专利名称：拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法
专利说明本发明涉及一种密封技术，尤其是一种拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出 力的试验方法。
背景技术：
目前，骨架密封圈在实际的使用中，有时因为骨架密封圈外径和安装座孔的配合 过盈量过大，使得在骨架密封圈被压入装配座孔过程中造成装配力过大，这样，其外圆会出 现压偏、卡住、啃伤、橡胶挤出、变形等异常状况，从而造成装配失效；此外，有时因为骨架 密封圈外径和安装座孔的配合过盈量过小，或者因为安装座孔的材料热膨胀系数过大，或 者因为密封腔内压异常，或者因为在使用过程中受到振动等因素的影响，容易造成骨架密 封圈从装配孔中脱落失效的情况。因此，为了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之 间相配合的状态及合理性，需要一种拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方 法，从而避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封 圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命。

发明内容
本发明的拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨 架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密 封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱 落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的 意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。本发明所采用的技术方案是一种拉力试验系统，其特征是包括由垫块和垫块定位块组成的试样固定单元，由 AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传感器、 夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件由垫块垫起，上 面放入压块，并由垫块定位块进行位置固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通 过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降， 使得被测件的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理 器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形， 然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输 出及保存。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是第一步，装配座孔固定将装配座孔用垫块垫起，并由垫块定位块进行位置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈装配入装配座孔中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈规格、试样骨架密封圈材料号、骨架密封圈外径、 骨架密封圈高度、装配座孔内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或 脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力 量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈的力被力量传感器所感应，压力传感 器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析 计算处理，从而得到试验结果数据或图表，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处 理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其参数输入步骤中 的参数，骨架密封圈材料号，为试验用的自行编号。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压 入及脱出工装座孔的速度S的范围是3mm/min ^ S^ lOOmm/min。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压 入及脱出工装座孔的速度S所允许的速度误差范围是士2mm/min。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈被压 入及脱出工装座孔的速度S为目标值，因为速度过慢时试验的效率过低，速度过快时试验 的稳定性差。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈可承 受的脱出力计算公式为= E令TxDxHxjU0所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外 径尺寸D的范围为10匪彡D彡180mm。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外 径尺寸D所允许的尺寸误差范围是< 0. 2mm。所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其骨架密封圈的外 径尺寸D是目标值，外径尺寸过小难以形成产品，外径尺寸过大受工作台面等因素的限制。本发明的拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨 架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密 封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱 落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意 识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。


图1是本发明的拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法其工装 示意图；图2是本发明实施例2测试结果图形；图3是本发明实施例3测试结果图形；图4是本发明实施例4测试结果图形；图5是本发明实施例5测试结果图形； 图6是本发明实施例6测试结果图形；图 是本发明实施例7测试结果图形； 图8是本发明实施例8测试结果图形； 图9是本发明实施例9测试结果图形。其中，1为压块，2为骨架密封圈，3为装配座孔，4为垫块定位块，5为垫块。
具体实施方式

实施例1一种拉力试验系统，其特征是包括由垫块5和垫块定位块4组成的试样固定单 元，由AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传 感器、夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件为安装在 装配座孔3中的骨架密封圈2，其由垫块5垫起，上面放入压块，并由垫块定位块4进行位置 固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横 担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得被测件的力被力量传感器所感应， 压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其 进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形，然后通过微处理器的显示器显示，或通 过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输出及保存。实施例2如图1和图2所示，实施例1所述的拉力试验系统其骨架密封圈2压入及脱出力 的试验方法，其特征是第一步，装配座孔3固定将装配座孔3用垫块5垫起，并由垫块定位块4进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈2装配入装配座孔3中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈2规格、骨架密封圈2材料号、骨架密封圈2外 径、骨架密封圈2高度、装配座孔3内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集 处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为样骨架 密封圈2规格是29X46X8 ；骨架密封圈2材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架 密封圈2外径是Φ46. 35，单位是mm ；骨架密封圈2高度是8，单位是mm ；装配座孔3内径是 Φ 46. 02，单位是mm ；测试速度是25，单位是mm/min。第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入 力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连 接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感 应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据 并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为
Γ = ￡χ|χ;τΧΖ)><Η><//，从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，
即所测得的最大压力是174. 33，单位是kgf ；另外所得的实验结果图形如图2所示；然后再 通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结 果或图形的输出及保存。实施例3
如图1和图3所示，实施例1所述的拉力试验系统其骨架密封圈2压入及脱出力 的试验方法，其特征是第一步，装配座孔3固定将装配座孔3用垫块5垫起，并由垫块定位块4进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈2装配入装配座孔3中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈2规格、骨架密封圈2材料号、骨架密封圈2外 径、骨架密封圈2高度、装配座孔3内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集 处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为样骨架 密封圈2规格是29X46X8 ；骨架密封圈2材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架 密封圈2外径是Φ46. 35，单位是mm ；骨架密封圈2高度是8，单位是mm ；装配座孔3内径是 Φ46. 02,单位是mm ；测试速度是25，单位是mm/min。第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入 力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连 接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感 应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据 并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为
F' = ￡XfX;r><Z)><H></i，从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，
即所测得的最大压力是212. 033，单位是kgf ；另外所得的实验结果图形如图3所示；然后 再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验 结果或图形的输出及保存。实施例4 如图1和图4所示，实施例1所述的拉力试验系统其骨架密封圈2压入及脱出力 的试验方法，其特征是第一步，装配座孔3固定将装配座孔3用垫块5垫起，并由垫块定位块4进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈2装配入装配座孔3中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈2规格、骨架密封圈2材料号、骨架密封圈2外 径、骨架密封圈2高度、装配座孔3内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集 处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为样骨架 密封圈2规格是29X46X8 ；骨架密封圈2材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架 密封圈2外径是Φ46. 38，单位是mm ；骨架密封圈2高度是8，单位是mm ；装配座孔3内径是 Φ46. 02，单位是mm ；测试速度是10，单位是mm/min。第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入 力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连 接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感 应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据 并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为F = Exfx^xjDxHxyU，从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，
即所测得的最大压 力是264. 576，单位是kgf ；另外所得的实验结果图形如图4所示；然后 再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验 结果或图形的输出及保存。实施例5如图1和图5所示，实施例1所述的拉力试验系统其骨架密封圈2压入及脱出力 的试验方法，其特征是第一步，装配座孔3固定将装配座孔3用垫块5垫起，并由垫块定位块4进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈2装配入装配座孔3中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈2规格、骨架密封圈2材料号、骨架密封圈2外 径、骨架密封圈2高度、装配座孔3内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集 处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为样骨架 密封圈2规格是150X180X15 ；骨架密封圈2材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨 架密封圈2外径是Φ 180. 41,单位是mm ；骨架密封圈2高度是15，单位是mm ；装配座孔3内 径是Φ 180. 05,单位是mm ；测试速度是100，单位是mm/min。第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入 力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连 接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感 应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据 并对其进行分析计算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为
F'z^xfxTrxDxHx//，从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，
即所测得的最大压力是364. 693，单位是kgf ；另外所得的实验结果图形如图5所示；然后 再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验 结果或图形的输出及保存。实施例6如图1和图6所示，实施例1所述的拉力试验系统其骨架密封圈2压入及脱出力 的试验方法，其特征是第一步，装配座孔3固定将装配座孔3用垫块5垫起，并由垫块定位块4进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈2装配入装配座孔3中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈2规格、骨架密封圈2材料号、骨架密封圈2外 径、骨架密封圈2高度、装配座孔3内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据采集 处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面，这里所输入的参数值分别为样骨架 密封圈2规格是6X10X5 ；骨架密封圈2材料号，这里的材料号为试验用的自行编号；骨架密 封圈2外径是Φ 10. 12，单位是mm ；骨架密封圈2高度是5，单位是mm ；装配座孔3内径是 Φ 10. 02，单位是mm ；测试速度是3，单位是mm/min。
第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入 力或脱出力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连 接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈2的力被力量传感器所感 应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据 并对其进行分析计 算处理，这里所采用的骨架密封圈2可承受的脱出力计算公式为
广=五><|xtxDXHX//，从而得到试验结果数据或图形，这里计算所得的实验结果数据，
即所测得的最大压力是12. 046，单位是kgf ；另外所得的实验结果图形如图5所示；然后再 通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结 果或图形的输出及保存。实施例权利要求
一种拉力试验系统，其特征是包括由垫块(5)和垫块定位块(4)组成的试样固定单元，由AC伺服电机、皮带、齿轮和横担组成的动力传动单元，以及由与横担相连接的力量传感器、夹具连接头和微处理器组成的测试控制及数据采集处理单元；其中被测件由垫块(5)垫起，上面放入压块(1)，，并由垫块定位块(4)进行位置固定，然后由微处理器控制AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传感器及夹具连接头上升或下降，使得被测件的力被力量传感器所感应，压力传感器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析计算处理，从而得到试验结果数据或图形，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处理器的输出口向外部存储设备进行数据输出及保存。
2.根据权利要求1所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是第一步，装配座孔固定将装配座孔⑶用垫块(5)垫起，并由垫块定位块⑷进行位 置固定。第二步，试样装配将骨架密封圈(2)装配入装配座孔(3)中，上面放入压块。第三步，参数输入将骨架密封圈(2)规格、骨架密封圈(2)材料号、骨架密封圈(2)外 径、骨架密封圈(2)高度、装配座孔(3)内径和测试速度，这些参数输入到测试控制及数据 采集处理单元的微处理器其显示器上所显示的系统界面。第四步，测试及数据采集和处理点击系统界面上的测试按钮进行测试压入力或脱出 力，此时AC伺服电机传动，再通过皮带及齿轮带动横担，从而带动与横担相连接的力量传 感器及夹具连接头上升或下降，使得骨架密封圈(2)的力被力量传感器所感应，压力传感 器将其所感应到的压力信号传送到微处理器，微处理器自动记录实验数据并对其进行分析 计算处理，从而得到试验结果数据或图表，然后再通过微处理器的显示器显示，或通过微处 理器的输出口向外部存储设备进行数据及实验结果或图形的输出及保存。
3.根据权利要求2所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是参数输入步骤中的参数，骨架密封圈材料号，为试验用的自行编号。
4.根据权利要求2所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是骨架密封圈(2)被压入及脱出工装座孔的速度S的范围是3mm/min ( S ( IOOmm/mirio
5.根据权利要求4所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是骨架密封圈(2)被压入及脱出工装座孔的速度S所允许的速度误差范围是士2mm/ min0
6.根据权利要求4所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是骨架密封圈(2)被压入及脱出工装座孔的速度S为目标值，因为速度过慢时试验的效 率过低，速度过快时试验的稳定性差。
7.根据权利要求2所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特征是骨架密封圈⑵可承受的脱出力计算公式为F^Exfx^rxDxHx//。
8.根据权利要求2所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是骨架密封圈⑵的外径尺寸D的范围为IOmm彡D彡180mm。
9.根据权利要求8所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其特 征是骨架密封圈(2)的外径尺寸D所允许的尺寸误差范围是< 0.2mm。
10.根据权利要求8所述的拉力试验系统其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法，其 特征是骨架密封圈(2)的外径尺寸D是目标值，外径尺寸过小难以形成产品，外径尺寸过 大受工作台面等因素的限制。
全文摘要
本发明涉及一种密封技术，尤其是一种拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法。拉力试验系统包括试样固定单元，动力传动单元，测试控制及数据采集处理单元。本发明的拉力试验系统及其骨架密封圈压入及脱出力的试验方法解决了验证骨架密封圈装配尺寸与用户安装座孔之间相配合的状态及合理性的问题，有效的避免骨架密封圈与安装座孔的配合过盈量过大或者过小等因素所导致的骨架密封圈变形损坏或者脱落失效，提高骨架密封圈的使用寿命，此外，其还具有增强设计人员对与产品配合设计的意识，协助用户提高对产品的装配稳定性和重要性的认识的作用。
文档编号G01L5/00GK101963534SQ20101027421
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者杜国忠, 王东梅, 韩悦琴 申请人:青岛开世密封工业有限公司