O形密封圈失效机制分析

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不幸的是,没办法拿与O型密封圈相配的问题部件进行测试,因为更换新的O型垫圈之后,这些飞机部件重新开始了工作,同样也没有大号的O型垫圈用于实验。相反,客户要求Parker公司运用他们的工程专业知识来对失效情况进行诊断,并解释在应用极不寻常的表现。

几个星期后,Parker的工程师给客户提供了这一设想,同时客户发现的第四个不寻常的O型密封圈失效,似乎证实了这一理论。该O型密封圈是从一个没有泄露的油泵移出的,和之前三个损坏的O型密封圈位于同一区域,它的圆周上有一个呈V形的缺口,指向流体压力源(见图6)。由于应用过程中热累计正常,该O型密封圈O保持了跟凹槽环形道一样的形状,因此,很明显的,V形缺口的位置是在槽道的直线端,与裂缝的位置一样。当对该缺口施压进行压缩,O形垫圈呈现出上面所描述的形状,即损坏之前的中间相。同样没有任何迹象表明该区域存在成型的缺陷,同时O型密封圈的硬度和挠度特性都正常。

O形密封圈失效机制分析

图6、弯曲,但是没有折断

因为产生这样的原因有两个,非典型性的槽和可能出现的过大的O型密封圈内径等等,为了防止问题有复发的可能,我们提供了两种可行的措施。沿半径方向的O型密封圈槽的宽度可以增加,以配合所推荐的传统的O型密封圈槽。这种情况下,针对硬件的维修将会相当昂贵同时这会被当做一次重大的设计变化将需要进行大量的测试。鉴于此故障模式的稀有性,一种可替代的解决方案被采纳。所有O型环的尺寸在安装之前被核实,维修中心被告知安装一个尺寸超值的O型圈可能产生过早的密封失效。在这之前,并没有类似的失效模式的日子,以及,超过18个月后,应用中O型密封圈损坏的报告也不再出现。

综述

大多数O型圈失效遵循完善的样本观察模式,并且是严重偏离设计原则的结果。然而,新的和独特的O型圈失效模式偶尔会出现。在这种情况下,新的失效模型将不仅仅是由于单一的违背某条设计原则而导致的。相反,它们更倾向于违背多种设计原则,这种原则的组合之一即可导致不可预料的失效。幸运的是,Parker公司能够诊断造成这种失效的原因,同时,客户也可以消除相同状况下的问题。

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