GB T 13871.4-2007 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈 第4部分 性能试验程序.pdf

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1、ICS 8314050；2310060G 43 a雪中华人民共和国国家标准GBT 1387142007代替GBT 14273 1993密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第4部分：性能试验程序Rotary shaft lip type seals incorporating elastomeric sealing elements-Part 4：Performance test procedures20071213发布(ISO 61944：1999，Rotary shaft lip type sealsPart 4：Performance test procedures，MOD)200807

2、0 1实施宰瞀粥鬻瓣訾矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪19前 言GBT 1387142007GBT 13871密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈分为6个部分：第1部分：基本尺寸和公差；第2部分：词汇；第3部分：贮存、搬运和安装；第4部分：性能试验程序；第5部分：外观疵点和缺陷的识别；第6部分：弹性体材料的性能要求。本部分为GBT 13871的第4部分。本部分修改采用ISO 61944：1999旋转轴唇形密封圈第4部分：性能试验程序(英文版)，本部分与IS0 61944：1999的主要技术性差异如下：51取消了ISO 61944：1999的第二段叙述，即取消“当其应用要求特殊的轴和腔体尺

3、寸，而装备这样一台试验设备是不切实际的情况下，应从表l所列的标准尺寸中选择。所选择的尺寸应与实际尺寸最接近”，并取消与其相关的表1。目前国内各厂家实际上是对每种尺寸的旋转轴唇形密封闺都进行试验，而不是如ISO 6194-4：1999这段叙述的那样对某些密封圈选用接近的尺寸进行试验。57改为“除非生产商和用户另有约定，6个密封圈均不应有可见的泄漏”，而ISO 61944：1999的57为“除非生产商和用户另有约定，所有6个密封圈的总泄漏量不应超过12 mL，每一个单个密封圈的泄漏量不应超过3 mL”。由于目前我国各厂家和用户对旋转轴唇形密封圈质量要求都比较高，均不允许有泄漏，修改后提高了标准的技

4、术要求。为了便于使用，对于ISO 61944：1999，本部分还做了下列编辑性修改：将一些适用于国际标准的表述改为适用于国家标准的表述；删除国际标准的前言。本部分代替GBT 14273 1993旋转轴唇形密封圈性能试验方法。本部分与GBT 14273 1993相比主要变化如下：增加了第4章预试验程序；增加了第6章动态低温试验；增加了第7章弹性体部件的材料试验。本部分的附录A、附录B、附录c为资料性附录。本部分由中国石油和化学工业协会提出。本部分由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会橡胶密封制品分技术委员会(SACTC 35SC 3)归口。本部分起草单位：西北橡胶塑料研究设计院、青岛北海密封技术有

5、限公司、青岛开世密封工业有限公司、原平市泰宝密封有限公司、贵州大众橡胶有限公司。本部分主要起草人：曹元礼、徐立刚、高鉴明、贾宪宝、马宁、陈益民、高静茹。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 14273-1993。GBT 1387142007引 言唇形密封圈是在使用旋转轴的设备上用于密封液体或润滑脂的。有些情况下，轴是静止的而腔体旋转。低压差的唇形密封圈的密封通常是因为在设计时轴和柔性密封元件间有适当的过盈量，过盈量通常与紧箍弹簧配合施加。在密封圈外表面和腔体内孔表面之间的过盈量合适则能保持密封圈在腔体内并防止在外缘处的泄漏。1范围密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第4部分：性能试验

6、程序GBT 1387142007GBT 13871的本部分规定了密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈的试验要求和方法。本部分适用于合格鉴定试验，也适用于材料控制试验、动态试验和附加的低温试验等。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT13871的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成锝议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 5331991硫化橡胶密度的测定(eqv ISO 2781：1988)GBT 1690-1992硫化橡胶耐液

7、体试验方法(neq IS0 1817：1985)GBT 3512-2001硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验(eqv ISO 188：1998)GBT 57192006橡胶密封制品词汇GBT 60311998硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10100 IRHD)(idt ISO 48：1994)GBT 6036-2001硫化橡胶或热塑性橡胶低温刚性的测定(吉门试验)(idt ISO 1432：1988)GBT 7758-2002硫化橡胶低温性能的测定温度回缩法(TR试验)(idt IS0 2921：1997)GBT 7759-1996硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形

8、测定(eqv ISO 815：1991)GBT 138711 2007密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第l部分：基本尺寸和公差(ISO 6194一l：1982，MOD)GBT 174461998流体传动系统及元件术语(idt ISO 5598：1985)3术语和定义GBT 5719-2006的23及GBT 17446-1998中确立的术语和定义及以下定义适用于本部分。31批次按一定的配方并由单一的生产工艺制造的可识别和追溯的橡胶胶料。4预试验程序41检验所有的密封圈，确定是否符合密封圈的相关图样或规范的要求。42对于有弹性体部件的密封圈，要确保密封圈的生产商已确定制造密封圈材料的指定批号

9、以及公称密度、公称硬度、最大压缩永久变形以及浸泡在试验液体后的最大质量变化。当要求进行低温刚性试验时，同样要确保密封圈的生产商已确定在指定的试验温度下进行试验后的最大模量。确保该批次的弹性体已按照第7章的要求进行了检验。43为了便于准确地分析试验结果，在进行试验以前需测量密封圈的以下物理特性值；】GBT 1387142007a)唇径(有弹簧)；b)唇径(无弹簧，在卸下弹簧24 h以后进行测量)；c)外径以及圆度；d)轴径、材料硬度和表面粗糙度；e) 腔体直径、腔体材料及表面粗糙度；f) 主唇装有弹簧或不装弹簧的尉唇直径(如果有的话)。44确保规定的轴偏心量与试验设备的腔体偏心量相匹配。5动态试

10、验51试验设备511试验设备应类似图1的典型示意图，应由适当的腔体和一个旋转部分构成，腔体用来盛装试验液体并定位试验密封圈，旋转部分有一个水平安装在适当轴承上的芯轴。密封圈腔体的设计应符合GBT 1387312007中规定的尺寸。腔体和旋转部分应能够重现44规定的腔体偏心量和轴偏心量。l隔热材料；2加热带；3加渡斗；4密封圈腔体5冷却管；6皮带轮；7试验机头支架8试验密封圈；9试验轴10紧固环；11试验液体。圈1 动态试验设备的典型示意图GBT 1387142007试验设备还应符合以下附加要求：轴应能够旋转并或保持轴转速误差在士3以内；在每次试验过程中，轴应能够在动态条件下保持规定的试验偏心量

11、在士003 rllln内；试验机头的设计和结构应在整个工作温度范围内保持腔体内孔相对于试验主轴的同轴度不超过003 mm；试验机头支架的设计应确保最小变形和偏移；试验机头和热传递系统应能够保持试验液体的温度误差在士3以内，并与大气相通；采用的供热方式应避免试验液体的局部温度过高而引起液体分解；试验轴应没有螺旋状的机械加工痕迹并应符合GBT 1387112007中规定的要求；试验腔体内孔应符合GBT 13871卜一2007中规定的要求；试验轴和试验腔体内孔的材料、精磨加工痕迹及尺寸应尽可能接近实际使用的轴和腔体内孔；试验液体的最少用量为075 L；试验机头内的试验液体的液面应在轴的最低点以上03

12、 duO5 d之处(d为轴径)；对于有内置轴承的密封圈腔体，试验腔体应在轴承支座处适当泄压，以防止在轴承和密封圈之间的液体压力过大；m)在试验中，应提供必要的手段来收集和测量从密封圈泄漏的液体的质量；n)试验机头应具有使密封圈腔体压力增加到工作压力的加压装置；o)在机头内应有液面测量装置。52安装52，1彻底清洁机头，使之不含污染韧和外来物质。522将密封圈安装到试验机头上，得到密封圈和试验机头间的累积偏心量。523除非另有规定，确保密封圈的唇平面与轴的轴线垂直。524将试验轴固定，使得轴上未使用过的清洁表面与试验密封圈的密封元件相接触。53试验条件采用的试验条件应模拟用户规定的密封圈实际使用

13、条件，即：给定的工作温度、给定的轴工作转速、预计的最高工作温度、预计到的最大轴转速(见附录A)。54试验程序取6个密封圈做10个周期的试验，每个周期持续24 h，其中14 h是根据使用条件在给定的工作温度和轴转速下，6 h是在预计的最高工作温度和最大轴转速下，接着停机4 h，这时试验机冷却到室温。如果可以的话，在每个周期轮换时旋转方向应相反。55试验后的测量试验完成之后，测量密封的唇直径、副唇直径(如果有的话)、接触带的宽度。检查密封唇口，在试验结果中注明出现的任何裂纹、撕裂、裂缝及缺陷。56记录在密封圈的试验报告中记录所有的试验数据。密封圈的动态试验报告的示例参见附录A。57合格标准除非生产

14、商和用户另有约定，6个密封圈均不应有可见的泄漏。6动态低温试验61总则本试验适用于所有的最低工作温度在一10C或一10C以下的旋转轴属形密封圈。62试验装置试验装置类似于图2所示的典型示例。2幻o曲oD驴”订pD5GBT 13871420a7试验轴和密封圈腔体应模拟用户规定的预计最大偏心量。试验轴径、试验轴的表面租糙度以及密封腔尺寸也应符合用户的要求或GBT 1387112007的规定。1手柄；2密封圈腔体；3在冷冻机底座平台上的带销钉的定位孔；4试验密封圈；5试验轴；6底座；7垫片；8六角螺帽；9试验液体。图2低温试验装置的典型示意图63安装应按照5z1、522和523的要求进行安装。64试

15、验程序取两个密封圈按下列程序进行试验：641 在给定的工作温度下将密封圈浸泡在试验液体中70 h(参见附录B)。642从试验液体中取出密封圈，抖落多余的液体，但不要擦干。643用少量的试验液体润滑试验轴。644将密封圈正确地安装在试验装置上。645将试验液体注入试验装置，使密封唇口的油侧被浸泡。646将试验装置放在冷却箱内，在用户规定的最低使用温度下停放16 h(参见附录B)。647在试验装置仍在冷冻箱内的情况下，按顺时针方向以接近1 Hz的速度用手将轴转动10圈，每180。停一次。648从冷却箱中取出试验装置，在室温下的最少停放时间是6 h。649从试验装置上卸下密封圈。4GBT 13871

16、4200765试验后的测量检验在试验过程中是否出现泄漏，并目视检验密封唇口，在试验结果中注明出现的任何裂纹、撕裂、裂缝及缺陷。66记录在密封圈的试验报告中记录所有的试验数据。密封圈的动态低温试验报告的示例参见附录B。67合格标准在唇口没有肉眼可见的损伤，并且泄漏量应不高于用户的规定。7弹性体部件的材料试验71弹性体材料的要求制造试验密封圈的每一批次材料均应进行质量控制试验。为了确保用于制造密封圈的材料与动态试验用密封圈的材料的差别不大，其随后的生产批次也应随机抽样进行试验。用于试验的材料应是未使用过的材料。试验应按照7。277的要求进行。72密度每批材料应按照GBT 533199l进行试验。对

17、于所有材料，其试验结果应在规定的公称密度(见42)士003 gcm3的公差范围内。73硬度每批材料应按照GBT 6031-1998进行试验。如果试验样品的尺寸大于4 mm，应按照常规试验程序进行试验。如果试验样品的尺寸小于4 mm，则应按照微型硬度试验程序进行试验。试验结果应在规定的公称硬度(见42)士7 IRHD的公差范围内。74压缩永久变形每批材料应按照GBT 7759 1996进行试验。试验时间为22 h，对于不同的弹性体应采用表1给出的试验温度。表1推荐的试验温度弹性体 温度丁腈橡胶 lOO氢化丁腈橡胶 150聚丙烯酸酯橡胶 150氟橡胶 200硅橡胶 200试验结果不应超过规定的最大

18、值(见42)。75液体浸泡每批材科应按照GBT 1690-1992进行试验。试验时间为22 h，每种材料的浸泡温度见表1。试验液体应为GBT 1690-1992规定的1号标准油。除非制造商和用户另有约定，体积变化应在密封圈制造商规定的公称体积变化值的2的范围以内。76热空气老化每批材料应按照GBT 3512-2001进行试验，采用老化箱法。试验时间为168 h，不同弹性体采用的试验温度见表1。5GBT 1387142007试样应类似于硬度试验使用的试样(见73)。试验后的表观硬度应为试验前记录硬度士10 IRHD的范围以内。77低温剐性如已确定实际使用的最低温度为10或一lo以下，每一批次应在

19、规定的试验温度(见42)，即一lo、一20C或一40下，按照GBT 6036-2001或GBT 7758-2002(由制造商和用户协商)进行试验。在按照GBT 6036-2001进行试验时，试验后的模量不应超过规定的最大值(见42)。78记录在材料试验报告中记录所有的试验数据，示例参见附录C。6附录A(资料性附录)密封圈动态试验报告示例GBT 1387142007A1通用数话引用试验报告：引用的密封圈图样或规范： =二二二二二二二二二二二二二二密封圈的型式：A2试验前的澳I定试验密封圈编号：无弹簧 mm密封唇口尺寸有弹簧 mm平均直径 mm密封圈外径圆度 mm副唇尺寸 主唇有弹簧 ram(如果

20、有的话) 主唇无弹簧 mmA3试验条件试验液体：轴腔体l直径： mm 材料：l硬度： 表面粗糙度，Ra： pmI偏心量(TIR”)： 1TtITl 常用工作转速： rmin最大工作转速： rminl直径： mm 材料：l偏心量： mm 表面粗糙度，Ra： pm1)指示器总读数GBT 1387142007试验周期(如果与54的规定不同的话)：A4试验后的测量试验密封圈编号：无弹簧 972m密封唇口尺寸 有弹簧 mm圆度 rmn副唇尺寸 主唇有弹簧 mm(如果有的话) 主唇无弹簧 mmA5试验结果l试验密封圈编号： 密封圈总数： II泄漏量： mL 总泄磊量： mLl8试验前和试验后对密封圈状况的

21、描述附录B(资料性附录)密封圈动态低温试验报告示例GBT 1387142007B1通用数据引用试验报告：引用的密封圈图样或规范：密封圈的型式：B2试验前的测定试验密封圈编号：无弹簧 mm密封唇口尺寸有弹簧 InlTt平均直径 rftITt密封圈外径圆度 ntnl副唇尺寸 主唇有弹簧 ITdffl(如果有的话) 主唇无弹簧 miTlB3试验条件试验液体：轴腔体l直径： mitt 材料：l硬度： 表面粗糙度，Ra： pml偏心量(TIR)： mm 常用工作转速： rrain最大工作转速： rrainl直径： mm 材料：l偏心量： mm 表面粗糙度Ra： pmGBT 1387142007试验周期(如果与64的规定不同的话)B4试验结果l试验密封圈编号：I泄漏量：，nL10试验前和试验后对密封圈状况的描述附录C(资料性附录)材料试验报告示倒GBT 1387142007C1通用数据引用试验报告：引用的密封圈图样或规范：密封圈的型式：l弹性体： 胶料： 批次：型号：c2试验条件压缩永久变形：时间：22 h液体浸泡：试验液体：热空气老化：时间：168 h低温刚性：温度C3试验结果密度：硬度：压缩永久变形液体浸泡：干热老化：低温刚性：C4说明要求要求要求要求要求要求温度温度结果结果结果结果结果结果