(高清版)GBT 40325-2021 轨道车辆轮对滚动轴承橡胶密封装置性能试验

ICS83.140.50GB/T40325—2021轨道车辆轮对滚动轴承橡胶密封装置国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T40325—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会(SAC/TC35)归口。本文件起草单位：南京利德东方橡塑科技有限公司、西北橡胶塑料研究设计院有限公司、广州机械科学研究院有限公司、成都盛帮密封件股份有限公司、常州朗博密封科技股份有限公司、胜利油田长龙橡塑有限责任公司、际华三五一七橡胶制品有限公司、河北华密橡胶科技股份有限公司、南京东润特种橡塑有限公司。1GB/T40325—2021轨道车辆轮对滚动轴承橡胶密封装置性能试验1范围本文件规定了轨道车辆轮对滚动轴承橡胶密封装置的性能试验方法。本文件适用于轨道车辆轮对滚动轴承橡胶密封装置(以下简称密封装置)的性能判定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T260石油产品水含量的测定蒸馏法GB/T1690硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法GB/T6031硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10IRHD～100IRHD)GB/T13270大气试验粉尘标准样品模拟大气尘GB/T13871.1密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第1部分：基本尺寸和公差GB/T13871.2密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第2部分：词汇GB/T15326旋转轴唇形密封圈外观质量SH/T0327润滑脂灰分测定法TB/T3419铁道货车轴承油封3术语和定义GB/T13871.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。密封装置sealingdevice侵入的装置。2GB/T40325—2021a)金属骨架唇形密封圈b)组合式密封圈标引序号说明：2——弹性体材料；3——紧箍弹簧；图1密封装置示意图4试样4.1试样应为密封装置。4.2制造试样的弹性体材料与所密封的润滑脂的相容性应符合附录A的要求，弹性体材料的性能应符合TB/T3419的要求或由供需双方商定的弹性体材料的性能要求。4.3试样的尺寸应符合图样或规范要求。4.4试样的外观质量应符合GB/T15326的要求，骨架应符合GB/T13871.1的要求。5试验设备3GB/T40325—2021标引序号说明：11——透明观察盒；6——注脂孔；7——容脂腔；8——试验用油脂；13——密封孔座及试样；15——轴向窜动结构。图2试验设备示意图5.2试验设备应符合以下要求：a)试验轴应保持转速误差在3%以内；b)密封孔座相对于主轴的同轴度应小于0.03mm;在每次试验中，主轴应在动态条件下保持偏心c)试验轴的支架和底座的设计应确保最小变形和偏移；d)试验轴和热传递系统应保持试验油脂的温度误差在±3℃以内；e)采用的供热方式不应造成试验油脂的局部温度过高而引起试验油脂分解；f)试验轴和密封孔座的材料、粗糙度及尺寸应符合GB/T13871.1中规定的要求，并尽可能接近实际使用的轴和腔体内孔；g)润滑脂的用量应为容脂腔的2/3;h)应实现密封孔座轴向以0.1Hz的频率和(0～2)mm可调位移进行往复运动；i)应实现自动记录试样的温度，并可画线；j)应具备收集从试样泄漏油脂的装置；k)应具有往容脂腔内的加压装置，并应实现脉冲加压；4GB/T40325—20216.1检查试样外观，测量并记录试样的密封唇内径d₁、防护唇直径(若有时)、以及衬套内径d、衬套6.2测量并记录试验轴及密封孔座的直径、表面粗糙度。6.3清洁试验轴和容脂腔内部，使之不含污染物和外来物质，并填充试验用润滑脂。6.4用专用胎具把密封装置压入密封孔座和试验轴中，装配到试验机中。6.5调整主轴和试验轴的同轴度至小于0.05mm,再调整密封孔座和试验轴的同轴度至小于0.05mm。6.6按试验要求调整试验轴和密封孔座的偏心量、轴向窜动量。试验转速(n)按公式(1)进行推导，并增加了10%的安全裕量：n=110×Vmax/(6×π×dmin) (1)式中：7预备试验7.1通则预备试验包括4个循环周期，如图3所示，每个循环周期由正向、反向两个基本的行程组成，每个基7.2步骤7.2.1按第6章进行测量、安装、调整及试验转速的设定。7.2.2设置四个循环周期的恒速运行速度，依次为最大试验速度的25%、50%、75%和100%。7.2.3启动试验设备，通过试样内侧贴附的感温探头，实时监控温度，所测温度都应保持在限制范围之内。7.2.4完成四个周期的循环后，观察是否有泄漏，如四个循环完成后试样的温度升高不超过20℃,且GB/T40325—2021速度50%-25%-75%-速度(rimin)性能试验性能试验时间(min)图3试验转速周期示意图8性能试验8.1通则通过预备试验后的试样，才能进行性能试验，每项性能试验都有若干个由正向、反向两个基本行程组成的一个循环。每个行程都由启动，恒速，减速，停止四个阶段，见图3。不同的性能试验的循环次数另有规定，此外，在循环的过程中还根据不同的性能试验的特点增加其他的项目，比如喷粉尘试验会施除试验步骤中另有说明外，试验应在标准实验室温度下进行。8.2密封性能试验试验设备见第5章。8.2.2试样数量试样为通过预备试验的两个密封装置。8.2.3.1预备试验后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量为0.1mm;通过轴向窜动机构设置密封装置轴向窜动量为0.6mm;设置脉冲加压值，在每个工作循环的最大速度阶段内加压一次，最大压力为0.011MPa,压力保持时间4s。8.2.3.2按下列速度等级设置试验速度和试验周期：a)对于最大运行速度不超过200km/h的车辆，正反向行程各设定为启动阶段5min,恒速阶段以最高试验转速旋转220min,然后减速5min,停止10min,一个循环共计8h。循环次数应使累积距离达到约定试验公里数或60万公里。b)对于最大运行速度超过200km/h的车辆，正反向行程各设定为启动阶段10min,恒速阶段以56GB/T40325—2021最高试验转速旋转90min,然后减速10min,停止10min,一个循环共计4h。循环次数应使累积距离达到约定试验公里数或80万公里。8.2.4.3油脂泄漏量应小于30g;或符合供需双方合同要求。试验设备见第5章。试样为通过预备试验的两个密封装置。试验粉尘应符合GB/T13270。8.3.4.1预备试验结束后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量为0.1mm;通过轴向窜动机构设置密封8.3.4.2将(10～20)g的试验用粉尘(见8.3.3)装入透明观察盒内。8.3.5.1密封装置的温度升高不应超过40℃,或符合供需双方合同要求。8.3.5.2试验后灰分的增量不应超过2%。试验设备见第5章。7GB/T40325—2021试样为通过预备试验的两个密封装置。8.4.3.2试验用的水要进行着色，以便观察水进入密封圈内的深度。8.4.4.1预备试验结束后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量为0.1mm;通过轴向窜动机构设置密封装置轴向窜动量为0.6mm。8.4.4.2进行10个循环周期的动态性能试验，试验速度和周期见8.2.3.2。在每个循环最大速度时进行8.4.4.3试验过程中，每分钟记录1次密封装置的温度。8.4.4.4拆下密封装置，在密封装置内侧，靠近装配间隙处取油脂30g,并按GB/T260进行水分含量分析。8.4.4.5拆解密封装置，观察并测量水迹深度。用煤油将密封圈清洗干净，并在20倍的显微镜下，观察8.4.5.1密封装置的温度升高不应超过40℃,或符合供需双方合同要求。8.4.5.2试验后润滑脂中的水分含量不应超过0.5%。8.5动态高温试验试验设备见第5章。试样为通过预备试验的两个密封装置。试验温度：95℃±3℃。8.5.4.1预备试验结束后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量0.1mm,通过轴向窜动机构设置密封装置轴向窜动量为0.6mm,将试验设备推入高低温箱。8.5.4.2将高低温箱的温度升至95℃±3℃,待温度达到平稳后，启动试验设备，进行10个循环周期的动态性能试验，试验速度和周期见8.2.3.2,期间，在每个工作循环的最大速度阶段内加压一次，最大压力为0.011MPa,压力保持时间4s。8.5.4.3试验过程中，实时监控试样温度。8.5.4.4试验结束后，从高低温箱中推出试验设备，在室温下最少停放6h后，取下密封装置，用煤油清8GB/T40325—20218.5.4.5在密封圈唇部圆周约三等分处取长约5mm宽约3mm试样三片，取一个未做试验的密封装8.5.5.3试验前后密封圈唇部硬度变化不大于10。8.5.5.4油脂泄漏量小于30g;或符合供需双方合同要求。试验设备见第5章。试样为通过预备试验的两个密封装置。8.6.4.1预备试验结束后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量0.1mm,通过轴向窜动机构设置密封装箱的温度降至—45℃并保温8h。8.6.4.3启动试验设备，使密封装置以20r/min的速度正向旋转运行1h,关闭试验设备1h,再反向以20r/min的速度旋转运行1h,再次关闭试验设备1h。8.6.4.5循环结束后，从高低温箱中取出试验密封装置，在室温下8.6.5.1密封装置的温度升高不应超过40℃。8.6.5.3油脂泄漏量小于30g;或符合供需双方合同要求。9GB/T40325—20218.7扭矩试验8.7.1试验设备扭矩试验设备应由适当的腔体和安置了扭矩传感器的旋转部分组成。扭矩传感器的精度应高于0.01N·m;其他部分应符合第5章的要求。8.7.2试样数量试样为通过预备试验的两个密封装置。8.7.3试验温度8.7.4试验程序8.7.4.1主轴上装有试验轴，不装密封装置，温度设置为25℃,启动试验机，以500r/min的转速平稳运行4h,测量并记录平均摩擦扭矩数值(T₀)。8.7.4.2用专用胎具把密封装置压入密封孔座和试验轴中，装配到试验机中。按第7章进行预备试验。8.7.4.3预备试验结束后，通过偏心调节结构调整主轴偏心量0.1mm,通过轴向窜动机构设置密封装置轴向窜动量为0.6mm,将试验设备推入高低温箱。8.7.4.4将高低温箱的温度降至—45℃并保温8h。8.7.4.5启动试验机，记录此试验温度下启动时的瞬间最高的摩擦扭矩数值(T₁),以500r/min的转速平稳运行4h,测量并记录此阶段平均摩擦扭矩数值(T₂),关闭试验设备。8.7.4.6依次将高低温箱的温度调至0℃、25℃、80℃、120℃并保温8h,重复8.7.4.5步骤，依次测得各试验温度下的T₁和T₂。8.7.4.7试验结束后，取下密封装置，用煤油清洗干净，在20倍的显微镜下，观察并记录密封圈唇口有8.7.4.8用吸油纸擦拭透明观察盒内漏出的油脂，通过计算吸油纸前后的质量变化得出油脂的泄露量。8.7.5合格判定8.7.5.1密封装置的温度升高不应超过40℃,油脂泄漏量小于308.7.5.3按公式(2)、公式(3)计算试样的摩擦扭矩值(T):Ta=T₁—T。式中：g;或符合供需双方合同要求。…………(2)T₁—-—装有密封装置启动瞬间测得的摩擦扭矩，单位