本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种O型密封圈的加速老化试验方法和装置。
背景技术：
O型密封圈是具有圆形截面的环行橡胶密封圈，其主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，O型密封圈还能用做轴向往复运动和低速旋转运动的动态密封元件，根据不同的条件，可分别选择不同的材料与之相适应。
O型密封圈通常选用时要尽量选用大截面的O型圈，在相同间隙的情况下，O型密封圈被挤入间隙的体积应当小于其被挤入的最大允许值。O型密封圈是一种双向作用密封元件，安装时径向或轴向方面的初始压缩，赋予O型密封圈自身的初始密封能力。由系统压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，它随系统压力的提高而提高。O型密封圈在静密封场合，显示了突出的作用。然而，在动态的适当场合中，O型密封圈也常被应用，但它受到密封处的速度和压力的限制。
目前O型密封圈进行加速老化试验具体是直接将O型密封圈放置于高低温试验箱中，在经过不同时间后，取出O型密封圈并观察，或进行证明O型密封圈是否失效的试验，之后记录相应数据。但是由于试验中只有温度作为变量，虽然采用上述试验能够对O型密封圈的使用寿命进行预测，但预测结果准确度不高。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中O型密封圈使用寿命的预测结果准确度不高的不足，本发明提供一种O型密封圈的加速老化试验方法和装置，先对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩，然后将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验，最后根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命，最终完成O型密封圈的加速老化试验。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种O型密封圈的加速老化试验方法，包括：
对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩；
将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验；
根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命。
所述对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩之前，包括：
通过游标卡尺或测厚仪测量O型密封圈的初始高度。
所述压缩工装包括限制器、螺母、螺栓和至少两层压板；
所述O型密封圈位于相邻的两层压板之间，所述限制器套在螺栓上，不同压板通过螺母和螺栓固定，所述螺母和压板之间以及螺栓与压板之间均设有垫片。
所述限制器的个数与螺栓个数相等，或为螺栓个数的整数倍。
所述压板的表面涂有润滑剂，且所述压板采用不锈钢板或镀铬的钢板，所述润滑剂采用滑石粉或甲基硅油。
所述对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩包括：
通过螺栓和螺母将O型密封圈的高度压缩到与限制器的高度相同，且压缩的过程中O型密封圈与限制器不接触。
所述将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验包括：
当高低温试验箱中空气温度达到试验温度时，将装有O型密封圈的压缩工装放入高低温试验箱内；
经过试验时间后，将压缩工装从高低温试验箱取出，并将其放置在木板上，在环境温度下放置至少30分钟；
用游标卡尺或测厚仪测量加速老化试验后O型密封圈的高度。
所述试验温度最低为55℃，所述试验时间最少为24h，且试验时间是24的整数倍。
所述根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命包括：
对O型密封圈进行耐水压试验，若O型密封圈漏水，则表明O型密封圈失效；若O型密封圈未漏水，将O型密封圈重新放到压缩工装内，并将压缩工装放回高低温试验箱中再次进行相同试验温度下的加速老化试验，并再次进行耐水压试验，直至O型密封圈因漏水而失效为止；
根据加速老化试验后O型密封圈的高度按下式计算O型密封圈的使用寿命：
其中，τ表示O型密封圈的使用寿命；a表示经验常数，且0＜a≤1；B表示试验常数；K表示老化速度系数，其单位为1/h；C表示O型密封圈的压缩永久变形，且C＝(h1-h0)/(h0-hs)×100，其中h0表示O型密封圈的初始高度，h1表示加速老化试验后O型密封圈的高度，hs表示限制器的高度，h0、h1和hs的单位均为mm。
本发明提供一种O型密封圈的加速老化试验装置，包括：
压缩模块，用于对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩；
试验模块，用于将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验；
确定模块，用于根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命。
所述装置还包括测量模块，所述测量模块用于测量O型密封圈的初始高度；
所述测量模块采用游标卡尺或测厚仪。
所述压缩工装包括限制器、螺母、螺栓和至少两层压板；
所述O型密封圈位于相邻的两层压板之间，所述限制器套在螺栓上，不同压板通过螺母和螺栓固定，所述螺母和压板之间以及螺栓与压板之间均设有垫片。
所述限制器的个数与螺栓个数相等，或为螺栓个数的整数倍。
所述压板的表面涂有润滑剂，且所述压板采用不锈钢板或镀铬的钢板，所述润滑剂采用滑石粉或甲基硅油。
所述压缩模块具体用于：
通过螺栓和螺母将O型密封圈的高度压缩到与限制器的高度相同，且压缩的过程中O型密封圈与限制器不接触。
所述试验模块具体用于：
当高低温试验箱中空气温度达到试验温度时，将装有O型密封圈的压缩工装放入高低温试验箱内；
经过试验时间后，将压缩工装从高低温试验箱取出，并将其放置在木板上，在环境温度下放置至少30分钟；
用游标卡尺或测厚仪测量加速老化试验后O型密封圈的高度。
所述试验温度最低为55℃，所述试验时间最少为24h，且试验时间是24的整数倍。
所述确定模块具体用于：
对O型密封圈进行耐水压试验，若O型密封圈漏水，则表明O型密封圈失效；若O型密封圈未漏水，将O型密封圈重新放到压缩工装内，并将压缩工装放回高低温试验箱中再次进行相同试验温度下的加速老化试验，并再次进行耐水压试验，直至O型密封圈因漏水而失效为止；
根据加速老化试验后O型密封圈的高度按下式计算O型密封圈的使用寿命：
其中，τ表示O型密封圈的使用寿命；a表示经验常数，且0＜a≤1；B表示试验常数；K表示老化速度系数，其单位为1/h；C表示O型密封圈的压缩永久变形，且C＝(h1-h0)/(h0-hs)×100，其中h0表示O型密封圈的初始高度，h1表示加速老化试验后O型密封圈的高度，hs表示限制器的高度，h0、h1和hs的单位均为mm。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的O型密封圈的加速老化试验方法中，先对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩，然后将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验，最后根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命，实现对O型密封圈的加速老化试验；
本发明提供的O型密封圈的加速老化试验装置包括用于对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩的压缩模块、用于将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验的试验模块以及用于根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命的确定模块，最终得到二里O型密封圈的使用寿命，实现对O型密封圈的加速老化试验；
本发明提供的技术方案通过游标卡尺或测厚仪测量O型密封圈的初始高度和O型密封圈加速老化试验后的高度，精确到0.01mm，并根据O型密封圈的初始高度和O型密封圈加速老化试验后的高度计算O型密封圈的压缩永久变形，进而根据O型密封圈的压缩永久变形确定O型密封圈的使用寿命，提高了使用寿命的准确度；
本发明提供的技术方案相对于现有技术中的O型密封圈加速老化试验来说，提高了试验效率，节省了时间，且整个试验过程简单易行。
附图说明
图1是本发明实施例中O型密封圈的加速老化试验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
换流阀中的水冷系统作为直流输电工程中最重要的辅助系统，它的正常运行是换流阀可靠运行的保证，如果水冷系统出现故障(停止运行或产生漏水)，不仅会损坏换流阀，还会严重威胁整个直流输电系统的稳定运行。
水冷系统主要包括水管、散热器、接头等，还需要用到大量的O型密封圈进行密封，水冷系统的可靠性与O性密封圈的可靠性密切相关，O型密封圈的寿命在很大程度上决定了水冷系统的可靠性进而影响到换流阀的使用寿命，由于O型密封圈采用橡胶材料，其寿命很大程度上取决于所受压力和温度的影响。在换流阀数十年的运行过程中，O型密封圈长期受到机械应力、热应力等应力的作用。加速寿命试验是研究可靠性问题的重要方法，其在不改变产品故障机制的前提下，提高试验应力，加速产品的故障进程，能有效缩短试验时间，节约成本。
本发明实施例提供了一种O型密封圈的加速老化试验方法，该O型密封圈主要用于换流阀的水冷系统中，本发明实施例提供的O型密封圈的加速老化试验方法具体流程图如图1所示，具体包括以下步骤：
S101：对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩；
S102：将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验；
S103：根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命。
在对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩之前，需要通过游标卡尺或测厚仪测量O型密封圈的初始高度，O型密封圈的初始高度记为h0，单位为mm。
S101中，对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩前，需要将O型密封圈放置在压缩工装中，压缩工装包括限制器、螺母、螺栓和至少两层压板；O型密封圈位于相邻的两层压板之间，限制器套在螺栓上，不同压板通过螺母和螺栓固定，螺母和压板之间以及螺栓与压板之间均设有垫片。限制器的个数与螺栓个数相等，或为螺栓个数的整数倍，比如螺栓可以设置为3个，若压板设有两层，则限制器至少需要3个，若压板设有3层，则限制器需要设置6个，每两层压板之间的3个螺栓上分别套1个限制器，限制器高度误差范围应在±0.01mm之内。
上述的压板的表面涂有润滑剂，且压板采用不锈钢板或镀铬的钢板，需要特别说明的是润滑剂可以采用滑石粉或甲基硅油，润滑剂对O型密封圈的加速老化试验无影响。
上述S101中，对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩的具体过程如下：
通过螺栓和螺母将O型密封圈压缩到与限制器高度相同的高度，且在压缩的过程中O型密封圈与限制器不相互接触。
上述S102中，高低温试验箱符合GB/T 3512中的规定，具体要求如下：
(1)具有强制空气循环装置，空气流速0.5m/s～1.5m/s，试样的最小表面积正对气流以避免干扰空气流速；
(2)高低温试验箱的尺寸大小应满足试样的总体积不超过高低温试验箱有效容积的10％，悬挂试样的间距至少为10㎜，试样与高低温试验箱壁至少相距50㎜；
(3)必须有温度控制装置，保证试样的温度保持在规定的试验温度的公差范围内；
(4)高低温试验箱的空气置换次数为每小时3到10次；
(5)高低温试验箱内温度波动范围应满足公差要求，在100℃以内温度公差为±1K，在100℃以上温度公差为±2K。
上述S012中，将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验具体过程如下：
1)当高低温试验箱中空气温度达到试验温度时，将装有O型密封圈的压缩工装放入高低温试验箱内；
2)经过试验时间后，将压缩工装从高低温试验箱取出，并将其放置在木板上，在环境温度下放置至少30分钟；
3)用游标卡尺或测厚仪测量加速老化试验后O型密封圈的高度。
在本实施例里面，试验的温湿度做如下设置：
(1)试验温度推荐为5个，至少不低于4个，且相邻温度间隔不少于10℃；
(2)试验温度上限确定根据不同生胶、硫化体系而不同，三元乙丙橡胶(EPDM)最高为130℃，故选取5个试验温度，依次为55℃、75℃、85℃、100℃、120℃；
(3)如果考虑湿度对密封圈老化试验的影响，则湿度应与密封圈使用条件下湿度一致，具体湿度值待定。
老化时间做如下设置：
(1)老化时间选为12h、24h等12h的倍数，为了操作方便，初步定于24h、48h、72h、96h、120h、144h这6个试验温度；
(2)试验终止时间因试验温度的不同而不同，对于5个温度中的3个较高温度的试验，试验终止时密封圈应达到临界失效值(根据水压试验确定)，对于2个较低温度的试验，试验终止时，压缩永久变形不得低于50％；
(3)每个试验温度下的测试数据不得少于10个，其时间间隔根据性能变化的情况而定，一般是前期间隔短，后期间隔长；
(4)每个试验温度的第一个测试点(24h)，其压缩永久变形不得高于20％，如果高于20％，则应调小试验时间，例如变成12h，直至满足要求为止。
试验温度最低为55℃，具体的试验温度和试验时间如表1所示：
表1
上述S103中，根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命包括：
1)对O型密封圈按规定的参数(试验温度25℃，试验压力1.6Mpa，试验时间60min)进行耐水压试验，若O型密封圈漏水，则表明O型密封圈失效；若O型密封圈未漏水，将O型密封圈重新放到压缩工装内，并将压缩工装放回高低温试验箱中再次进行相同试验温度下的加速老化试验，并再次进行耐水压试验，直至O型密封圈因漏水而失效为止。
2)根据加速老化试验后O型密封圈的高度按下式计算O型密封圈的使用寿命：
其中，τ表示O型密封圈的使用寿命；a表示经验常数，且0＜a≤1；B表示试验常数；K表示老化速度系数，其单位为1/h；C表示O型密封圈的压缩永久变形，且C＝(h1-h0)/(h0-hs)×100，其中h0表示O型密封圈的初始高度，h1表示加速老化试验后O型密封圈的高度，hs表示限制器的高度，h0、h1和hs的单位均为mm。
本发明实施例还提供一种O型密封圈的加速老化试验装置，该装置包括压缩模块、试验模块和确定模块，下面分别详细介绍上述三个模块的功能：
其中的压缩模块，用于对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩；
其中的试验模块，用于将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验；
其中的确定模块，用于根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命。
本发明实施例提供的O型密封圈的加速老化试验装置还包括用于测量O型密封圈的初始高度的测量模块，测量模块可以采用游标卡尺或测厚仪。
上述的压缩工装包括限制器、螺母、螺栓和至少两层压板；
O型密封圈位于相邻的两层压板之间，限制器套在螺栓上，不同压板通过螺母和螺栓固定，螺母和压板之间以及螺栓与压板之间均设有垫片。
限制器的个数与螺栓个数相等，或为螺栓个数的整数倍。
压板的表面涂有润滑剂，且压板采用不锈钢板或镀铬的钢板，润滑剂采用滑石粉或甲基硅油，润滑剂对O型密封圈的加速老化试验无影响。
上述的压缩模块对置于压缩工装中的O型密封圈进行压缩的具体过程如下：
通过螺栓和螺母将O型密封圈的高度压缩到与限制器的高度相同，且压缩的过程中O型密封圈与限制器不接触。
上述的试验模块将压缩工装放置于高低温试验箱中进行加速老化试验的具体过程如下：
当高低温试验箱中空气温度达到试验温度时，将装有O型密封圈的压缩工装放入高低温试验箱内；
经过试验时间后，将压缩工装从高低温试验箱取出，并将其放置在木板上，在环境温度下放置至少30分钟；
用游标卡尺或测厚仪测量加速老化试验后O型密封圈的高度。
试验温度最低为55℃，试验时间最少为24h，且试验时间是24的整数倍。
上述的确定模块根据加速老化试验后O型密封圈的高度确定O型密封圈的使用寿命的具体过程如下：
1)对O型密封圈进行耐水压试验，若O型密封圈漏水，则表明O型密封圈失效；若O型密封圈未漏水，将O型密封圈重新放到压缩工装内，并将压缩工装放回高低温试验箱中再次进行相同试验温度下的加速老化试验，并再次进行耐水压试验，直至O型密封圈因漏水而失效为止；
2)根据加速老化试验后O型密封圈的高度按下式计算O型密封圈的使用寿命：
其中，τ表示O型密封圈的使用寿命；a表示经验常数，且0＜a≤1；B表示试验常数；K表示老化速度系数，其单位为1/h；C表示O型密封圈的压缩永久变形，且C＝(h1-h0)/(h0-hs)×100，其中h0表示O型密封圈的初始高度，h1表示加速老化试验后O型密封圈的高度，hs表示限制器的高度，h0、h1和hs的单位均为mm。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。