減壓閥靜態(tài)密封的故障分析研究

    作為液壓系統(tǒng)中的重要元件，減壓閥的作用是使出口壓力低于進(jìn)口壓力，保持出口壓力穩(wěn)定，不受入口壓力和流量的影響；一旦發(fā)生泄漏，不僅影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，還造成液壓油的損失，污染環(huán)境；在船用液壓系統(tǒng)中，減壓閥作為主要控制元件，其密封的重要性更是不言而喻的。
    在減壓閥的運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)減壓閥的壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)部油液在連接套和閥體的連接處有外滲現(xiàn)象；在對減壓閥拆開維修過程中，發(fā)現(xiàn)連接套的連接螺紋上有凝固的緊固膠形成凹凸面，而且O型圈已經(jīng)變形，形成泄漏通道，嚴(yán)重影響了連接套和閥體之間的密封性。
    1、密封問題的分析
    經(jīng)過和相關(guān)專家共同分析后發(fā)現(xiàn)，該減壓閥的連接套和閥體之間的密封主要是依靠連接套和閥體內(nèi)壁之間的O型圈進(jìn)行周向密封，該密封一旦實(shí)效，其外泄漏是不可避免的。對泄漏部位拆卸進(jìn)行檢查并分析后，認(rèn)為連接套和閥體之間的密封存在以下問題。
    (1)閥體密封面不密封。由于減壓閥的連接套和閥體之間主要依靠螺紋連接；為了防止螺紋松動，在減壓閥組裝時，在連接套外螺紋上涂抹緊固膠，緊固膠溢流到O型圈的環(huán)密封面上，緊固膠凝固后在密封面上形成了凹凸不平的表面，形成泄漏通道，使O形圈內(nèi)外密封不嚴(yán)，為油液的滲漏留下了隱患。
    (2)O型圈壓縮量偏低，造成O形圈密封失效。目前，連接套和閥體之間的O型圈的規(guī)格為φ31.47mm×φ1.78mm，密封槽深度為1.6mm，O型圈的壓縮率為10.1％，遠(yuǎn)低于正常理論靜密封壓縮率15％～30％，不能對密封面進(jìn)行有效密封，從而造成密封失效。
    (3)密封形式本身的缺陷。減壓閥連接套和閥體之間的密封完全依靠O型圈的周向壓縮在周向進(jìn)行密封，雖然該密封形式應(yīng)用普遍，但是對裝配操作要求嚴(yán)格。在裝配時，需要O型圈和周向密封面保持垂直狀態(tài)，否則，O型圈在周向方向容易變?yōu)闄E圓形，導(dǎo)致O型圈和密封面不能有效接觸，最終密封失效。對O型圈檢查后，發(fā)現(xiàn)O型圈的外圓周有劃痕，形成油液外滲通道。
    (4)O型圈和密封面的摩擦力過大。由于在安裝過程中，O型圈隨著密封面一起轉(zhuǎn)動，由于O型圈的硬度相對于密封面來說比較小，容易產(chǎn)生劃痕，從而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。
     連接套和閥體之間的密封存在的上述4個問題，是影響減壓閥連接套和閥體之間油液滲漏的重要因素，因此解決問題的措施也應(yīng)該圍繞這4個問題。

    2、解決密封問題的措施
    針對以上對減壓閥油液滲漏的分析，從4個方面提出解決問題的措施。
    (1)提高密封表面質(zhì)量。把連接套和閥體密封面上的緊固膠清除干凈，檢查表面粗糙度，復(fù)查密封面尺寸；提高O型圈和密封面的密封效果。
    (2)保證O形圈的壓縮量。把連接套和閥體之間的O型圈的尺寸由φ31.47mm×φ1.78mm改為φ31mm×φ2mm，使O型圈的壓縮量由10.1％增加到20％，從而提高了O型圈的密封面的面積。
    (3)增加端面密封。雖然采取了以上提高密封面質(zhì)量以及提高O型圈的壓縮量，在一定程度上可以預(yù)防油液的滲漏；但是，并不能從根本上解決O型圈滲漏的隱患；因此，在以上措施的基礎(chǔ)上，在連接套和閥體的軸向方向再增加端面密封，安裝槽的深度為1.5mm，O型圈的規(guī)格為φ24.5mm×φ2mmmm，壓縮量為25％。端面密封的優(yōu)點(diǎn)在于：O型圈與密封面充分接觸，提高了密封效果。
    (4)降低O型圈和密封面之間的摩擦力。在裝配連接套和閥體時，用清潔的潤滑油涂抹在O型圈和密封面上，降低摩擦阻力，防止O型圈被劃傷。
 
    3、改造后的密封效果
    (1)連接套和閥體的密封面質(zhì)量得到提高，保證O型圈的密封質(zhì)量。
    (2)O型圈的壓縮量得到提高，密封效果進(jìn)一步提高。
    (3)增加端面密封，從根本上解決了減壓閥滲漏的問題。
    (4)降低了裝配過程中O型圈和密封面的摩擦力，避免了劃痕的產(chǎn)生。