[發明專利]一種風機旋轉軸密封用的膠料

有效

• 申請號: 201310349219.8
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103450655A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 肖風亮;王勇;陳翔
• 申請（專利權）人: 廣州機械科學研究院有限公司
• 主分類號: C08L71/03
• 分類號: C08L71/03;C08L75/08;C08L67/02;C08L27/18;C08K13/02;C08K5/09;C08K5/372;C08K5/098;C08K3/22;C08K3/04;C08K5/14;C08K5/3415;C09K3/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;張燕玲

技術領域

本發明屬于橡膠密封技術領域，特別涉及一種風機旋轉軸密封用的膠料。

背景技術

一般歐洲國家風電機組都是按IEC標準、Ⅱ級風況、-20～+40℃溫度范圍設計。中國在內蒙古和西北部的風廠冬季漫長，最低氣溫已達到-40℃，甚至更低。從風機密封設計壽命上考慮，國外軸承公司曾在2004年提出了風機密封件設計滿足20年使用壽命的需求，提出這個需求目的是避免跟傳統的環狀密封那樣在使用一段時間后需要更換密封件。將密封件做成剖分形式，解決了在線安裝之后，與主機同壽命的20年的密封設計需求就沒有必要了。《風機軸承密封用夾布油封的研制》（橡膠工業，2012年9期）一文中采用普通丁腈橡膠雖然可以滿足耐低溫要求，但在實際應用中，由于丁腈橡膠是不飽和橡膠，很容易發生老化硬化，尤其是用于拉伸裝配的端面密封（拉伸比6-12%）時候，實際工作2年就出現裂紋，完全不能滿足較長工作壽命的要求。越來越多的新風場將位于氣候條件惡劣且交通不便利的偏遠地方。風機主流機型已由1.5MW逐漸向2.0MW、3.0MW過渡，海上已裝配5.0MW、6.0MW的風機。風機尺寸不斷增大要求風場運營商增加資金投入，一旦風機發生密封故障運營商的損失也更大。

安裝旋轉密封件軸的材質、硬度、加工方法等密封性能均有顯著的影響，通常要求主軸表面硬度大度HRC55以上，表面淬火深度不低于0.5mm。表面硬度不足的軸，容易導致被橡膠唇口磨損。當出現潤滑不足時候，這種對軸的軸的磨損將更加嚴重。軸加工一般按照熱處理后鍍硬鉻層，磨削后再進行拋光處理。由于兆瓦級風機主軸直徑在1000-4000mm之間，這種巨大軸的精細加工是非常困難的，硬度實現HRC55以上成本也是高昂的。主軸一旦出現磨損，將直接導致密封滲漏及嚴重泄露，此外更換新的密封件之后，密封唇對磨面將是被磨損的軸，密封件壽命也大大下降。在風廠現場對磨損后主軸進行二次加工打磨處理也是一件非常困難和麻煩事情。因此，開發含有固體自潤滑材料的橡膠材料，保障在干摩擦或者軸硬度不走的時候也不出現磨損，是非常必要的。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種風機旋轉軸密封用的膠料。該膠料由三元共聚的氯醚橡膠、聚醚混煉型聚氨酯橡膠、固體自潤滑材料及過氧化物硫化系統組成，該膠料具有耐低溫、耐磨損、耐長期天侯老化，自潤滑性能好，對軸無磨損的特點，特別適于制造耐-40℃低溫的風機旋轉密封件；或用于旋轉軸表面硬度不足HRC55的風機密封件制造上（如夾布油封，骨架油封）或者拉伸裝配的風機端面密封（如水封）的制造上。

本發明的另一目的在于提供上述風機旋轉軸密封用的膠料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述風機旋轉軸密封用的膠料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種風機旋轉軸密封用的膠料，由下述質量份數的成分組成：三元共聚氯醚橡膠（GECO）70～85份、聚醚混煉型聚氨酯橡膠（MPU）15～30份、硬脂酸1.0～2.0份、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體（防老劑RD）1.0～2.0份、N,N-二正丁基二硫代氨基甲酸鎳（防老劑NBC）1.0～2.0份、硬脂酸鉀1.0～2.0份、氧化鈣1.0～2.0份、自潤滑材料15～20份、炭黑30～50份、填充劑0～30份、聚己二酸酯（Paraplex?A-8000）5～15份、過氧化物1.5～3.0份、N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺（HVA-2）1.5～2.5份、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（阻聚劑ZJ-701）0.2～0.3份。

所述的三元共聚氯醚橡膠（GECO）是由環氧氯丙烷（ECH）、環氧乙烷（EO）、烯丙基縮水甘油醚（AGE）共聚而成，優選為日本Zeon公司的Hydrin?T3102、T3105；

所述的聚醚混煉型聚氨酯橡膠（MPU）是采用聚醚多元醇與4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)為主體原料合成的具有不飽和結構的橡膠，優選為廣州華工百川科技股份有限公司的UR101；

所述的自潤滑材料為粒徑在2～4μm石墨或粒徑在2～5μm聚四氟乙烯微粉中至少一種；石墨優選上海膠體化工廠的#0、#1石墨，聚四氟乙烯微粉優選日本大金公司L-5F；

所述的炭黑優選為N774或N550中的至少一種；

所述的填充劑優選為硅藻土、硫酸鋇、碳酸鈣或滑石粉中的至少一種；

所述的聚己二酸酯優選為Paraplex?A-8000；