[發明專利]一種往復式軸封密封性能的測試方法及其裝置

在審

• 申請號: 201410334770.X
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104142215A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 沈明學;鄭金鵬;孟祥鎧;白少先;彭旭東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M3/26
• 分類號: G01M3/26;G01M3/20
• 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

本發明涉及一種往復式軸封密封性能的測試方法及其裝置，屬于流體密封技術研究領域。

背景技術

密封技術已經成為保證現代工業長期、安全和穩定運行必不可少的重要技術。一般來說，密封可分為相對靜止接合面間的靜密封和相對運動接合面間的動密封兩大類。往復軸密封是典型的動密封，廣泛應用于內燃機、液壓或氣動缸中；煉油和石化裝備大量使用的往復柱塞泵和壓縮機都使用各種活塞密封和活塞桿密封。往復式軸封密封介質的泄漏不僅會造成巨大的經濟損失，而且還會引起環境污染、效率下降和人身傷害等嚴重后果，因此其密封性能對設備的正常的運行及節約成本等方面起著至關重要的作用。

目前，工程上針對往復式軸封密封性能的檢測往往具有滯后性，缺乏能有效對密封件及密封系統的試驗檢測設備，現有的試驗設備針對性也不強。

發明內容

為了克服現有往復式軸封密封性能的檢測設備中存在的檢測具有滯后性、針對性不強等缺點，本發明提供一種能夠方便對液壓密封和氣動密封等各種典型往復式軸封在不同介質和介質壓力下的密封性能進行試驗、模擬與軸封的實際工作狀態相近、測試精度高、試驗結果準確可靠、可重復性好且自動化程度高的往復式軸封密封性能的測試方法及其裝置。

本發明采用的技術方案是：

一種往復式軸封密封性能的測試方法，其特征在于：所述的測試方法包括如下步驟：

a、將密封圈安裝在開有溝槽的密封圈安裝環上，密封圈安裝環裝在外筒內并通過外筒兩端的端蓋進行壓緊；在外筒內安裝密封主軸并通過聯軸器將密封主軸與拉壓傳感器連接，拉壓傳感器與托塊連接；托塊沿著托塊支架上的滑軌運動，動力由水平往復運動裝置提供；

b、數據采集控制系統控制輔助裝置與往復水平運動裝置，使兩個軸封之間充滿帶壓力的試驗介質并使密封主軸完成設定的往復直線運動；

c、拉壓傳感器實時采集軸封的摩擦力數據并傳至數據采集控制系統；檢漏裝置檢測往復式軸封運行過程中試驗介質的泄漏量，以得到往復式軸封的密封性能。

專用于上述所述的試驗方法的試驗裝置，其特征在于：包括試驗臺架、外筒、安裝密封圈的密封圈安裝環、密封主軸、拉壓傳感器、托塊、往復直線運動裝置、輔助裝置以及檢測裝置，所述的外筒通過支架固設在所述的試驗臺架上，所述的檢測裝置和所述的輔助裝置分別與設置在所述的外筒上的孔連接；所述的密封圈安裝環安裝在所述的外筒內，所述的外筒的兩端通過端蓋將所述的密封圈安裝環壓緊密封；所述的密封主軸安裝在所述的外筒內且通過聯軸器與所述的拉壓傳感器相連接；所述的拉壓傳感器與所述的托塊連接，所述的托塊與所述的往復直線運動裝置連接；所述的往復直線運動裝置、拉壓傳感器和輔助裝置均與數據采集控制系統電連接。

進一步，所述的外筒上靠近密封圈安裝環的位置開有環狀的引流槽；在外筒的底部左右兩側分別開有方便泄漏的液體介質流出的第一開孔，在外筒的上下相對位置處分別開設有連接所述的輔助裝置的第二開孔。這樣，泄漏出來的介質可以順利流入到引流槽中，并匯集到外筒底部的第一開孔，通過端蓋上的通槽導出來，保證了泄漏的介質能夠全部順利地收集到檢漏裝置中，保證了測量的準確性。

進一步，用于液壓密封試驗時，所述的輔助裝置包括液體導管、循環泵、儲液罐和壓縮機，所述的液體導管的一端與外筒上的第二開孔連通，另一端與循環泵連接，循環泵與儲液罐的底部連接，儲液罐的頂部與壓縮機連接，儲液罐的上部與液體導管設置位置相對的外筒上的第二開孔連通；所述的檢測裝置包括導液管和泄漏液量杯，所述的導液管一端伸入所述的泄漏液量杯，另一端與外筒上的第一開孔連通。

進一步，用于氣動密封試驗時，所述的檢測裝置包括吸槍、導氣管和氦質譜檢漏儀，所述的導氣管的一端連接所述的氦質譜檢漏儀，另一端與外筒上的第一開孔連通；所述的輔助裝置包括氣體導管、壓力調節器和氦氣瓶，所述的吸槍設置在所述的氦氣瓶的開口端，所述的氣體導管的一端與外筒上的第二開孔連通，另一端連接所述的壓力調節器，所述的壓力調節器連接所述的吸槍；與氣體導管的另一端設置位置相對的外筒上的第二開孔采用螺母密封。

進一步，所述的往復直線運動裝置包括旋轉電機和曲柄連桿機構，所述的旋轉電機固定在所述的試驗臺架上，所述的旋轉電機的旋轉軸與所述的曲柄連桿機構的一端連接，所述的曲柄連桿機構的另一端連接所述的托塊。

進一步，所述的端蓋通過第一螺栓固定在外筒上，所述的端蓋的頂端間隔設置有保證泄漏的介質能夠順利收集到檢漏裝置中的通槽。