[發明專利]一種密封圈回彈速率測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201110310847.6
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102507354A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 程建彬;王林;劉妍華;謝俊彥;段友勛
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第四研究院四0一所
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種密封圈回彈速率測試裝置及測試方法，屬于固體火箭發動機密封性能測試領域，涉及固體火箭發動機密封圈回彈特性的測試方法和測試裝置的設計、制作。

背景技術

為延長固體火箭發動機的使用壽命，防止發動機工作時殼體內高溫、高壓燃氣的外泄，以及保證在貯存和運輸期間殼體的防潮防腐，在各個結構系統連接部位都應有良好的密封。結構密封性的好壞直接影響到固體火箭發動機的壽命及工作可靠性。而密封圈的回彈特性是表征材料動態密封效能的一個主要專用性能指標。密封材料回彈速度的數值變化，直接影響到發動機的可靠性。

現有裝置的密封圈回彈速率測試目前沒有適合的測試裝置，所以造成密封圈回彈速率無法進行檢測。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種密封圈回彈速率測試裝置及測試方法，針對現有的密封圈回彈速率無法測量的問題，提供一種切實可行的標準測試裝置，并提供利用該裝置進行密封圈回彈速率的測試方法。

技術方案

一種橡膠密封圈回彈速率測試裝置，其特征在于包括2個螺桿、2個壓簧、2只電磁鐵、壓板和基座；在基座兩端設有相同的機構，每套機構包括螺桿、圓柱型壓簧和電磁鐵；電磁鐵通過螺母緊密安裝在螺帽上，螺帽和基座通過螺紋連接；圓柱型壓簧套入螺桿上，螺桿和基座通過螺紋連接，其結合部位設有定位銷；壓板兩端設有與螺桿吻合的通孔，通過通孔套入兩個螺桿中。

一種采用上述的密封圈回彈速率測試裝置測試密封圈回彈速率的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：通過螺紋調節圓柱型壓簧上端面與基座上表面之間的高度等于被檢測橡膠密封圈試樣的高度，使彈簧外漏高度與橡膠試樣高度相差在±0.1mm以內，鎖緊定位銷；

步驟2：根據橡膠密封圈試樣壓縮量或壓縮率計算確定電磁鐵上表面和基座上表面之間的高度，使電磁鐵外漏高度與橡膠試樣壓縮后高度相差在±0.1mm以內；

步驟3：將基座水平安裝在工具臺面上，測量記錄兩個彈簧的外漏高度、兩個電磁鐵外漏高度；

步驟4：在基座表面中央放置橡膠試樣，將壓板套入螺桿中，給電磁鐵通電后，將壓板下壓至壓板吸合，記錄當前橡膠試樣達到壓縮量的原始厚度H₁；

步驟5：將電磁鐵斷電，使橡膠試樣進入自由釋放狀態，并利用高速圖像采集設備采集橡膠試樣自由釋放時變形回復過程；

步驟6：從已采集的數據中提取出橡膠試樣對應t_n時刻的回彈量H_t；

步驟7：橡膠試樣的回彈速率v_n＝(H_t-H₁)/Δt，其中：Δt等于電磁鐵斷電時刻與回彈量H_t對應t_n時刻的時間差值。

有益效果

本發明提出的密封圈回彈速率測試裝置及測試方法，

本發明與現有技術相比較，具有如下特點：

[1]提出了密封圈回彈速率的定義，通過數值計算及大量的試驗數據驗證，總結出密封圈回彈速率計算公式。

[2]能夠實現固體發動機密封圈回彈速率的測試，確保了密封圈的工作可靠性。

[3]密封圈回彈速率測試裝置理論合理，設計簡便，技術先進，安全可靠。

[4]密封圈回彈速率測試裝置測量精度高，使用壽命長，體積小，結構簡單，維護方便。

附圖說明

圖1：密封圈回彈速率測試裝置結構示意圖

1-螺桿2只；2-壓簧2個；3-電磁鐵2只；4-壓板1個；5-基座1個；6-定位銷10個；7-螺帽2個。

圖2：密封圈回彈速率測試裝置控制部分示意圖；

圖3：密封圈回彈速率定義示意圖；

圖4：壓板受力示意圖；

圖5：試驗裝置釋放特性加速度(m/s2)、釋放力(N)-時間(ms)曲線圖；

圖6：試驗裝置釋放特性速度(m/s)-時間(ms)曲線圖；

圖7：試驗裝置釋放特性釋放位移(mm)-時間(ms)曲線圖；

圖8：試驗裝置釋放特性剩余位移(mm)-時間(ms)曲線圖。

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：

本發明提出的密封圈回彈速率測試裝置，結構示意圖主視圖見說明書附圖2、基座主視圖見附圖3。

選用零件：

1)限位器2套(數量2，數量2)；