电泵机组橡胶密封件检测技术创新

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1、编号：大庆油田装备制造集团重大技术革新成果评审报告成果名称：电泵机组橡胶密封件检测技术创新成果完成单位：力神泵业检测中心组织评审单位：填报日期：2013-6-15大庆油田有限责任公司技术发展部制一、概要（问题提出、革新目的、原技术状况及技术指标等）“o”形橡胶密封圈主要应用在电缆头和电机齿口的密封，其密封效果将直接影响到电泵机组的使用寿命。目前，公司所用的电缆头的“0”环在实际工作（压缩）的环境中工作一年左右，它受的压缩应力产生的应变，在外力撤除后，它的应变却不能恢复，产生永久变形，弹性损失很大甚至完全损失，严重影

2、响其密封性能。美国雷达公司的电缆头在同样的压缩环境中工作三年以上，在其外力撤除后其应变能大部分恢复，还能保持其良好的性能。以上两种密封圈虽然工作在不同的井温环境中，不具有可比性，但有一点美国雷达公司的密封圈能满足其使用的工作环境。还有我们电机的扶正轴承所用的“T”环在车间工人装配时，把“T”环刚从安装的扶正轴承上取下后就发现其尺寸和形状就发生变化。以上这些问题，一是反映了产品质量的问题，二是反映了我们的检测设备和手段还不尽完善，致使我们使用的“O”形密封圈和“T”形胀环不能满足公司机组设计和使用的要求。“O”形密封

3、圈和“T”形胀环发生永久变形的过程始终存在应力松弛作用的发生。应力松弛试验、恒定形变压缩永久变形试验是测定橡胶材料尺寸稳定性的重要方法，因此本人建议开展上述试验。国内外技术现状及发展趋势：我公司的电缆头和电机设计在国内外居先进水平，但我国的基础工业和国外的发达国家相比还有一定的差距，我们机组使用的材料和发达国家相比有很多的不足和缺欠（如：“O”环和T环可能是材料的配方设计或工艺水平的不足）。现阶段，由于国家基础工业水平的限制，我们只能通过加强和完善检测的设备和手段，把那些不符合我们机组设计和使用要求的材料挡在厂门之

4、外。二、技术革新主要内容、技术关键、解决途径、达到的主要技术指标（一）.主要内容：1.橡胶的应力松弛试验：2.橡胶恒定形变压缩永久变形试验3.橡胶冲击弹性（回弹性）试验（二）.技术关键：1.橡胶的应力松弛试验：向橡胶试样施加恒定的形变，测量其应力随时间的变化，并绘出出应力松弛曲线2.恒定形变压缩永久变形试验：橡胶材料受到外力的作用时，可以产生两种形变，一种是弹性形变，另一种是塑性形变。〈〈恒定形变压缩永久变形试验〉〉是给橡胶材料以一定的形变，看其在一定的介质和温度下经历一定的时间后，看其应变的恢复状况，能够恢复的是

5、弹性形变，不能恢复保留下来的形变是塑性形变，即永久变形。3.硫化橡胶试样受到摆锤冲击会发生形变，使高分子链由卷曲状态变成直链状，当外力去掉后，由于内应力的作用，分子链要恢复原状，即产生回弹。回弹的大小是以摆锤冲击试样后弹回功与摆锤落下时所做功之百分比表示，故又称为回弹性。摆臂处于水平位置时，摆锤所具有的位能为Ph1。当其下落时，所具有的位能逐渐减小，动能逐渐增加，到与试样接触时所具有的位能全部变为动能，摆锤冲击试样，其中一部分动能消耗在橡胶内部（分子链的运动、生热等），另一部分使摆锤回跳至h2高度，变成位能Ph2。

6、冲击弹性值（℅）=(ph2/ph1)×100=h2/h1×100若摆锤回跳至原位置（极端位置）时，因高度h2=h1，所以此时的弹性值=100%。当摆锤接触试样时，由于h2=0，所以弹性值=0。该仪器刻度盘上的指针读数，就是根据这个原理刻制的。弹性值可直接读出。（三）.解决途径：1.MZ-4019.压缩应力松弛试验仪橡胶试样施加恒定的形变，测量其力随时间变化。在规定的试验温度下，将硫化橡胶橡胶试样压缩到并保持在一恒定应变的状态下，测量压缩力的降低。原理：压缩器放好试样后，经试验机手柄加力，当压缩器上压板与夹板刚好脱离

7、接触时，测试指示灯灭，记录显示应力值。然后在规定的温度和介质作用下，经历一定时间，测定其应力的衰减。方法：⑴准备仔细清洗压缩装置的工作面，当试验在气体中进行，应涂一薄层对橡胶没有影响的润滑剂。（硅油或氟硅铜油和二硫化钼应是经发现的合适润滑剂）⑵厚度的测量①圆柱形试样：按GB/T2941方法的规定，在标准试验室温度下，在热调节之后和机械调节之前，在每个试样的中心部位测量厚度，精确到0.01mm。②环形试样：按GB/T2941的规定，在标准试验室温度下，在热调节之后和机械调节之前，在环形试样圆周上大约相隔90°的4个点

8、上测量每个试样的轴向厚度，精确到0.01mm。取测量值的平均值计算所需的压缩量。在单个试样上的各个测量值相差不应超过0.05mm，否则试样将不能用于试验。⑶方法A①使压缩装置和试验环境处于试验温度中。②当在液体中试验时，试样和压缩装置的工作面应用试验液体轻轻润滑。当在气体中试验时应涂一层对橡胶没有影响的润滑剂。③润滑之后立即在GB/T2941规定的试验温度下