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發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 08:00  
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橡膠密封件
由于氫化具有上述的耐高溫性,耐油性和優(yōu)良的物理機(jī)械性能,其應(yīng)用面很廣,油田深井開(kāi)采的惡劣工況,其橡膠配件非氫化膠莫屬,如油田機(jī)械設(shè)備密封用各類O圈,封隔器膠筒,螺桿泵定子,防噴器配件,鉆探機(jī)用壓縮皮囊等,筆者曾親赴克拉瑪依油田,研發(fā)油井用氫化配件,改變依賴進(jìn)口的格局。但某些情況下,相鄰密封件會(huì)沿同方向密封,導(dǎo)致液壓油被困在密封件之間。
氟橡膠品種可分為含氟烯烴類氟橡膠,其中有偏氟乙烯-三氟共聚物,偏氟乙烯-共聚物,偏氟乙烯-四氟乙烯-三元共聚物,偏氟乙烯-五氟共聚物,偏氟乙烯-四氟乙烯-五氟三元共聚物,四氟乙烯-共聚物。目前,的是偏氟乙烯類橡膠,全氟醚橡膠屬特種氟膠,價(jià)格十分昂貴,一般的也要三、四萬(wàn)元一公斤。密封技術(shù)的重要性密封失效造成的后果是十分嚴(yán)重的,輕者“跑、冒、滴、漏”造成能源和資源的浪費(fèi),重者會(huì)使操縱失效,甚至產(chǎn)生火災(zāi)、、環(huán)境污染等后果危及人身安全。
氟硅橡膠就像硅膠一樣,結(jié)合三氟丙基、與乙烯為側(cè)鏈,惟氟硅橡膠經(jīng)氟化處理。氟硅橡膠的機(jī)械和物理屬性與硅膠類似,不過(guò)氟硅橡膠較硅膠具備更佳的耐燃油和耐礦物油的物性,但在耐熱方面則較不如硅膠。氟硅橡膠具有優(yōu)良的耐航空燃料油、液壓油、合成雙酯潤(rùn)滑等性能,能在204°C (400°F)高溫下長(zhǎng)期工作。橡膠是有機(jī)高分子化合物,它有以下的特點(diǎn)一、特點(diǎn)(1)較高的體積彈性和較低的形狀彈性,稍加外力就可以改變形狀,而體積卻不易改變,這種性質(zhì)是其它材料少有的。雖然大多用于航空航天領(lǐng)域,但因其耐燃油性及高溫下的穩(wěn)定性優(yōu)越,氟硅橡膠已越來(lái)越普遍應(yīng)用于密封件的制作。
橡膠密封件(Rubber seals)是密封裝置中的一類通用基礎(chǔ)元件,在泄漏和密封這一對(duì)矛盾中扮演十分重要的角色。在人類征服自然的過(guò)程中解決泄漏和密封問(wèn)題。一直推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、防止和減少環(huán)境污染的重要途徑。橡膠密封件是密封技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一類橡膠制品。許多密封件(特別是彈性體密封件),與新更換液壓油的化學(xué)性不兼容(尤其是在一定溫度下防火和可生物降解的液壓油)。因?yàn)橄鹉z具有寶貴的彈性的高分子材料,較寬的溫度范圍,在不同介質(zhì)中給予較小的應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生較大的變形,這種變形可以提供接觸壓力,補(bǔ)償泄漏間隙,達(dá)到密封的目的。主要產(chǎn)品目前有橡膠密封圈、橡膠墊片、法蘭墊片、橡膠減震塊、橡膠O型圈、V型圈、X型圈、Y型圈、等各種形式、大小、顏色、硬度和材料的橡膠制品,雖然我們橡膠密封件產(chǎn)品起步比較慢,但是隨著社會(huì)進(jìn)步,新的密封生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的涌現(xiàn),對(duì)密封制品的技術(shù)要求越來(lái)越苛刻,從而進(jìn)一步推動(dòng)新產(chǎn)品的研制和開(kāi)發(fā)。
設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常是由於設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品認(rèn)識(shí)不足造成的。比如對(duì)密封件承受的壓力估計(jì)不足、對(duì)密封面上接觸應(yīng)力分布的認(rèn)識(shí)有誤、安放密封件的溝槽設(shè)計(jì)不合理等。
有限元分析(FEA)常常被用來(lái)輔助密封件的設(shè)計(jì)和失效分析。我們?cè)鵀槟趁绹?guó)客戶做過(guò)一個(gè)密封件,該密封件以塑料為主體,局部包上橡膠??蛻粼跈z測(cè)零件的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),塑料部分在測(cè)試時(shí)容易,從而得出結(jié)論是:塑料件在二次成型時(shí)(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)機(jī)械設(shè)備及裝備的質(zhì)量事故中1/3以上是由于密封失效引起的,其中造成嚴(yán)重后果的如:美國(guó)挑戰(zhàn)號(hào)航天飛機(jī)推進(jìn)器O形密封圈出現(xiàn)故障造成的機(jī)毀人亡。經(jīng)我們分析後發(fā)現(xiàn),塑料件都是在一個(gè)地方的。通過(guò)有限元分析,我們發(fā)現(xiàn),塑料件的破損部位實(shí)際上是密封件受到應(yīng)力的地方,此處應(yīng)力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)塑料所能承受的。
如果在設(shè)計(jì)的時(shí)候客戶就用有限元方法分析過(guò)該產(chǎn)品,不但可以避免類似的錯(cuò)誤,還可以節(jié)省其時(shí)間和金錢。當(dāng)然,想要成功的分析預(yù)測(cè)橡膠密封件的性能,不但要有合適的有限元分析軟件,還要有豐富的材料經(jīng)驗(yàn)、建模經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累。