O型圈裝配和使用不當(dāng)，會加速其損壞，在壓力攻絲機的施工和裝配中失去密封性能。帶壓攻絲機破壞性試驗表明，如果密封裝置各部分設(shè)計合理，單純增加壓力不會造成O型圈損壞。

    在高壓高溫工況下，O型圈失效的主要原因是，O型圈材料的永久變形和O型圈被擠入密封間隙，而產(chǎn)生的間隙咬入導(dǎo)致一級O型圈的變形。下面簡要分析一下O型圈的永久變形：

    1.永久變形。

    由于壓力攻絲機O型圈所用的合成橡膠材料屬于粘彈性材料，所以初凝壓縮量和回彈阻斷能力，在長期使用后會永久變形并逐漸喪失，導(dǎo)致壓力攻絲施工時介質(zhì)泄漏。永久變形和彈力消失是O型圈密封性能喪失的主要原因。

    1.1壓縮比與拉伸量和永久變形的關(guān)系。

    制作O型圈所用的各種橡膠在壓縮狀態(tài)下，都會出現(xiàn)壓縮應(yīng)力松弛現(xiàn)象，此時壓縮應(yīng)力隨著時間的增加而減小。使用時間越長，壓縮比和拉伸量越大，橡膠本身應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力降越大，導(dǎo)致O型圈彈性不足，密封能力喪失。

    因此，建議在允許的使用條件下盡量降低壓縮比。增大O型圈的截面尺寸是降低壓縮比簡單的方法，但會帶來帶壓攻絲機內(nèi)密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸變化。

    當(dāng)我們計算壓縮比時，我們往往忽略了裝配過程中，O形環(huán)拉伸引起的截面高度的降低。O型圈截面積的變化與周長的變化成反比。同時，在壓力攻絲機工作時，O型圈的截面形狀也會因拉力而發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為其高度的降低。

    另外，在表面張力的作用下，O型圈的外表面變得更平整，即截面高度略有降低，這也是O型圈壓縮應(yīng)力松弛的表現(xiàn)。

    壓力攻絲機O型圈橫截面的變形程度，也取決于O型圈材料的硬度。在拉伸量相同的情況下，高硬度O型圈的截面高度也大幅降低。

    從這個角度來說，低硬度的材料應(yīng)該盡量根據(jù)使用條件來選擇。在液壓油和鉆桿的壓力和張力作用下，橡膠材料制成的O型圈會逐漸塑性變形，其截面高度也會相應(yīng)減小，導(dǎo)致密封能力的喪失。

    1.2溫度與o型圈張馳過程的關(guān)系。

    使用溫度是影響O型圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化，工作溫度越高，O型圈的壓縮永久變形越大。當(dāng)永久變形超過40%時，O型圈失去密封能力而泄漏。隨著O型圈的拉伸過程和溫度下降的影響，O型圈橡膠材料由于壓縮變形，而形成的初始應(yīng)力值會逐漸減小和消失。

    由于溫度的急劇下降，在零度以下工作的O形環(huán)的初始壓縮可能會減少或完全消失。在-50~-60的條件下，不耐低溫的橡膠材料會完全失去初始應(yīng)力；即使橡膠材料耐低溫，此時的初應(yīng)力也不會超過20時初應(yīng)力的25%。這是因為O型圈的初始壓縮取決于線膨脹系數(shù)。因此，在選擇初始壓縮量時，需要確保應(yīng)力因松弛過程和溫度下降，而下降后仍有足夠的密封能力。

    當(dāng)開口在零度，以下受壓工作時，應(yīng)特別注意機體內(nèi)O形環(huán)橡膠材料的恢復(fù)指數(shù)和變形指數(shù)。

    綜上所述，在設(shè)計中，我們應(yīng)該盡較大努力確保O型圈有一個合適的。