水密电连接器水密失效分析与思考.pdf

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1、第６期机电元件Ｖｏｌ畅３３Ｎｏ畅６２０１３年１２月ELECTROMECHANICALCOMPONENTSＤｅｃ畅２０１３试验与检测水密电连接器水密失效分析与思考曹政，刘向明（海军驻沈阳地区电子系统军事代表室辽宁沈阳１１０１４４）摘要：本文在总结水密电连接器质量监督和装备保障工作基础上，归纳总结水密电连接器水密失效故障现象，系统分析故障原因和机理，针对水密电连接器交付用户后的贮存、安装、使用维护等提出有效预防措施，满足用户使用中的可靠性要求。关键词：水密；电连接器；失效分析Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．

2、１０００－６１３３．２０１３．０６．００６中图分类号：ＴＮ７８４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６１３３（２０１３）０６－００２１－０４需要在水面上将所有电气设备与连接器连接妥当，1引言确保连接器对接面无表面潮湿、水滴、凝露等等影随着我国蓝海战略的实施和海洋工程、石油勘响连接器电性能的不利因素，再放入水中。密封胶探等设备的快速发展，水密电连接器应用日益广圈密封对水密连接器的使用环境要求较苛刻，适用泛，担负着水密条件下信号和能量传输的关键作于不需要经常插拔或可在较好的维护条件下对接用。由于贮存、安装使用、维护

3、等各环节对水密特的环境。其特点为密封结构可拆卸，方便使用、维性的不良影响，水密电连接器使用过程中水密失效护。问题经常发生，影响设备正常使用。因此，总结分析水密电连接器水密失效典型故障，找到故障产生根源，提出行之有效预防措施，提高水密电连接器工作可靠性有着重要的作用。2常用水密电连接器水密原理图１密封圈机械式密封水密电连接器原理图根据密封原理不同，水密电连接器主要分为密封圈机械式密封、整体硫化或灌胶式密封、机械与2．2整体硫化或灌胶式密封水密电连接器硫化灌胶混合式密封三大类。密封基本原理分别采用非金属外壳，以刚

4、柔啮合结构密封。插头为：采用弹性较大的柔性橡胶材料，插座由刚性较强的2．1密封圈机械式密封水密电连接器橡胶或塑料材料制成。所谓刚柔啮合原理就是接多为金属外壳连接器，主要以压缩密封圈的机插后靠材料的弹性“补偿”接触面之间的间隙，在湿械密封结构实现对接密封。产品对接端和电缆连式或水环境中实现对水和气的密封作用。其特点接部位都采用密封圈压缩的机械密封结构，使用时是结构简单，不导磁，密封效果好，工作水深大。收稿日期：２０１３－１１－２５２２机电元件２０１３年密封圈卷曲表现为其表面明显呈卷曲并伴有扭转纹路。其造成原因有

5、：使用安装材料太硬或弹性太小的密封圈、Ｏ形圈表面处理不均匀、沟槽表面粗糙、润滑不足等造成等。３．１．３过度压缩过度压缩表现为密封圈接触表面呈现平面变形，并可能伴随裂纹。造成此类问题的主要原因有图２整体硫化或灌胶式密封水密电连接器原理图设计不合理，没有考虑到材料由于热量及化学介质2．3机械与硫化灌胶混合式密封水密电连接器引起的变形，或由于压力过大引起。采用金属外壳，对接端采用机械密封结构，插３．１．４挤出头或插座尾附件与电缆连接部位采用硫化密封，其挤出可使密封圈边缘粗糙破烂，一般通常在压特点是产品结构简单，成本

6、低，但需要客户具有硫力低的一侧。造成此类问题的主要原因有间隙过化设备及成熟工艺。大、压力过大、材料硬度或弹性过低、沟槽空间太小，间隙尺寸不规则、沟槽边角过于锋利以及密封圈尺寸不合适等。３．１．５磨损磨损使密封圈全部或部分密封区域产生细纹，可在密封表面找到材料磨损颗粒。其造成原因为：密封表面光洁度不够，密封环境渗入磨损性强的污物，密图３机械与硫化灌胶混合式密封水密电连接器原理图封圈产生相对运动，密封圈表面处理不彻底等。3常用水密电连接器典型故障失效３．１．６永久压缩变形机理永久压缩变形使密封圈表面呈现平面永久变

7、形。其造成原因为：压力过大，温度过高，材料没有常用水密电连接器密封失效主要因为密封型完成硫化处理，材料本身永久变形率高，材料在化部件的失效，表现为因互换性问题或密封圈材料造学介质中过度膨胀。成的密封圈失效；硫化或灌胶密封材料与壳体、尾３．１．７化学腐蚀附等密封部位粘接失效；化学腐蚀可引起密封圈的各种缺陷，如发泡，3．1密封圈失效破裂，小洞，或褪色等，有时化学腐蚀仅可通过仪器按照失效机理不同，常见的密封圈失效的形式测量其物理性能而得知。其造成原因为：材料与介有安装损伤、密封件卷曲、过度压缩、挤出、磨损、永质不符

8、或温度过高。久压缩变形、化学腐蚀、气体析出材料损失和热腐３．１．８气体析出材料损失蚀等九种，见图４至图１２。其解办法如下：气体析出材料损失通常较难检测，密封圈通常３．１．１安装损伤表现为截面尺寸减小。其造成原因有：材料硫化处安装损伤表现为密封圈全部或部份呈现整齐理不当，高真空或高压密封使用环境，材料硬度过伤口。其造成原因有：使用时密封圈装配未到位、低，或使用了带有增塑剂的材料。密封圈尺寸不合适、密封