ICS 83.140.50 CCS G 43
团 体 标 准
T/CRIA 18004—2024
密封唇口为聚四氟乙烯材料的
旋转轴唇形密封圈
Rotary shaft lip-type seals incorporating polytetrafluoroethylene lip
2024-08-05发布 2024-11-01实施
中国橡胶工业协会
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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。
本文件由中国橡胶工业协会提出并归口。
本文件起草单位：浙江省上虞油封制造有限公司、浙江固耐橡塑科技有限公司、西安欧德橡塑技术 有限公司、万新(厦门)新材料有限公司、成都盛帮密封件股份有限公司、广东贝洛新材料科技有限公司。
本文件主要起草人：方岳权、任伟杰、施明烁、王昌盛、张炜、罗凯、兰加水、钟伟、王林、张晓凡、 苏会敏、姚芳伟、宋岩、赵甲子、黄顺道。
密封唇口为聚四氟乙烯材料的 旋转轴唇形密封圈
1 范 围
本文件规定了密封唇口为聚四氟乙烯材料的旋转轴唇形密封圈(以下简称 PTFE 密封圈)的产品 结构、要求、试验方法、检验规则及贮存、搬运和安装。
本文件适用于密封唇口以聚四氟乙烯为基材配合制成的密封圈。
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/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定
GB/T 531.1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部份：邵氏硬度计法(邵尔硬度)
GB/T 1033.1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 GB/T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件
GB/T 1690 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐液体试验方法
GB/T 2411 塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限( AQL) 检索的逐批检验抽样计划 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验
GB/T 3960 塑料 滑动摩擦磨损试验方法
GB/T 7758 硫化橡胶 低温性能的测定 温度回缩程序(TR 试验)
GB/T 7759.1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压缩永久变形的测定 第1部分：在常温及高温条件下 GB/T 13871.6—2022 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈 第6部分：弹性体材料规范 GB/T 17446 流体传动系统及元件 词汇
GB/T 21283.1 密封元件为热塑性材料的旋转轴唇形密封圈 第1部分：基本尺寸和公差
GB/T 21283.2 密封元件为热塑性材料的旋转轴唇形密封圈 第2部分：词汇
GB/T 21283.3 密封元件为热塑性材料的旋转轴唇形密封圈 第3部分：贮存、搬运和安装
GB/T 21283.4 密封元件为热塑性材料的旋转轴唇形密封圈 第4部分：性能试验程序
GB/T 21283.5 密封元件为热塑性材料的旋转轴唇形密封圈 第5部分：外观缺陷的识别
3 术语和定义
GB/T 17446 和 GB/T 21283.2 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
唇片 lip gasket
以 PTFE 为基材的应用于旋转轴唇形密封圈的密封元件。
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3.2
3.3
止油点 oil stopping point PTFE 唇片回流槽的断点。
预紧载荷 preload
PTFE 唇片沿轴周向的拉力。
4 产品结构
4.1 PTFE 密封圈典型结构有以下6种型式，如图1所示：
a) 纯 PTFE 基材式;
b) 金属骨架式;
c) 金属骨架全弹性材料包覆式;
d) 金属骨架双唇式;
e) 金属骨架半弹性材料包覆式;
f) 粘 结式。
1
4
a) 纯 PTFE 基材式 b) 金属骨架式 金属骨架全弹性材料包覆式
2
4
3
3
4.2 PTFE 密封圈唇片(成型前)回流纹型式主要有如下4种，具体如图2所示：
a) 右旋单纹;
b) 左旋单纹;
c) 右旋双纹;
d) 左旋双纹。
回流纹型式也可按供需双方确定的其他型式。根据工况需要，回流纹止油点可在轴和唇口接触处 加 1个～2个。
A—A A A
A
a) 右旋单纹 b) 左旋单纹
A A A
c ) 右 旋 双 纹 d ) 左 旋 双 纹 标引序号说明：
1——止油点;
2——右旋回流纹(外向内顺时针);
3——左旋回流纹(外向内逆时针)。
图 2 PTFE 密封圈唇片回流纹型式示意图
5 要 求
5.1 材料性能
5.1.1 PTFE 材料的性能
PTFE 材料的物理机械性能要求见表1。
表1 PTFE 材料的物理机械性能要求
5.1.2 弹性材料的性能
5.1.2.1 以 丁腈 橡 胶 为基 的 弹 性 材 料( A 类 ) 的 性 能 要 求 见GB/T 13871.6—2022中 的 表 2 。
5.1.2.2 以丙烯酸 酯橡胶为基的弹性材料(B 类 ) 、以硅橡胶为基的弹性材料( C 类)、以乙烯丙烯酸酯橡 胶 为 基 的 弹 性 材 料( D 类 ) 、 以 氢 化 丁 腈 橡 胶 为 基 的 弹 性 材 料( E 类 ) 及 以 氟 橡 胶 为 基 的 弹 性 材 料( F 类 ) 的性能要求见表2。
表 2 B、C、D、E 、F类弹性材料的性能要求
表 2 B、C、D、E、F 类弹性材料的性能要求 ( 续 )
5.2 外观
PTFE 密封圈产品外观应符合GB/T 21283.5的规定。
5.3 尺寸
5.3.1 PTFE 密封圈产品基本尺寸和公差应符合GB/T 21283.1的规定。
5.3.2 PTFE 密封圈产品唇片厚度由供需双方协商确定，厚度公差：±0.03 mm。
5.4 唇片预紧载荷
PTFE 密封圈的唇片预紧载荷不小于5.5 N /mm。
5.5 密封性能
PTFE 密封圈产品密封性能成品台架检测无泄漏。
6 试验方法
6.1 材料性能
6.1.1 PTFE 材料性能
6.1.1.1 密度按GB/T 1033.1的规定测试。
6.1.1.2 硬度按GB/T 2411的规定测试。
6.1.1.3 拉伸强度、断裂拉伸应变按GB/T 1040.2的规定测试，采用1B 型试样。
6.1.1.4 摩擦系数和质量磨损按GB/T 3960的规定测试。
6.1.2 弹性材料性能
6.1.2.1 硬度按GB/T 531.1的规定测试。
6.1.2.2 拉伸强度、拉断伸长率按GB/T 528的规定测试，采用1型试样。
6.1.2.3 压缩永久变形按GB/T 7759.1的规定测试，采 用B 型试样。
6.1.2.4 热空气老化按GB/T 3512的规定测试。
6.1.2.5 耐 ASTM NO.1和 耐IRM 903试 验 按GB/T 1690的规定测试，采用Ⅱ型试样。
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6.1.2.6 温度回缩 TR₁₀(10% 回缩率的温度)试验按GB/T 7758 的规定测试。
6.2 外观
PTFE 密封圈的外观应按GB/T 21283.5的规定检查。
6.3 尺寸
PTFE 密封圈的尺寸按GB/T 21283.1的规定测试。 PTFE 密封圈的外径弹性体包覆材料为以氢 化丁腈为基的材料和氟橡胶为基的材料的外径公差参照GB/T 21283.1中的丙烯酸酯橡胶包覆材料的 公差。
6.4 唇片预紧载荷
PTFE 密封圈的唇片预紧载荷应按附录A 测 试 。
6.5 密封性能
PTFE 密封圈密封性能按GB/T 21283.4的规定测试。
7 检验规则
7.1 组批与抽样
7.1.1 PTFE 材料或弹性材料，同班同机台生产的相同材料以不多于300kg 的材料为一批次。
7.1.2 PTFE 密封图产品以连续生产的同批次PTPE 材料和弹性材料的产品，以不多于20000件为一 批次。
7.1.3 从每批PTFE 材料中任取500g 制备材料试样，从每批弹性材料中任取一辊制备弹性材料试样。
7.1.4 PTFE 密封圈唇片预紧载荷每批抽样5件。
7.1.5 PTFE 密封圈产品密封性能每批抽样6件
7.1.6 PTFE 密封圈的外观100%检验。
7.1.7 产品尺寸检验抽样按GB/T 2828.1,检验水平为S-4,AQL 为0.25%的抽样方案执行，或按供需 双方的协议。
7.2 出厂检验
出厂检验项目：PTFE 密封圈产品外观、尺寸、PTFE 材料表1中全部性能要求及弹性材料 GB/T 13871.6—2022的表2中1、23项或本文件表2中1、2、3项。
7.3 型式检验
出现下列情况之一时，应对第5章的所有要求进行全项检验：
——产品转厂生产或新产品定型鉴定时;
——正式生产后，如材料、结构、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;
——正常生产每一季度;
——产品停产3个月以上，恢复生产时;
——出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
——国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
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7.4 合格判定
7.4.1 出厂检验
7.4.1.1 PTFE 材料和弹性材料性能检验所有项目合格，判定为合格。出现不合格项时，应取双倍试样 对不合格项目进行复验，双倍试样合格即判定该批次产品合格，有一项不合格时，则判定该批次材料为 不合格。
7.4.1.2 外观不合格，则该密封圈不合格。
7.4.1.3 尺寸不合格，按GB/T 2828.1进行执行和判定。
7.4.1.4 PTFE 唇片预紧载荷不合格，则该批 PTFE 密封圈不合格。
8 贮存、搬运和安装
A 类：3年;
——B 类：5年;
— C 类：5年;
——D 类：5年;
— E 类 ：5 年 ;
——F 类：5年。
附 录 A
(规范性)
PTFE 密封圈唇片预紧载荷的试验方法
A.1 方法概述
上夹持器和固定块以一定的压缩量固定PTFE 唇片，再装到外径挡块中，外径挡块连接到下夹持 器上，然后把上夹持器和下夹持器固定在动夹持器或恒速移动的拉力试验机(精度1级)上，将试验装置 进行拉伸，记录密封圈唇片拉出或断裂时的力，结合旋转轴公称轴径，计算预紧载荷。
A.2 试验装置
PTFE 密封圈唇片预紧载荷试验装置如图 A.1 所示。
A
7
2
3
6
4
标引序号和符号说明：
1— 上 夹 持 器 ;
2 PTFE 密封圈外径挡块;
3 PTFE 密 封 圈 ;
4 — — 销 子 ;
5 — 下 夹 持 器 ;
6 — — 螺栓：
7 —— 固 定 块 。
t PTFE 唇片厚度;
h — 上 夹 持 器 夹 具 高 度 ;
h ₂—— 固定块夹具高度。
图 A.1 PTFE密封圈唇片预紧载荷试验装置示意图
A.3 试验步骤
A.3.1 切去PTFE 密封圈副唇(如果有副唇)。
A.3.2 PTFE密封圈压入固定块。
A.3.3 固定块用螺栓固定在上夹持器下端，使PTFE 唇片固定在上夹持器和固定块之间，固定 PTFE 唇片的压缩量△t 按式(A.1) 计算：
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式中：
……………………(A.1)
△t 压缩量(30%～35%),%;
h₂ 下夹具高度，单位为毫米(mm);
h₁ — 上夹具高度，单位为毫米(mm);
t PTFE 唇片厚度，单位为毫米(mm)。
A.3.4 将固定好的密封件放入外径挡块中。
A.3.5 将下夹持器用销子与外径挡块连接，再连接到拉力机下端。
A.3.6 把上夹持器连接到拉力机上。
A.3.7 拉力机以50mm/min 的速度拉动夹具，直 至P TFE 密封唇片脱离或破裂。
A.4 预紧载荷计算
预紧载荷按式(A.2) 计算：
……………(A.2)
式 中 ：
T. 预紧载荷，单位为牛顿每毫米( N/mm F 拉力，单位为牛顿( N);
d 旋转轴公称轴径，单位为毫米( mn
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