《水介質(zhì)液壓支架密封圈》編制說(shuō)明

《水介質(zhì)液壓支架密封圈》

征求意見稿

編制說(shuō)明

標(biāo)準(zhǔn)編制組

一、工作簡(jiǎn)況

（一）任務(wù)來(lái)源

隨著國(guó)家對(duì)煤礦開采環(huán)保管控日趨嚴(yán)格，以綠色環(huán)保的新技術(shù)

產(chǎn)品替代傳統(tǒng)產(chǎn)品勢(shì)在必行?！笆奈濉逼陂g，煤炭行業(yè)面臨低碳

轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的雙重壓力，以智能化、信息化、大數(shù)據(jù)、綠色

化為特征的新一輪技術(shù)創(chuàng)新的興起，對(duì)推動(dòng)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、

助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。《中國(guó)制造2025-能

源裝備實(shí)施方案》，也將綠色智能采掘裝備列為發(fā)展任務(wù)之一。水

介質(zhì)液壓支架密封解決方案是解決目前礦山開采行業(yè)環(huán)境污染的技

術(shù)瓶頸之一，對(duì)于杜絕地下水資源造成污染，真正實(shí)現(xiàn)清潔開采，

為煤礦開采實(shí)現(xiàn)低成本、零污染，礦山綠色開采具有重大意義。

水液壓是一種利用純水替代礦物油作為工作介質(zhì)的綠色傳動(dòng)介

質(zhì)，純水介質(zhì)中密封產(chǎn)品不但要克服無(wú)潤(rùn)滑油膜帶來(lái)的干摩擦，還

要克服無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下，密封與缸筒之間摩擦的溫升引起的聚氨酯耐

氧化、耐水解的性能變化，汽化壓力高，容易產(chǎn)生氣蝕破壞，影響

密封產(chǎn)品的使用壽命，公司與三一重裝就“純水液壓支架立柱、千

斤頂密封”進(jìn)行了聯(lián)合攻關(guān)。項(xiàng)目計(jì)劃下達(dá)后，山西泰寶科技有限

公司立即成立項(xiàng)目實(shí)施組，并聯(lián)系相應(yīng)參與起草單位，調(diào)研現(xiàn)階段

國(guó)內(nèi)外關(guān)于該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的實(shí)時(shí)情況，向密封圈應(yīng)用單位了解純

水液壓支架專用密封圈當(dāng)前需求及應(yīng)用情況。由于該產(chǎn)品目前暫無(wú)

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，急需制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)工作。

《水介質(zhì)液壓支架密封圈》根據(jù)山西省公用品牌建設(shè)聯(lián)合會(huì)關(guān)

于下達(dá)2023年度團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃（第九批），計(jì)劃編號(hào)：

SXJP2023040。該標(biāo)準(zhǔn)由山西省公用品牌建設(shè)聯(lián)合會(huì)歸口，標(biāo)準(zhǔn)起草

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單位為山西泰寶科技有限公司，標(biāo)準(zhǔn)參與單位為三一重裝國(guó)際控股

有限公司、華中科技大學(xué)、山西泰寶密封技術(shù)有限公司、太原理工

大學(xué)負(fù)責(zé)起草，參與編制人員為賈憲寶、王金平、孫宇、姜仁坤、

劉銀水、廉自生、劉恩富、陳萬(wàn)勝、張強(qiáng)、劉芳青、賀建功等。

（二）起草工作概況

（1）預(yù)階段（2022年1月~2023年6月）

山西泰寶科技有限公司與參與起草標(biāo)準(zhǔn)的工作組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的起草

工作進(jìn)行了前期的調(diào)研，目前水介質(zhì)液壓支架密封圈主要產(chǎn)品類型

有活塞密封、活塞桿密封、防塵圈、缸口密封，密封配套主要在水

介質(zhì)液壓支架立柱、千斤頂液壓系統(tǒng)，密封材料主要有丁腈橡膠、

聚氨酯材料、聚甲醛材料三種類型。

（2）起草階段（2023年7月~2023年10月）

通過(guò)預(yù)階段的調(diào)研，標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組確定了《水介質(zhì)液壓支

架密封圈》的制訂方向。山西泰寶科技有限公司大量收集了國(guó)內(nèi)主

要密封元件制造企業(yè)的意見，結(jié)合三一重裝、華中科技大學(xué)、太原

理工大學(xué)、晉能控股、神東集團(tuán)、神達(dá)集團(tuán)等知名煤炭企業(yè)的意見，

參考了國(guó)內(nèi)外知名密封制造企業(yè)的產(chǎn)品樣本，吸收與借鑒了這些企

業(yè)的先進(jìn)密封技術(shù)與最新研究成果，通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的密封技術(shù)和實(shí)

際應(yīng)用工況，編制了本標(biāo)準(zhǔn)工作組討論草案稿。2023年10月10日

山西泰寶科技有限公司再次組織各位專家召開內(nèi)部討論會(huì)，對(duì)工作

組討論草案稿進(jìn)行又一輪修改。會(huì)后標(biāo)準(zhǔn)起草工作小組按會(huì)議中的

意見和建議完成了修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。

（2）征求意見階段（2023年10月~2023年11月）

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本項(xiàng)目擬向社會(huì)相關(guān)方發(fā)放征求意見函，收到相關(guān)修改建議，

經(jīng)工作組討論，采納了其中建議并進(jìn)行相應(yīng)修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)的送

審稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容的論據(jù)

1、編制原則

標(biāo)準(zhǔn)編制遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”

的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《GB/T1.1-2009

標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》和《T/SXJP

035—2023“山西精品”認(rèn)證服務(wù)管理評(píng)價(jià)規(guī)則》進(jìn)行編寫和表述。

2、主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水介質(zhì)液壓支架密封圈的術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)、結(jié)

構(gòu)型式、尺寸系列和公差、要求、標(biāo)記、檢驗(yàn)規(guī)則以及包裝、貯存

和運(yùn)輸。

本文件適用于水介質(zhì)液壓支架密封圈的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和銷售。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

山西泰寶科技有限公司針對(duì)當(dāng)前純水液壓支架專用密封件的需

求，聯(lián)合相應(yīng)參與單位對(duì)橡膠材料部分進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，包括不同

硬度、不同種類的密封材料進(jìn)行了全項(xiàng)物性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)純水液壓支

架使用工況設(shè)計(jì)并搭建了模擬工況試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)過(guò)在純水推移千斤頂

臺(tái)架多次模擬試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在純水介質(zhì)中密封技術(shù)要求。實(shí)驗(yàn)種對(duì)

結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析，對(duì)結(jié)果偏差較大的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了相關(guān)的復(fù)測(cè)；

同時(shí)委托國(guó)家橡膠密封制品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心進(jìn)行了檢驗(yàn)，主要試

驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)見表1、表2。

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表1水介質(zhì)液壓支架密封圈用橡膠材料性能要求

檢驗(yàn)

序號(hào)物理性能單位指標(biāo)試驗(yàn)方法

結(jié)果

1硬度ShoreA88±585GB/T531.1-2008

2拉伸強(qiáng)度，不小于MPa1819GB/T528-2009

3扯斷伸長(zhǎng)率，不小于%150188GB/T528-2009

4撕裂強(qiáng)度，不小于kN/m4048GB/T529-2008

5熱空氣老化100℃×24h，扯斷伸長(zhǎng)變化率，不大于%-3015GB/T3512-2014

6壓縮永久變形，100℃×22h，（10±1）%，不大于%2515GB/T7759.1-2015

7耐32#機(jī)油，100℃×24h體積變化率%-6～+6-2.1GB/T1690-2010

8耐5%M-10乳化液，70℃×24h體積變化率%-4～+8+3.3GB/T1690-2010

表2水介質(zhì)液壓支架密封圈用聚氨酯材料性能要求

檢驗(yàn)

序號(hào)物理性能單位指標(biāo)試驗(yàn)方法

結(jié)果

1硬度ShoreA93±596GB/T531.1-2008

2拉伸強(qiáng)度，不小于MPa4045GB/T528-2009

3扯斷伸長(zhǎng)率，不小于%350403GB/T528-2009

4撕裂強(qiáng)度，不小于kN/m100144GB/T529-2008

5熱空氣老化，70℃×24h，扯斷伸長(zhǎng)變化率，不大于%-20-6GB/T3512-2014

6壓縮永久變形，70℃×22h，（10±1）%，不大于%3530GB/T7759.1-2015

7耐32#機(jī)油，100℃×24h體積變化率%-5～+10+3.4GB/T1690-2010

8耐5%M-10乳化液，70℃×24h體積變化率%-5～+10+1.7GB/T1690-2010

抗水解性能，168h

硬度變化下降,小于%98

拉伸強(qiáng)度變化下降,小于%1815

9MTT985-2006

扯斷伸長(zhǎng)率變化下降,小于%98

體積變化,小于%65

質(zhì)量變化,小于%65

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表3水介質(zhì)液壓支架密封圈用改性聚甲醛材料性能要求

檢驗(yàn)

序號(hào)物理性能單位指標(biāo)試驗(yàn)方法

結(jié)果

1硬度，HRR，不小于洛氏110114ISO2039.2:1987

2拉伸強(qiáng)度,不小于MPa6067ISO527-1:2019

3彎曲強(qiáng)度，不小于MPa100111ISO178:2019A

4彎曲模量，不小于MPa50005890ISO178:2019A

5吸水率，不大于%0.250.2ISO62-2008

6靜摩擦系數(shù)，干態(tài)，不大于%0.200.157ISO8295:1995

7靜摩擦系數(shù)，濕態(tài)，不大于%0.200.168ISO8295:1995

8動(dòng)摩擦系數(shù)，干態(tài)，不大于%0.150.117ISO8295:1995

9動(dòng)摩擦系數(shù)，濕態(tài)，不大于%0.150.115ISO8295:1995

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水介質(zhì)液壓支架密封圈材料性能的要求，為密封

圈的設(shè)計(jì)和選用提供依據(jù)，為密封圈的制造業(yè)提供可靠的支持。

四、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果等情況

項(xiàng)目組研發(fā)了耐水解、自潤(rùn)滑、高強(qiáng)度、耐磨損的密封材料以

及新型的密封結(jié)構(gòu)，根據(jù)純水液壓支架使用工況設(shè)計(jì)并搭建了模擬

工況試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)過(guò)在純水推移千斤頂臺(tái)架多次模擬試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在

純水介質(zhì)中密封技術(shù)要求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。彌補(bǔ)了我國(guó)在超高

壓純水密封關(guān)鍵技術(shù)方面的短板，解決了高端密封長(zhǎng)期依賴進(jìn)口及

卡脖子的局面。產(chǎn)品在山西華鹿陽(yáng)坡泉煤礦、神達(dá)集團(tuán)大橋溝煤礦、

貴州安保煤礦實(shí)現(xiàn)了裝機(jī)使用，為我國(guó)在綠色開采行業(yè)裝備配套鍛

長(zhǎng)板。純水液壓支架密封研發(fā)杜絕了地下水資源造成污染，真正實(shí)

現(xiàn)清潔開采，為煤礦開采實(shí)現(xiàn)低成本、零污染，助力礦山綠色開采！

該技術(shù)如在國(guó)內(nèi)煤炭開采行業(yè)推廣，可改變每年減少向地下污染排

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放400萬(wàn)噸乳化液的現(xiàn)狀，為我國(guó)在綠色開采行業(yè)裝備提供高標(biāo)準(zhǔn)

密封技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)品關(guān)鍵支撐。

國(guó)內(nèi)的密封制造企業(yè)、密封元件的用戶以及水介質(zhì)液壓支架密

封圈的用戶，將在水介質(zhì)液壓支架密封圈技術(shù)方面得到更加全面的

技術(shù)支持，促進(jìn)密封元件特別是水介質(zhì)液壓支架密封圈產(chǎn)品選型的

標(biāo)準(zhǔn)化，能促進(jìn)水介質(zhì)液壓支架密封技術(shù)的健康有序地向前發(fā)展，

為行業(yè)的健康發(fā)展提供有力的技術(shù)保障，避免非標(biāo)產(chǎn)品大量采用所

造成的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，節(jié)約社會(huì)資源，為綠色制造添磚加瓦。

同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)在修訂