(rùn)滑、密封圈和保護(hù)圈的校正及裝有密封圈 零件的壓裝與擰入的細(xì)節(jié)，輔助工裝上除常規(guī)的挑針、導(dǎo) 套及保護(hù)圈的收壓夾具、校正棒等外，對(duì)于產(chǎn)品上受限而 遺留的影響密封圈安裝質(zhì)量的槽或孔，一定要想辦法用工裝來(lái)彌補(bǔ)形成完整面，只有這樣，才能解決密封圈的安 裝損傷問(wèn)題。
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