压缩量对密封制品密封性能的影响.pdf

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1、 压缩量对密封制品密封性能的影响 使用高硬度三元乙丙混炼胶模压成型橡胶制品，研究 5000h 加速老化后，压缩量对密封制品密封性能的影响。结果表明：在温度为 805 时，从 19%-31%7种不同压缩量下，密封制品硬度均增加，密封圈线径均减小；随着压缩量的增大，产生永久变形量随之增大；同时，可知在 805 温度下，当压缩量为 27%时，密封制品的密封性能最佳。标签：高硬度；橡胶模压成型；三元乙丙橡胶；压缩量 前言 当前社会快速发展，输电线路电压等级越来越高，对输电线路安全性和稳定性的要求也越来越高。高压开关设备是保证电力系统安全性和可靠性的核心組件，而密封性直接影响着高压开关设备的正常运行。目

2、前，超高压、特高压等级的开关设备通常采用 SF6 绝缘气体，因此，SF6 漏气率是衡量高压开关密封性的重要指标。目前，SF6 气体开关设备主要采用 O 形密封圈密封，漏气率虽能达到国家标准要求，但是由于密封圈胶料的多样性及密封结构各异，在密封性能方面仍有较大的提升空间。为了最大限度地降低漏气率，提高开关设备工作的持久性、稳定性，现研究压缩量与密封制品密封性能之间的关系。本文由高硬度的三元乙丙混炼胶模压成型橡胶密封制品，研究不同压缩量对密封制品密封性能硬度、压缩永久变形量、漏气率的影响1-5。1 实验部分 1.1 原料与设备 三元乙丙混炼胶：事业部自制；开炼机：XK-160，无锡润兴机械制造有限

3、公司；挤出机：XJ150，利拿式橡胶挤出机；平板硫化机：100T，余姚华城设备有限公司；烘干箱：RGH-9036A，无锡市苏瑞试验设备有限公司；橡胶硬度计：GY-GS-HB，高铁检测仪器有限公司；1.2 试样制备 1.2.1 材料制备 将三元乙丙橡胶的混炼胶放入开炼机上混炼 5min，薄通 3-5 次，包辊，切割成条状；将胶条放入挤出机内，挤出圆条状的样条，剪至合适长度，备用。1.2.2 密封圈制备 将挤出机所挤出的坯料，使用橡胶平板硫化机，在温度为 1605，时间为25min，压力为 10t 下，压制成型规格为 11510 橡胶密封制品。1.3 老化工装设计 老化试验的工装设计需考虑密封性能

4、及工装内 SF6 气体的填充率，综合研究分析设计老化试验工装，结构为矩形密封槽且四层密封圈密封，可以充分分析密封性能，老化试验工装图如图 1：2.结果与讨论 2.1 硬度变化 在温度为 805 烘箱内，密封圈加速老化 5000H 后，不同压缩量下密封前老化前后的硬度及变化，结果见表 1，硬度变化规律见图 2。从表 1 及图 2 中可以看出，密封圈在相同的温度和时间下加速老化后，密封圈的硬度均成明显增加，升高了 2%左右。由于在温度 80下，随着时间的增加，促使胶料的进一步硫化，分子链之间形成的交联键数量增多或断裂，硬度升高。同时，由图中可以看出压缩量为 27%时，硬度增加 1.86%变化率较小

5、，其他压缩量硬度增加幅度较大。2.2 压缩永久变形 按照三元乙丙橡胶的硫化工艺，模压成型密封圈，在一定压缩量下，加速老化，测得老化前后密封圈线径，计算压缩永久变形量，结果见表 2，图 3。从图 3 可以看出，在不同压缩量下，随着压缩量的增大，密封圈加速老化后，产生压缩永久变形量越大；图 3 显示了压缩永久变形量的趋势，压缩量为 19%，产生压缩永久变形量 23.74%，压缩量为 31%时为 27.87%。密封圈在一定的温度和压缩量下，橡胶的分子结构中的分子链受外力作用，使密封圈材料产生形变，在工装内处于长期不恢复的形变，橡胶的分子链段热运动减弱，产生不可恢复的变形，随着压缩量的增大，分子链产生

6、的变形量也越大，在一定时间后，产生的永久变形量越大，因此，在 19%压缩量下，密封圈表现良好的回弹性和抗变形能力，随着压缩量增大，密封圈的回弹性和抗变形能力在不断减弱。3.结论 在温度为 805 下加速老化 5000h，橡胶密封圈在 19%-31%的 7 种不同压缩量下，密封制品硬度均增加；同时，加速老化后橡胶密封圈线径均减小，随着压缩量的增大，产生永久变形量随之增大；可知，在 805 温度下，加速老化 5000h，压缩量为 27%时密封制品的密封性能最佳。参考文献：1王大伟，李鹏，王中华.三元乙丙橡胶材料密封圈硬度对密封性能的影响J.液压气动与密封，2012，10：52-53.2邵瑞平，梁顺卿，邵应平.高温平板闸阀柔性石墨密封圈压缩量的分析 J.阀门，2008，6.3卢黎明.浅析橡胶密封圈的压缩率对密封性能的影响J.润滑与密封，2003，4.4任全彬，陈汝训，杨卫国.橡胶 O 形密封圈的变形及应力分析J；航空动力学报；1995，03.5卢黎明.O 形密封圈的压缩率对其密封性能的影响J；华东交通大学学报；2003，02.