[實用新型]一種測定密封圈摩擦磨損的試驗裝置

有效

• 申請號: 201320302750.5
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN203414366U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 沈明學;彭旭東;鄭金鵬;孟祥鎧;厲淦;白少先
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 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

技術領域

本實用新型涉及一種測定密封圈摩擦磨損的試驗裝置。?

背景技術

密封技術的可靠性和穩定性已成為現代流程工業設備安全、穩定運行的關鍵因素。根據密封偶合面間有無相對運動，可將密封分為靜密封和動密封兩種；而按密封件在密封裝置中所起的作用，又有主要密封和輔助密封之分。但無論作為主要密封還是輔助密封，動密封除了要承受介質壓力外，還必須耐受相對運動引起的摩擦、磨損，以保證一定的密封性能和滿足運動性能的各項要求。例如，作為主要密封的液壓、氣動缸中的活塞與缸筒之間的密封、活塞桿與缸蓋以及滑閥的閥芯與閥體之間的密封以及機械密封中作為輔助密封的密封圈，這些密封元件常因摩擦導致接觸表面過度磨損并成為密封失效的主要原因。?

機械密封中具有軸向補償能力的密封環與相關零件之間的輔助密封是密封系統中除端面密封副（即主密封）外最重要的部件。隨著主密封性能的不斷提高，作為輔助密封重要元件的密封圈接觸界面摩擦磨損失效問題日益突顯，并直接影響密封環的追隨性和浮動性。目前，它已成為制約現代機械密封向高可靠性、長壽命方向發展的重要因素。?

摩擦磨損性能是評價密封材料綜合性能的一項重要指標，摩擦磨損性能與摩擦副的材料性能、接觸狀態、界面特性、潤滑條件和環境?因素等密切相關。然而，目前絕大部分研究都是利用有限元模擬計算或平面線接觸考察密封圈的摩擦磨損性能，這些方法具有一定的局限性。如何準確地開展密封圈摩擦磨損的試驗研究，在更加切合實際服役工況下系統深入地研究各種因素與密封圈磨損特性的內在聯系，是揭示密封圈摩擦學損傷機理、控制或減緩有害磨損的關鍵。但目前從摩擦學試驗角度研究密封圈摩擦磨損性能的工作較少，這主要歸因于現有標準型摩擦學試驗設備無法真實模擬密封圈的真實工況下的摩擦磨損性能及缺乏一種能合理評價密封圈摩擦磨損的試驗設備。?

發明內容

為了解決現有標準型摩擦學試驗設備無法真實模擬密封圈的真實工況下的摩擦磨損的問題，本實用新型提出了一種能真實模擬密封圈的真實工況、并在試驗過程中同步動態采集摩擦力、可較準確地分析密封圈摩擦界面損傷演變特性及影響規律的測定密封圈摩擦磨損的試驗裝置。?

本實用新型所述的一種測定密封圈摩擦磨損的試驗裝置，其特征在于：包括機座、介質槽、上夾具、下夾具、溫度控制臺、水平往復運動裝置、二維可調移動臺和數據采集控制系統，所述的二維可調移動臺固定在所述的機座的上部，并且所述的二維可調移動臺下部安裝二維力學傳感器；所述的二維力學傳感器上固定夾持上試件的上夾具；所述的介質槽安裝在所述的水平往復運動裝置上方，并且所述的介質槽內固定夾持下試件的下夾具，所述的介質槽內填充試驗介質；所述的水平往復運動裝置固定在所述的機座上；所述的二維可調移動?臺、所述的水平往復運動裝置、所述的溫度控制臺均與所述的數據采集控制系統電連接。?

所述的上夾具包括上夾具座、夾緊蓋和調節螺栓，所述的上夾具座和夾緊蓋通過所述的調節螺栓相互固定組成的下端面為等直徑半圓柱形，所述的上夾具座在半圓柱形端面設有臺階結構，與所述的夾緊蓋配合形成與作為上試件的密封圈匹配的弧形容納槽；所述的下試件沿軸向開有與上試件匹配的貫通半圓柱形凹槽。?

所述的二維可調移動臺包括垂直滑塊、垂直導軌、垂直絲杠、垂直電機、水平電機、水平滑塊、水平絲杠和水平導軌，所述的垂直電機和所述的水平電機均固定在所述的機座的上方，且所述的垂直電機與所述的水平電機與所述的數據采集控制系統電連接；所述的垂直電機的輸出端連接垂直絲杠的上端，所述的垂直絲杠的下端與所述的垂直滑塊螺接；所述的垂直滑塊的后部設置與所述的垂直導軌配合的導槽；所述的水平導軌固定在所述的機座上；所述的水平電機的輸出軸與所述的水平絲杠的一端連接，所述的水平絲杠的另一端與所述的水平滑塊螺接，所述的水平滑塊的上部設置的導槽與固定在垂直滑塊上的水平導軌配合。?

所述的水平往復運動裝置包括驅動電機、曲柄連桿機構、滑塊和側面水平滑軌，所述的驅動電機豎直安裝在機座底部，所述的驅動電機通過曲柄連桿機構與所述的滑塊連接；上述的下夾具通過所述的介質槽固定在所述的滑塊上；所述的滑塊兩側與固定在機座上的側面水平滑軌配合。?

所述的溫度控制臺內置發熱單元和溫度傳感器，發熱電源、所述的溫度傳感器分別與數據采集控制系統電連接，所述的溫度控制臺固定在上述的滑塊上。?

所述的弧形容納槽的橫截面形狀呈矩形、槽深與待測的上試件的尺寸確定且小于上試件的線徑。?

所述的下夾具置于所述的介質槽內并穿過溫度控制臺的中心通孔固定在所述的水平往復運動裝置上。?