淺議O形密封圈的安裝、失效原因分析及處理措施

[摘 要]密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O形、Y形、Yx 形、V形以及組合式密封等。文章主要對O形密封圈的安裝、失效原因分析及處理措施進行了探討。首先分析了O形密封圈的工作機理，然后闡述了液壓系統對密封圈材料的要求，接著對引起O形密封圈失效的原因進行了分析，最后介紹了O形密封圈的常見失效形式及解決措施。

[關鍵詞]液壓系統O形密封圈 失效 處理

中圖分類號：TH136 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0007-01

0 引言

密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。在液壓、氣動系統中大部分泄漏是由于密封失效造成的。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O 形、Y 形、Yx 形、V 形以及組合式密封等。O 形密封圈的橫截面為圓形，可作為油、水、氣體等各種流體的密封使用，有靜密封和動密封2 類。O 形密封和密封裝置的性能和可靠性是衡量系統設計與制造質量的重要指標。如果密封不當，會引起元件和系統的內、外泄漏，不僅會使系統的容積效率降低，嚴重時會建立不起壓力而使系統無法工作；外泄漏還會弄臟設備，污染環境。因此，正確使用O 形密封圈對保證液壓系統正常工作十分重要。

1 O形密封圈的工作機理

O形密封圈是流體動力系統中使用最多的密封形式。由于O 形密封圈具有結構簡單、密封性能良好、摩擦力小、溝槽尺寸小、易制造等優點，廣泛應用于液壓與氣動元件中。

O形密封圈的工作機理：把O 形密封圈裝在密封溝槽中，通過油（或氣）的壓力使其發生變形，向溝槽一側擠壓，封住被密封的接觸面，使液流（或氣流）不得通過，如圖1所示。這種密封在流體動力系統中密封效果良好，但是，如果O 形密封圈的設計和使用不當，也容易造成密封性能的失效。

2 液壓系統對密封圈材料的要求

（1）在液壓油中有較好的穩定性，即體積變化小，膨脹、收縮率小，不易溶解、不會引起硬度的變化；當溫度在使用范圍內變化時，彈性和硬度變化要??；

（2）具有良好的密封性和適宜的彈性，在液壓油中壓縮復原性大，永久變形??；

（3）耐磨性好，摩擦系數小，運動靈活，工作壽命長；

（4）結構簡單，加工、使用、維修方便。

3 O形密封圈正確的安裝方法

（1）安裝過程中不允許出現O 形密封圈被劃傷和位置安裝不正，以及O 形密封圈被扭曲等情況；

（2）裝配前，密封溝槽、密封耦合面必須嚴格清洗，并對O 形密封圈裝配中的觸及面涂潤滑劑；

（3）為了防止O 形密封圈在安裝時被尖角和螺紋等銳邊切傷或劃傷，應在安裝的軸端和孔端留有15°～30°的引入角；當O 形密封圈需通過外螺紋時，應使用專業的薄壁金屬外套，套住外螺紋；

（4）要防止漏裝和使用報廢的O 形密封圈。

4 引起O形密封圈失效的原因分析

4.1 結構設計問題

O 形圈壓縮率過大造成密封過早磨損；配合間隙太大造成密封圈被擠入間隙；密封槽太寬，摩擦力大，易發熱，造成密封圈爬行或損壞；密封槽太窄，因射流造成密封圈磨損；配合表面太粗糙，密封圈磨損劇烈；管接頭與壓力、使用條件不符，因振動或高壓造成密封泄漏。

4.2 安裝問題

安裝工具不合適，采用起子等銳角工具，造成密封圈損壞以至過早發生故障；安裝不當或安裝行程太長，O 形圈扭轉或由于螺旋斷裂而泄漏；安裝時密封邊扭曲，起動時密封圈發生翻轉泄漏。

4.3 密封存放問題

由于包裝不好，當灰塵貼在密封圈上或異物刮傷密封圈，使用者未檢查就安裝；密封圈的斷面受損，影響密封效果；用鐵絲、繩子懸掛密封圈會加速橡膠變質和尺寸的變化；在陽光照射或靠近熱源的地方會加速密封圈老化。

4.4 油液污染問題

由污染顆粒造成密封圈磨損引起泄漏，塵埃通過刮環密封進入導引件而引起功能性損害；油中有水造成液壓油水解（如聚氨酯）；系統中有固體顆粒，造成密封圈研磨磨損。

5 O形密封圈的常見失效形式及解決措施

5.1 O形密封圈在安裝過程中損壞

原因：這種情況常出現在動、靜密封中。主要原因是密封溝槽上有尖銳棱角或導入的倒角不符合標準，安裝時沒有涂抹潤滑油，從而使密封圈被尖銳的刃口切傷、發生扭曲或卡住，表面產生凹（或凸）痕、起皮或剝落現象；

解決辦法：按照設計要求加工密封溝槽，不得留有銳邊，安裝時在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液，當O 形密封圈通過螺紋時，在螺紋上套金屬薄片或帶等，以使密封圈順利地插入。

5.2 O形密封圈磨損

原因：這種失效形式多出現在有相對移動和振動的密封中，可通過觀察密封圈與滑動面接觸部位磨耗量來判斷。主要原因是：密封的滑動表面粗糙，導致密封圈過早磨損；密封滑動表面太光滑，使密封潤滑不良；油液系統中含有污染顆粒；

解決辦法：按照推薦的加工粗糙度來制造，保證滑動面與密封圈在運動過程中潤滑充分（主要是內部潤滑），保證系統中過濾器精度，用耐磨性更好的O 形密封圈材料，如聚氨脂橡膠等。

5.3 O形密封圈受熱硬化和氧化

原因：由于工作溫度超出正常使用范圍，使彈性體硬化，增塑劑蒸發、氧化，導致密封圈產生與作用壓力方向垂直的小的表面裂口，從而出現了局部凹痕或開裂現象。這種失效主要是暴露在空氣中的動靜密封或與其他空氣污染物接觸的密封圈上。

解決辦法：采用抗氧化性能較好和耐高溫的材料，降低系統油液工作溫度。

5.4 O形密封圈用后呈扁平形狀

原因：主要原因是密封圈的材料彈性和抗熱性能差。O 形密封圈在液壓系統工作介質中使用一段時間后，常出現密封圈過度膨脹，壓緊力增大的現象。這是由于密封圈在生產過程中，橡膠硫化不夠完全，因而在壓力的作用下，密封圈截面的三邊被壓成扁平形狀；

解決辦法：應采用低凝固性能的橡膠材料。在一般工況下，選用耐熱橡膠材料（因在工作中摩擦會產生熱量）如丁腈橡膠、氯丁橡膠等；確認密封圈材料應與所使用介質相容，檢驗密封圈的物理性能應符合設計要求。

6 結束語

O形密封圈具有結構簡單，加工方便，性能可靠等優點，在液壓元件及系統中得到廣泛的應用。本文對O 形密封圈的工作機理、失效形式、失效原因以及解決辦法做了進一步的分析總結。只有在工作中積累經驗，不斷總結分析使用中出現的問題，才能使O 形密封圈得到更好的應用。

參考文獻

[1] 徐灝.密封[M].北京：冶金工業出版社，2002.

[2] 章宏甲，等.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2006.

[3] 姚世元，徐天亮.液壓系統中O 形密封件的失效原因分析和選用[K].液壓與氣動，2009（6）：70-71.

作者簡介

盛勇（1977.11-），安徽亳州人，助理工程師，現就職于國投新集能源股份有限公司新集一礦，任機電技術員。endprint

[摘 要]密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O形、Y形、Yx 形、V形以及組合式密封等。文章主要對O形密封圈的安裝、失效原因分析及處理措施進行了探討。首先分析了O形密封圈的工作機理，然后闡述了液壓系統對密封圈材料的要求，接著對引起O形密封圈失效的原因進行了分析，最后介紹了O形密封圈的常見失效形式及解決措施。

[關鍵詞]液壓系統O形密封圈 失效 處理

中圖分類號：TH136 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0007-01

0 引言

密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。在液壓、氣動系統中大部分泄漏是由于密封失效造成的。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O 形、Y 形、Yx 形、V 形以及組合式密封等。O 形密封圈的橫截面為圓形，可作為油、水、氣體等各種流體的密封使用，有靜密封和動密封2 類。O 形密封和密封裝置的性能和可靠性是衡量系統設計與制造質量的重要指標。如果密封不當，會引起元件和系統的內、外泄漏，不僅會使系統的容積效率降低，嚴重時會建立不起壓力而使系統無法工作；外泄漏還會弄臟設備，污染環境。因此，正確使用O 形密封圈對保證液壓系統正常工作十分重要。

1 O形密封圈的工作機理

O形密封圈是流體動力系統中使用最多的密封形式。由于O 形密封圈具有結構簡單、密封性能良好、摩擦力小、溝槽尺寸小、易制造等優點，廣泛應用于液壓與氣動元件中。

O形密封圈的工作機理：把O 形密封圈裝在密封溝槽中，通過油（或氣）的壓力使其發生變形，向溝槽一側擠壓，封住被密封的接觸面，使液流（或氣流）不得通過，如圖1所示。這種密封在流體動力系統中密封效果良好，但是，如果O 形密封圈的設計和使用不當，也容易造成密封性能的失效。

2 液壓系統對密封圈材料的要求

（1）在液壓油中有較好的穩定性，即體積變化小，膨脹、收縮率小，不易溶解、不會引起硬度的變化；當溫度在使用范圍內變化時，彈性和硬度變化要??；

（2）具有良好的密封性和適宜的彈性，在液壓油中壓縮復原性大，永久變形??；

（3）耐磨性好，摩擦系數小，運動靈活，工作壽命長；

（4）結構簡單，加工、使用、維修方便。

3 O形密封圈正確的安裝方法

（1）安裝過程中不允許出現O 形密封圈被劃傷和位置安裝不正，以及O 形密封圈被扭曲等情況；

（2）裝配前，密封溝槽、密封耦合面必須嚴格清洗，并對O 形密封圈裝配中的觸及面涂潤滑劑；

（3）為了防止O 形密封圈在安裝時被尖角和螺紋等銳邊切傷或劃傷，應在安裝的軸端和孔端留有15°～30°的引入角；當O 形密封圈需通過外螺紋時，應使用專業的薄壁金屬外套，套住外螺紋；

（4）要防止漏裝和使用報廢的O 形密封圈。

4 引起O形密封圈失效的原因分析

4.1 結構設計問題

O 形圈壓縮率過大造成密封過早磨損；配合間隙太大造成密封圈被擠入間隙；密封槽太寬，摩擦力大，易發熱，造成密封圈爬行或損壞；密封槽太窄，因射流造成密封圈磨損；配合表面太粗糙，密封圈磨損劇烈；管接頭與壓力、使用條件不符，因振動或高壓造成密封泄漏。

4.2 安裝問題

安裝工具不合適，采用起子等銳角工具，造成密封圈損壞以至過早發生故障；安裝不當或安裝行程太長，O 形圈扭轉或由于螺旋斷裂而泄漏；安裝時密封邊扭曲，起動時密封圈發生翻轉泄漏。

4.3 密封存放問題

由于包裝不好，當灰塵貼在密封圈上或異物刮傷密封圈，使用者未檢查就安裝；密封圈的斷面受損，影響密封效果；用鐵絲、繩子懸掛密封圈會加速橡膠變質和尺寸的變化；在陽光照射或靠近熱源的地方會加速密封圈老化。

4.4 油液污染問題

由污染顆粒造成密封圈磨損引起泄漏，塵埃通過刮環密封進入導引件而引起功能性損害；油中有水造成液壓油水解（如聚氨酯）；系統中有固體顆粒，造成密封圈研磨磨損。

5 O形密封圈的常見失效形式及解決措施

5.1 O形密封圈在安裝過程中損壞

原因：這種情況常出現在動、靜密封中。主要原因是密封溝槽上有尖銳棱角或導入的倒角不符合標準，安裝時沒有涂抹潤滑油，從而使密封圈被尖銳的刃口切傷、發生扭曲或卡住，表面產生凹（或凸）痕、起皮或剝落現象；

解決辦法：按照設計要求加工密封溝槽，不得留有銳邊，安裝時在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液，當O 形密封圈通過螺紋時，在螺紋上套金屬薄片或帶等，以使密封圈順利地插入。

5.2 O形密封圈磨損

原因：這種失效形式多出現在有相對移動和振動的密封中，可通過觀察密封圈與滑動面接觸部位磨耗量來判斷。主要原因是：密封的滑動表面粗糙，導致密封圈過早磨損；密封滑動表面太光滑，使密封潤滑不良；油液系統中含有污染顆粒；

解決辦法：按照推薦的加工粗糙度來制造，保證滑動面與密封圈在運動過程中潤滑充分（主要是內部潤滑），保證系統中過濾器精度，用耐磨性更好的O 形密封圈材料，如聚氨脂橡膠等。

5.3 O形密封圈受熱硬化和氧化

原因：由于工作溫度超出正常使用范圍，使彈性體硬化，增塑劑蒸發、氧化，導致密封圈產生與作用壓力方向垂直的小的表面裂口，從而出現了局部凹痕或開裂現象。這種失效主要是暴露在空氣中的動靜密封或與其他空氣污染物接觸的密封圈上。

解決辦法：采用抗氧化性能較好和耐高溫的材料，降低系統油液工作溫度。

5.4 O形密封圈用后呈扁平形狀

原因：主要原因是密封圈的材料彈性和抗熱性能差。O 形密封圈在液壓系統工作介質中使用一段時間后，常出現密封圈過度膨脹，壓緊力增大的現象。這是由于密封圈在生產過程中，橡膠硫化不夠完全，因而在壓力的作用下，密封圈截面的三邊被壓成扁平形狀；

解決辦法：應采用低凝固性能的橡膠材料。在一般工況下，選用耐熱橡膠材料（因在工作中摩擦會產生熱量）如丁腈橡膠、氯丁橡膠等；確認密封圈材料應與所使用介質相容，檢驗密封圈的物理性能應符合設計要求。

6 結束語

O形密封圈具有結構簡單，加工方便，性能可靠等優點，在液壓元件及系統中得到廣泛的應用。本文對O 形密封圈的工作機理、失效形式、失效原因以及解決辦法做了進一步的分析總結。只有在工作中積累經驗，不斷總結分析使用中出現的問題，才能使O 形密封圈得到更好的應用。

參考文獻

[1] 徐灝.密封[M].北京：冶金工業出版社，2002.

[2] 章宏甲，等.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2006.

[3] 姚世元，徐天亮.液壓系統中O 形密封件的失效原因分析和選用[K].液壓與氣動，2009（6）：70-71.

作者簡介

盛勇（1977.11-），安徽亳州人，助理工程師，現就職于國投新集能源股份有限公司新集一礦，任機電技術員。endprint

[摘 要]密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O形、Y形、Yx 形、V形以及組合式密封等。文章主要對O形密封圈的安裝、失效原因分析及處理措施進行了探討。首先分析了O形密封圈的工作機理，然后闡述了液壓系統對密封圈材料的要求，接著對引起O形密封圈失效的原因進行了分析，最后介紹了O形密封圈的常見失效形式及解決措施。

[關鍵詞]液壓系統O形密封圈 失效 處理

中圖分類號：TH136 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0007-01

0 引言

密封是保證液壓系統正常工作最基本也是最重要的裝置。在液壓、氣動系統中大部分泄漏是由于密封失效造成的。目前常用的密封件以其斷面形狀命名， 有O 形、Y 形、Yx 形、V 形以及組合式密封等。O 形密封圈的橫截面為圓形，可作為油、水、氣體等各種流體的密封使用，有靜密封和動密封2 類。O 形密封和密封裝置的性能和可靠性是衡量系統設計與制造質量的重要指標。如果密封不當，會引起元件和系統的內、外泄漏，不僅會使系統的容積效率降低，嚴重時會建立不起壓力而使系統無法工作；外泄漏還會弄臟設備，污染環境。因此，正確使用O 形密封圈對保證液壓系統正常工作十分重要。

1 O形密封圈的工作機理

O形密封圈是流體動力系統中使用最多的密封形式。由于O 形密封圈具有結構簡單、密封性能良好、摩擦力小、溝槽尺寸小、易制造等優點，廣泛應用于液壓與氣動元件中。

O形密封圈的工作機理：把O 形密封圈裝在密封溝槽中，通過油（或氣）的壓力使其發生變形，向溝槽一側擠壓，封住被密封的接觸面，使液流（或氣流）不得通過，如圖1所示。這種密封在流體動力系統中密封效果良好，但是，如果O 形密封圈的設計和使用不當，也容易造成密封性能的失效。

2 液壓系統對密封圈材料的要求

（1）在液壓油中有較好的穩定性，即體積變化小，膨脹、收縮率小，不易溶解、不會引起硬度的變化；當溫度在使用范圍內變化時，彈性和硬度變化要??；

（2）具有良好的密封性和適宜的彈性，在液壓油中壓縮復原性大，永久變形??；

（3）耐磨性好，摩擦系數小，運動靈活，工作壽命長；

（4）結構簡單，加工、使用、維修方便。

3 O形密封圈正確的安裝方法

（1）安裝過程中不允許出現O 形密封圈被劃傷和位置安裝不正，以及O 形密封圈被扭曲等情況；

（2）裝配前，密封溝槽、密封耦合面必須嚴格清洗，并對O 形密封圈裝配中的觸及面涂潤滑劑；

（3）為了防止O 形密封圈在安裝時被尖角和螺紋等銳邊切傷或劃傷，應在安裝的軸端和孔端留有15°～30°的引入角；當O 形密封圈需通過外螺紋時，應使用專業的薄壁金屬外套，套住外螺紋；

（4）要防止漏裝和使用報廢的O 形密封圈。

4 引起O形密封圈失效的原因分析

4.1 結構設計問題

O 形圈壓縮率過大造成密封過早磨損；配合間隙太大造成密封圈被擠入間隙；密封槽太寬，摩擦力大，易發熱，造成密封圈爬行或損壞；密封槽太窄，因射流造成密封圈磨損；配合表面太粗糙，密封圈磨損劇烈；管接頭與壓力、使用條件不符，因振動或高壓造成密封泄漏。

4.2 安裝問題

安裝工具不合適，采用起子等銳角工具，造成密封圈損壞以至過早發生故障；安裝不當或安裝行程太長，O 形圈扭轉或由于螺旋斷裂而泄漏；安裝時密封邊扭曲，起動時密封圈發生翻轉泄漏。

4.3 密封存放問題

由于包裝不好，當灰塵貼在密封圈上或異物刮傷密封圈，使用者未檢查就安裝；密封圈的斷面受損，影響密封效果；用鐵絲、繩子懸掛密封圈會加速橡膠變質和尺寸的變化；在陽光照射或靠近熱源的地方會加速密封圈老化。

4.4 油液污染問題

由污染顆粒造成密封圈磨損引起泄漏，塵埃通過刮環密封進入導引件而引起功能性損害；油中有水造成液壓油水解（如聚氨酯）；系統中有固體顆粒，造成密封圈研磨磨損。

5 O形密封圈的常見失效形式及解決措施

5.1 O形密封圈在安裝過程中損壞

原因：這種情況常出現在動、靜密封中。主要原因是密封溝槽上有尖銳棱角或導入的倒角不符合標準，安裝時沒有涂抹潤滑油，從而使密封圈被尖銳的刃口切傷、發生扭曲或卡住，表面產生凹（或凸）痕、起皮或剝落現象；

解決辦法：按照設計要求加工密封溝槽，不得留有銳邊，安裝時在溝槽及密封圈上涂上潤滑油液，當O 形密封圈通過螺紋時，在螺紋上套金屬薄片或帶等，以使密封圈順利地插入。

5.2 O形密封圈磨損

原因：這種失效形式多出現在有相對移動和振動的密封中，可通過觀察密封圈與滑動面接觸部位磨耗量來判斷。主要原因是：密封的滑動表面粗糙，導致密封圈過早磨損；密封滑動表面太光滑，使密封潤滑不良；油液系統中含有污染顆粒；

解決辦法：按照推薦的加工粗糙度來制造，保證滑動面與密封圈在運動過程中潤滑充分（主要是內部潤滑），保證系統中過濾器精度，用耐磨性更好的O 形密封圈材料，如聚氨脂橡膠等。

5.3 O形密封圈受熱硬化和氧化

原因：由于工作溫度超出正常使用范圍，使彈性體硬化，增塑劑蒸發、氧化，導致密封圈產生與作用壓力方向垂直的小的表面裂口，從而出現了局部凹痕或開裂現象。這種失效主要是暴露在空氣中的動靜密封或與其他空氣污染物接觸的密封圈上。

解決辦法：采用抗氧化性能較好和耐高溫的材料，降低系統油液工作溫度。

5.4 O形密封圈用后呈扁平形狀

原因：主要原因是密封圈的材料彈性和抗熱性能差。O 形密封圈在液壓系統工作介質中使用一段時間后，常出現密封圈過度膨脹，壓緊力增大的現象。這是由于密封圈在生產過程中，橡膠硫化不夠完全，因而在壓力的作用下，密封圈截面的三邊被壓成扁平形狀；

解決辦法：應采用低凝固性能的橡膠材料。在一般工況下，選用耐熱橡膠材料（因在工作中摩擦會產生熱量）如丁腈橡膠、氯丁橡膠等；確認密封圈材料應與所使用介質相容，檢驗密封圈的物理性能應符合設計要求。

6 結束語

O形密封圈具有結構簡單，加工方便，性能可靠等優點，在液壓元件及系統中得到廣泛的應用。本文對O 形密封圈的工作機理、失效形式、失效原因以及解決辦法做了進一步的分析總結。只有在工作中積累經驗，不斷總結分析使用中出現的問題，才能使O 形密封圈得到更好的應用。

參考文獻

[1] 徐灝.密封[M].北京：冶金工業出版社，2002.

[2] 章宏甲，等.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2006.

[3] 姚世元，徐天亮.液壓系統中O 形密封件的失效原因分析和選用[K].液壓與氣動，2009（6）：70-71.

作者簡介

盛勇（1977.11-），安徽亳州人，助理工程師，現就職于國投新集能源股份有限公司新集一礦，任機電技術員。endprint