《水介质液压支架密封圈》编制说明

《水介质液压支架密封圈》

征求意见稿

编制说明

标准编制组

一、工作简况

（一）任务来源

随着国家对煤矿开采环保管控日趋严格，以绿色环保的新技术

产品替代传统产品势在必行。“十四五”期间，煤炭行业面临低碳

转型和高质量发展的双重压力，以智能化、信息化、大数据、绿色

化为特征的新一轮技术创新的兴起，对推动煤炭行业高质量发展、

助力碳达峰碳中和目标的实现具有重要意义。《中国制造2025-能

源装备实施方案》，也将绿色智能采掘装备列为发展任务之一。水

介质液压支架密封解决方案是解决目前矿山开采行业环境污染的技

术瓶颈之一，对于杜绝地下水资源造成污染，真正实现清洁开采，

为煤矿开采实现低成本、零污染，矿山绿色开采具有重大意义。

水液压是一种利用纯水替代矿物油作为工作介质的绿色传动介

质，纯水介质中密封产品不但要克服无润滑油膜带来的干摩擦，还

要克服无润滑状态下，密封与缸筒之间摩擦的温升引起的聚氨酯耐

氧化、耐水解的性能变化，汽化压力高，容易产生气蚀破坏，影响

密封产品的使用寿命，公司与三一重装就“纯水液压支架立柱、千

斤顶密封”进行了联合攻关。项目计划下达后，山西泰宝科技有限

公司立即成立项目实施组，并联系相应参与起草单位，调研现阶段

国内外关于该标准相关内容的实时情况，向密封圈应用单位了解纯

水液压支架专用密封圈当前需求及应用情况。由于该产品目前暂无

相关标准，急需制定相关标准以指导后续相关工作。

《水介质液压支架密封圈》根据山西省公用品牌建设联合会关

于下达2023年度团体标准制修订计划（第九批），计划编号：

SXJP2023040。该标准由山西省公用品牌建设联合会归口，标准起草

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单位为山西泰宝科技有限公司，标准参与单位为三一重装国际控股

有限公司、华中科技大学、山西泰宝密封技术有限公司、太原理工

大学负责起草，参与编制人员为贾宪宝、王金平、孙宇、姜仁坤、

刘银水、廉自生、刘恩富、陈万胜、张强、刘芳青、贺建功等。

（二）起草工作概况

（1）预阶段（2022年1月~2023年6月）

山西泰宝科技有限公司与参与起草标准的工作组对标准的起草

工作进行了前期的调研，目前水介质液压支架密封圈主要产品类型

有活塞密封、活塞杆密封、防尘圈、缸口密封，密封配套主要在水

介质液压支架立柱、千斤顶液压系统，密封材料主要有丁腈橡胶、

聚氨酯材料、聚甲醛材料三种类型。

（2）起草阶段（2023年7月~2023年10月）

通过预阶段的调研，标准修订工作小组确定了《水介质液压支

架密封圈》的制订方向。山西泰宝科技有限公司大量收集了国内主

要密封元件制造企业的意见，结合三一重装、华中科技大学、太原

理工大学、晋能控股、神东集团、神达集团等知名煤炭企业的意见，

参考了国内外知名密封制造企业的产品样本，吸收与借鉴了这些企

业的先进密封技术与最新研究成果，通过结合先进的密封技术和实

际应用工况，编制了本标准工作组讨论草案稿。2023年10月10日

山西泰宝科技有限公司再次组织各位专家召开内部讨论会，对工作

组讨论草案稿进行又一轮修改。会后标准起草工作小组按会议中的

意见和建议完成了修改，形成了标准的征求意见稿。

（2）征求意见阶段（2023年10月~2023年11月）

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本项目拟向社会相关方发放征求意见函，收到相关修改建议，

经工作组讨论，采纳了其中建议并进行相应修改，形成了标准的送

审稿。

二、标准编制原则和主要内容的论据

1、编制原则

标准编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”

的原则，注重标准的可操作性，本标准严格按照《GB/T1.1-2009

标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》和《T/SXJP

035—2023“山西精品”认证服务管理评价规则》进行编写和表述。

2、主要内容

本标准规定了水介质液压支架密封圈的术语和定义、符号、结

构型式、尺寸系列和公差、要求、标记、检验规则以及包装、贮存

和运输。

本文件适用于水介质液压支架密封圈的生产、检验和销售。

三、主要试验（或验证）情况分析

山西泰宝科技有限公司针对当前纯水液压支架专用密封件的需

求，联合相应参与单位对橡胶材料部分进行了大量实验，包括不同

硬度、不同种类的密封材料进行了全项物性实验。根据纯水液压支

架使用工况设计并搭建了模拟工况试验台，经过在纯水推移千斤顶

台架多次模拟试验，实现了在纯水介质中密封技术要求。实验种对

结果进行相应的分析，对结果偏差较大的实验进行了相关的复测；

同时委托国家橡胶密封制品质量检验检测中心进行了检验，主要试

验验证数据见表1、表2。

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表1水介质液压支架密封圈用橡胶材料性能要求

检验

序号物理性能单位指标试验方法

结果

1硬度ShoreA88±585GB/T531.1-2008

2拉伸强度，不小于MPa1819GB/T528-2009

3扯断伸长率，不小于%150188GB/T528-2009

4撕裂强度，不小于kN/m4048GB/T529-2008

5热空气老化100℃×24h，扯断伸长变化率，不大于%-3015GB/T3512-2014

6压缩永久变形，100℃×22h，（10±1）%，不大于%2515GB/T7759.1-2015

7耐32#机油，100℃×24h体积变化率%-6～+6-2.1GB/T1690-2010

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

表2水介质液压支架密封圈用聚氨酯材料性能要求

检验

序号物理性能单位指标试验方法

结果

1硬度ShoreA93±596GB/T531.1-2008

2拉伸强度，不小于MPa4045GB/T528-2009

3扯断伸长率，不小于%350403GB/T528-2009

4撕裂强度，不小于kN/m100144GB/T529-2008

5热空气老化，70℃×24h，扯断伸长变化率，不大于%-20-6GB/T3512-2014

6压缩永久变形，70℃×22h，（10±1）%，不大于%3530GB/T7759.1-2015

7耐32#机油，100℃×24h体积变化率%-5～+10+3.4GB/T1690-2010

8耐5%M-10乳化液，70℃×24h体积变化率%-5～+10+1.7GB/T1690-2010

抗水解性能，168h

硬度变化下降,小于%98

拉伸强度变化下降,小于%1815

9MTT985-2006

扯断伸长率变化下降,小于%98

体积变化,小于%65

质量变化,小于%65

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表3水介质液压支架密封圈用改性聚甲醛材料性能要求

检验

序号物理性能单位指标试验方法

结果

1硬度，HRR，不小于洛氏110114ISO2039.2:1987

2拉伸强度,不小于MPa6067ISO527-1:2019

3弯曲强度，不小于MPa100111ISO178:2019A

4弯曲模量，不小于MPa50005890ISO178:2019A

5吸水率，不大于%0.250.2ISO62-2008

6静摩擦系数，干态，不大于%0.200.157ISO8295:1995

7静摩擦系数，湿态，不大于%0.200.168ISO8295:1995

8动摩擦系数，干态，不大于%0.150.117ISO8295:1995

9动摩擦系数，湿态，不大于%0.150.115ISO8295:1995

本标准规定了水介质液压支架密封圈材料性能的要求，为密封

圈的设计和选用提供依据，为密封圈的制造业提供可靠的支持。

四、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况

项目组研发了耐水解、自润滑、高强度、耐磨损的密封材料以

及新型的密封结构，根据纯水液压支架使用工况设计并搭建了模拟

工况试验台，经过在纯水推移千斤顶台架多次模拟试验，实现了在

纯水介质中密封技术要求，填补了国内外空白。弥补了我国在超高

压纯水密封关键技术方面的短板，解决了高端密封长期依赖进口及

卡脖子的局面。产品在山西华鹿阳坡泉煤矿、神达集团大桥沟煤矿、

贵州安保煤矿实现了装机使用，为我国在绿色开采行业装备配套锻

长板。纯水液压支架密封研发杜绝了地下水资源造成污染，真正实

现清洁开采，为煤矿开采实现低成本、零污染，助力矿山绿色开采！

该技术如在国内煤炭开采行业推广，可改变每年减少向地下污染排

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放400万吨乳化液的现状，为我国在绿色开采行业装备提供高标准

密封技术服务、产品关键支撑。

国内的密封制造企业、密封元件的用户以及水介质液压支架密

封圈的用户，将在水介质液压支架密封圈技术方面得到更加全面的

技术支持，促进密封元件特别是水介质液压支架密封圈产品选型的

标准化，能促进水介质液压支架密封技术的健康有序地向前发展，

为行业的健康发展提供有力的技术保障，避免非标产品大量采用所

造成的资源浪费与环境污染，节约社会资源，为绿色制造添砖加瓦。

同时，本标准在修订