专利名称：一种唇封测试实验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测密封元件的综合性能的实验台，特别涉及一种唇封测试实验台。
背景技术：
机械设备能否正常运转，性能可否良好发挥，是与密封结构的设计、密封元件密封性能的好坏息息相关的。如果密封失效，那么工作介质或润滑液的泄漏所造成的损失是十分惊人的，既增加机器的摩擦、磨损与功率消耗，缩短机器的工作寿命，也会因泄漏而造成环境的污染，腐蚀设备和工作环境。更严重的还会因此而失火爆炸，引发人身、设备的安全事故。所以，开展对密封技术的研究已是当前技术工作中的重点攻关项目之一。唇型密封圈因其结构简单、紧凑，性能可靠，能够实现一定意义上的“零泄漏”，并且有广泛的适应性，而成为最常用的密封件之一。 目前，对唇型密封圈性能的检测还缺乏有效的技术手段，普遍采用的方法主要有两种一种是运用通用摩擦磨损试验机对密封材料进行摩擦学试验，主要是检测材料的摩擦系数，耐磨性等摩擦学性能，与密封元件实际的使用情况相差甚远，因此该试验方法无法反应密封元件在实际工况下的防泄漏能力，也无法评判密封元件的加工装配质量；因此，如果密封圈仅凭此试验所得的结果就应用于实际工作系统中，则很可能会给机器设备造成严重的不良影响；另一种是利用台架实验模拟实际工况，测量密封圈工作时的泄漏量。但是，泄漏量仅是密封圈综合性能指标中的一项，因此该实验方法无法综合评价密封圈的性能。因此，针对唇型密封圈，发明了一种测试范围广、测试精度高以及能够综合评价密封圈性能的测试实验台。

发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种唇封测试实验台，能够在模拟实际工况下，综合评价唇型密封圈的性能，并可同时对两个被试密封圈进行实验。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种唇封测试实验台，包括T型槽平台13，T型槽平台13的一端设置有法兰支座11，另一端上安装有电机底座18，电机底座18上安装有交流电机I，交流电机I的轴上通过圆螺母4固定有轴套2，轴套2上安装有油腔8，油腔8与静态扭矩传感器10键连接，静态扭矩传感器10的右端通过键连接装入连接法兰12中，连接法兰12右端通过螺栓与法兰支座11固定；轴套2上套接有油凸尖5，轴套2的右侧安装有塑料端盖7，唇型密封圈16的唇口在轴套2右端与油凸尖5之间汀型槽平台13上通过螺栓连接固定有限油腔6 ;限油腔6的位置在油凸尖5和油腔8的左端；限油腔6的底部开有漏油孔17，第二塑料端盖15以及唇型密封圈16安装在油腔8中。所述的法兰支座11上的孔心与交流电机I的中心轴在一条直线上。在法兰支座11上开有凹槽20。
本发明采用了最小的成本验证唇型密封圈的综合性能以及可靠性，还可以用于其他形式密封圈的等比性能实验。


图I为本发明的结构示意图。图2为油腔结构示意图。
图3为法兰支座结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。参照附图1，一种唇封测试实验台，包括T型槽平台13，T型槽平台13的一端设置有法兰支座11，另一端上安装有电机底座18，为避免其他零部件与法兰支座11的干涉，在法兰支座上开有凹槽20。电机底座18上安装有交流电机I以及外接外部设备变频器，实现无极调速，范围在0 6000rpm，交流电机I的轴上通过圆螺母4固定有轴套2，轴套2上通过拆卸螺纹孔3安装有油腔8，油腔8与静态扭矩传感器10键连接，静态扭矩传感器10的右端通过键连接装入连接法兰12中，连接法兰12右端通过螺栓与法兰支座11固定；轴套2上套接有油凸尖5，轴套2的右侧安装有塑料端盖7，唇型密封圈16的唇口在轴套2右端与油凸尖5之间汀型槽平台13上通过螺栓连接固定有限油腔6 ;限油腔6的位置在油凸尖5和油腔8的左端，这样能够限制住所有的泄露区；限油腔6的底部开有漏油孔17，第二塑料端盖15以及唇型密封圈16安装在油腔8中，第二塑料端盖15用于防止油进入静态扭矩传感器10。所述的法兰支座11上的孔心与交流电机I的中心轴在一条直线上。本发明的工作原理为工作时，交流电机I与变频器连接，通过变频器改变频率实现交流电机0 6000rpm的无极变速；油腔8上的进油口 9以及出油口 14分别与供油泵的进出口相连通，来提供实验时的循环油；限油腔6加上一个小烧杯承接泄露的油，通过精密天平称重得出密封圈的泄漏量；静态扭矩传感器10与计算机连接，实时显示整个运转过程中的摩擦力矩。参照附图1，本发明由支撑系统，动力系统，供油循环系统，扭矩测量系统，泄漏量测量系统，温度测量系统以及密封圈测试系统组成。支撑系统是由电机底座18，法兰支座11以及T型槽平台13组成；为避免其他零部件与法兰支座11的干涉，在法兰支座上开有一个大的凹槽20。动力系统是由交流电机I以及变频器组成；实现无极调速，范围在0 6000rpm。由于电机两端都有旋转轴，因此实验过程中，可同时对两个被试密封圈进行实验。供油循环系统，包括油腔8以及为油腔8供油的供油系统，油腔8上有进油口 9以及出油口 14;进油口 9以及出油口 14分别与供油系统相连通。扭矩测量系统由静态扭矩传感器10以及连接法兰12组成；连接法兰12右端通过螺栓与法兰支座11固定。扭矩测试范围为0 5Nm。泄漏量测量系统，包括限油腔6、甩油凸尖5、漏油孔17、承接泄漏油的烧杯以及用于称重的精密天平。
温度测量系统，包括热电偶19以及测量唇型密封圈16与轴套2接触区温度的热像仪。密封圈测试系统由油腔8、唇型密封圈16以及轴套2组成；为适应不同内径的唇型密封圈16，可更换轴套2及油腔8的尺寸；更换轴套2时，由于摩擦力较大，可利用四个拆卸螺纹孔来实现快速拆卸；唇型密封圈16的内径测试范围在50 150mm。如图2所示，为油腔结构示意图，包括油腔8，进油口 9，出油口 14以及热电偶19。实验过程中，热电偶19插入油腔8，可实时测出油温的变化。如图3所示，为法兰支座结构示意图，包括法兰支座11以及支座凹槽20，。选定好所测试的唇型密封圈16后，实验过程中，支撑系统调整好后固定不动，通过拆装连接法兰
12来更换密封圈16。利用本发明成功地实现了密封圈工作状态下的密封综合性能试验；实现了扩大测试密封圈内径范围的研究；实现了轴套拆卸过程与方法研究；实现了温度对密封效果的影响研究，主要测量轴套与密封圈接触区以及供油腔室内的温度变化；实现了实验台可同时对多个被试密封圈进行实验。图中交流电机1，轴套2，拆卸螺纹孔3，圆螺母4，甩油凸尖5，限油腔6，塑料端盖7，油腔8，进油口 9，静态扭矩传感器10，法兰支座11，连接法兰12，T型槽平台13，出油口14，第二塑料端盖15，唇型密封圈16，漏油孔17，电机底座18，热电偶19、支座凹槽20。
权利要求
1.一种唇封测试实验台，其特征在于，包括T型槽平台(13)，T型槽平台(13)的一端设置有法兰支座(11 )，另一端上安装有电机底座(18)，电机底座(18)上安装有交流电机(I)，交流电机(I)的轴上通过圆螺母(4)固定有轴套(2 )，轴套(2 )上安装有油腔(8 )，油腔(8 )与静态扭矩传感器(10 )键连接，静态扭矩传感器(10 )的右端通过键连接装入连接法兰(12 )中，连接法兰(12 )右端通过螺栓与法兰支座(11)固定；轴套(2 )上套接有油凸尖(5 )，轴套(2)的右侧安装有塑料端盖(7)，唇型密封圈(16)的唇口在轴套(2)右端与油凸尖(5)之间汀型槽平台(13)上通过螺栓连接固定有限油腔(6);限油腔(6)的位置在油凸尖(5)和油腔(8)的左端；限油腔(6)的底部开有漏油孔(17)，第二塑料端盖(15)以及唇型密封圈(16)安装在油腔(8)中。
2.根据权利要求I所述的一种唇封测试实验台，其特征在于，所述的法兰支座(11)上的孔心与交流电机(I)的中心轴在一条直线上。
3.根据权利要求I所述的一种唇封测试实验台，其特征在于，在法兰支座(11)上开有凹槽(20)。
全文摘要
一种唇封测试实验台，包括T型槽平台，T型槽平台安装有交流电机，交流电机固定有轴套，轴套上安装有油腔，油腔与静态扭矩传感器键连接，静态扭矩传感器的右端通过键连接装入连接法兰中；轴套上套接有油凸尖，右侧安装有塑料端盖；T型槽平台上通过螺栓连接固定有限油腔；限油腔的底部开有漏油孔，唇型密封圈安装在油腔中；本发明能够在模拟实际工况下，检验唇型密封圈功能和关键零部件的可行性及可靠性，实现了密封圈工作状态下的密封性能试验；实现了扩大测试密封圈内径范围的研究；实现了轴套拆卸过程与方法研究；实现温度对密封效果的影响研究，主要测量轴套与密封圈接触区以及供油腔室内的温度变化；可同时对多个被试密封圈进行实验。
文档编号G01M13/00GK102706551SQ20121019506
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者王玉明, 索双富, 贾晓红, 郭飞, 高志, 黄乐 申请人:广州机械科学研究院有限公司, 清华大学