一、O型圈裝配變形程度及所受壓力
1/ O型圈的壓縮壓力大小不同是由O型圈初始變形程度和O型圈材料硬度不同決定的。
2/拉伸與壓縮是O型圈在溝槽中安裝的兩種形態(tài)。在徑向密封中,O型圈裝在內(nèi)溝槽中(作為“外圓密封”),O型圈必須受到拉伸,且其內(nèi)徑拉伸后大于溝槽的外徑。在安裝后的狀態(tài),O型圈的最大伸長(zhǎng)量應(yīng)該為3%(內(nèi)徑>50mm)或5%。
3/當(dāng)O型圈裝在外溝槽中(作為“內(nèi)圓密封”),O型圈沿圓周周長(zhǎng)方向被壓縮。在安裝后的狀態(tài),其最大周長(zhǎng)壓縮量為1%。若超過以上拉伸或壓縮量,會(huì)導(dǎo)致O型圈截面尺寸的過度增加或減小,這會(huì)影響O型圈的工作壽命。 O型圈在軸向發(fā)生變形,在壓力作用下,O型圈會(huì)產(chǎn)生徑向蠕動(dòng),所以要注意O型圈所受壓力的方向。
4/若壓力來(lái)自內(nèi)側(cè),則O型圈的外徑應(yīng)該與溝槽的外徑接觸(其周長(zhǎng)壓縮小于1%)。
5/ 若壓力來(lái)自外側(cè),則O型圈的內(nèi)徑應(yīng)該與溝槽的內(nèi)徑接觸,最大允許拉伸3%。
二、橡膠O型圈硫化是指橡膠的線型大分子鏈通過化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程。橡膠O型圈硫化是加工過程中最后一道工序;在一定的溫度、壓力和時(shí)間作用下,使橡膠O型圈的橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián),這個(gè)過程使未硫化橡膠轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧鹉z。
同時(shí),橡膠O型圈將獲得各種優(yōu)異的物理和化學(xué)性能(如: 耐臭氧O型圈、耐化學(xué)性O(shè)型圈、耐磨O型圈、耐高溫O型圈、耐高壓O型圈、密水O型圈、耐油O型圈、耐低溫O型圈、耐腐蝕性O(shè)型圈等),使得橡膠O型圈能夠廣泛地應(yīng)用于各種行業(yè)中。
橡膠O型圈經(jīng)過硫化后,在分子鏈之間形成交聯(lián)鍵而成為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),橡膠O型圈分子間除次價(jià)力外,在分子鏈彼此結(jié)合處還有主價(jià)力發(fā)生作用;橡膠O型圈交聯(lián)鍵的存在,使分子鏈間不能產(chǎn)生相對(duì)滑移。所以硫化膠比生膠的拉伸強(qiáng)度大、扯斷伸長(zhǎng)率小而彈性大。
O型圈硫化過程是一個(gè)完整的體系,硫化主要由硫化劑、活性劑、促進(jìn)劑所組成。O型圈硫化反應(yīng)是一個(gè)多元組分參與的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。它包含橡膠分子與硫化劑及其他配合劑之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng),在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨著發(fā)生的各種副反應(yīng)。其中,在硫黃硫化體系中,橡膠與硫黃的反應(yīng)占主導(dǎo)地位,它是形成空間網(wǎng)絡(luò)的基本反應(yīng)。O型圈整個(gè)硫化過程可分為三個(gè)階段,第一階段為誘導(dǎo)階段,在這個(gè)階段中,先是硫黃、促進(jìn)劑、活性劑的相互作用,使氧化鋅在膠料中溶解度增加,活化促進(jìn)劑,使促進(jìn)劑與硫黃之間反應(yīng)生成一種活性更大的中間產(chǎn)物;然后進(jìn)一步引發(fā)橡膠分子鏈,產(chǎn)生可交聯(lián)的橡膠大分子自由基(或離子)。第二階段為交聯(lián)反應(yīng),即可交聯(lián)的自由基(或離子)與橡膠分子鏈產(chǎn)生反應(yīng),生成交聯(lián)鍵。第三階段為網(wǎng)絡(luò)形成階段,此階段的前期,交聯(lián)反應(yīng)已趨完成,網(wǎng)絡(luò)趨于穩(wěn)定后,獲得網(wǎng)絡(luò)相對(duì)穩(wěn)定的硫化膠。