[發明專利]一種液體潤滑機械密封密封性能的測試方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310348699.6
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103630301A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 孟祥鎧;佘寶瑛;沈明學;白少先;彭旭東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01M3/26
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種液體潤滑機械密封密封性能的測試方法，包括以下步驟：

1）向儲液罐中加入密封介質，啟動壓縮機供壓至密封壓力，啟動循環泵以實現密封介質在密封腔內的循環，密封介質壓力大小通過壓縮機來進行控制；

2）測量端面溫度：啟動電機，電機帶動動組件旋轉，在實驗密封靜環上的測試孔內插入熱電偶傳感器，熱電偶傳感器將實時監測的溫度信號傳輸到計算機，計算機對接收的溫度信號進行分析處理；

3）測量泄漏率：在機械密封端面壓差作用下，密封介質將通過端面向外界泄漏，將泄漏出的密封介質利用接管收集后引入測量的容器中，并置于萬分之一克精度的電子分析天平之上，電子分析天平采用數據線與計算機相接，每隔固定時間讀取數據，稱量固定時間內容器內液體的質量，即可獲得泄漏率；

4）測量摩擦扭矩：密封腔體與傳力桿相連，傳力桿另一端與壓力傳感器垂直接觸，試驗時，機械密封端面的摩擦扭矩將與壓力傳感器所測得力產生的力矩相平衡，獲得壓力傳感器與轉軸間的距離，即可得到一套密封結構的摩擦扭矩，即：

M=0.5×F×R

其中，M代表摩擦扭矩；F代表傳力桿對壓力傳感器的壓力；R代表密封腔體中心軸與力傳感器的垂直距離，0.5代表試驗時有兩套相同的密封結構。

2.按照權利要求1所述的測試方法構建的裝置，其特征在于：包括密封裝置、驅動裝置、輔助裝置、測試裝置，所述的密封裝置包括帶有密封液進出口的密封腔體、安裝在密封腔體內的動組件、靜組件，所述的動組件包括動環座、實驗密封動環、輔助密封動環，所述的實驗密封動環、輔助密封動環安裝在轉軸的軸套上；所述的靜組件包括靜環端蓋、輔助靜環端蓋、實驗密封靜環以及輔助密封靜環，所述的實驗靜環、所述的輔助密封靜環分別與密封腔體兩端的靜環端蓋和輔助靜環端蓋固定，并且所述的實驗密封靜環與所述的實驗密封動環的端面接觸面、所述的輔助密封靜環與所述的輔助密封動環的端面接觸面均位于所述的密封腔體內部；所述的靜環端蓋和所述的輔助靜環端蓋分別固定在第一軸承座、第二軸承座上；所述的實驗密封靜環上開有接漏口和測溫孔；

所述的驅動裝置包括支架、電機、同步帶輪、同步帶、轉軸和軸承箱，所述電機固定于支架上，所述電機的輸出軸通過同步帶輪和同步帶與貫穿軸承箱的轉軸連接；所述的電機通過電機變頻器與所述的計算機連接；

所述的輔助裝置包括壓縮機、高壓管、儲液罐和循環泵，所述的壓縮機通過高壓管與儲液罐相連，所述的儲液罐進出口通過高壓管和循環泵與所述的密封腔體的進出口相連接；

所述的測試裝置包括傳力桿、壓力傳感器、熱電偶傳感器、電子天平和上述的計算機，所述的傳力桿一端固定于密封腔體上、另一端與位于所述的密封腔體下方的壓力傳感器相接觸；所述的熱電偶傳感器位于所述的實驗靜環的測溫孔處；所述的壓力傳感器、熱電偶傳感器和電子天平分別與所述的計算機連接。

3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于：所述的密封腔體內安裝兩套動組件和靜組件組成的密封結構。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于：所述的軸承箱的兩端安裝帶有軸承的第二軸承座和第三軸承座，所述的轉軸通過所述的第二軸承貫穿安裝在第二軸承座和第三軸承座的軸承上。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于：所述的實驗密封靜環背面的測溫孔至離密封端面1mm。

6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述密封腔體通過螺栓與靜環密封端蓋和輔助靜環密封端蓋連接，形成可拆卸型結構。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于：所述的第一軸承座與所述的第二軸承座、所述的第三軸承座通過螺釘固定在兩條水平滑軌上，密封腔體的水平中心軸與所述的轉軸的中心軸重合。