受油探头橡胶密封圈失效分析1.pdf

第260卷11年第1月1期失效分析与预防January，2011
Vo1．6。No．1

受油探头橡胶密封圈失效分析

周波，侯学勤
(1．海南大学三亚学院，海南三亚572022；
2．北京航空材料研究院，中国航空工业集团公司失效分析中心，北京100095)

[摘要]受油探头橡胶密封圈试飞考核后破损严重，导致漏油。通过对密封圈的外观进行检查。对密封圈的表面及断口进
行宏、微观观察，对压制密封圈的模具表面进行了检查，对密封圈所用材料进行红外分析。结果表明：密封圈为疲劳失效；疲
劳裂纹起源于密封圈表面磨损区域；密封圈表面磨损主要由于其在液压油中发生溶胀，体积增加且表面的加工质量粗糙，使
得密封圈所受摩擦力增加，易发生磨损所致。
[关键词]橡胶密封圈；磨损；疲劳；失效
【中图分类号]V233．2；TB42[文献标志码]Adoi：10．3969／j．issn．1673~214．2011．01．010
[文章编号]1673-6214(2011)01-0040-04

FailureAnalysisofRubberSealRinginProbeofOilReceptacle
ZHOUBo，HOUxue．qin
(1．HainanUniversitySanyaCollege，HainanSanya100095，China；
2．AVICFailureAnalysisCenter,BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Bering100095，China)
Abstract：Arubbersealringintheprobeofoilreceptaclefailedasaresultofseriouswearafteratrialflightoftheaircraft．The

causeofthefailureWaSanalyzedbymacro—examinationofthesealring，macroandmicroobservationofthesealringsurfaceand

fractures，surfaceinspectionofthemouldusedforthesealringproduction，andFTIRanalysisofthematerialofthesealtings．

Theresultsshowthatthefailuremechanismoftherubbersealringisfatigue．Thefatiguecrackoriginatedfromthesurfaceowing

totheseriouswear．Surfaceweal"ofthesealringisrelatedtotheswellingofthesealringintheoilandthepoorsurfacequality．

Keywords：rubbersealring；wear；fatigue；failure

个密封圈尺寸变大，发生溶胀。该型密封圈为动
0引言密封，在航空液压油中使用，所用材料为丁腈橡
胶，安装使用前经过了历次试验。通过对失效密
橡胶密封件在国民经济各领域和国防工业有封圈进行一系列试验，以确定受油探头密封圈失
着广泛的应用。橡胶密封件失效的直接后果是导效性质及失效原因。
致密封流体的泄露。密封流体泄露轻则造成能
源、资源的浪费和环境污染，降低机械设备的作业1试验过程与结果
能力，重则导致机械设备操纵失效，甚至发生爆
炸、引起火灾，在航空航天领域更是造成过机毁人1．1外观检查
亡的恶性事故；据统计，机械设备和武器装备质量失效密封圈的外观见图1，密封圈磨损严重，
事故的1／3以上是由密封件失效引起的¨引；因整个表面可见大量的磨损痕迹，严重区域发生剥
此，研究橡胶密封件的失效特征、原因，探求橡胶落，局部磨损痕迹呈螺旋状，密封圈发生了扭转变
密封件的失效预测、预防是保证机械设备高可靠形，说明密封圈在使用过程中发生了滚动。密封
性的重要前提。圈剥落区域主要位于分模面附近，断口上可见多
某型飞机受油探头共安装2个密封圈，试飞个小断面。密封圈用手触摸，有发粘感，表面与断
考核后分解检查发现，一个密封圈破损严重，另一口上可见较多发亮的油脂。

[收稿El期】2010年11月1日[修订日期]2010年l2月17日
[作者简介】周波(1978年一)，男，本科，主要从事信息管理与信息系统等方面的研究。
第1期周波，侯学勤：受油探头橡胶密封圈失效分析4l

区可见典型的疲劳弧线(图7)，表明密封圈发生
了疲劳断裂。断口上未见明显的材料缺陷。

图1失效密封圈外观
Fig．1Appearanceofthefmledsealring图3磨损与疲劳特征
Hg．3Characte