[發(fā)明專利]一種測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010109388.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN111189567A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊化林;陳海周;張青春;陳妙婷;李修隆;鄧芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L3/00
• 分類號(hào): G01L3/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 劉曉

一種測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)，包括電機(jī)、油封和壓力傳感器，電機(jī)固定在電機(jī)支架上，電機(jī)支架用螺栓固定在底板上，通過(guò)聯(lián)軸器將電機(jī)軸與主軸連接，油封外徑安裝在油箱上的油封孔內(nèi)，油封內(nèi)徑過(guò)盈裝在主軸上，油箱上部開有排氣孔和進(jìn)油口，通過(guò)螺栓將后軸固定在油箱上，壓桿插入后軸的小孔內(nèi)，壓桿、緊固螺栓、壓塊、壓力傳感器、位置螺母和傳感器支架關(guān)于后軸對(duì)稱安裝，將壓力傳感器所測(cè)出的力值乘以壓力傳感器到后軸軸線的垂直距離即得出油封的摩擦扭矩。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確的測(cè)量油封與主軸之間產(chǎn)生的摩擦扭矩，可測(cè)量不同直徑油封的摩擦扭矩，也可研究不同油液溫度和電機(jī)正反轉(zhuǎn)條件下油封的摩擦扭矩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠密封件的摩擦問(wèn)題，尤其涉及一種測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

機(jī)械設(shè)備能否正常運(yùn)行，與密封件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能有直接關(guān)系。如果密封件的性能降低或者失效，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的工作介質(zhì)(潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂)產(chǎn)生大量泄漏，這不僅會(huì)加劇機(jī)械設(shè)備的摩擦磨損，還會(huì)污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)爆炸，造成人身安全問(wèn)題。因此，對(duì)于密封技術(shù)的研究就成了當(dāng)前急需攻克的難題。旋轉(zhuǎn)油封因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、性能優(yōu)良，以成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的密封件之一。油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦是評(píng)價(jià)其性能的一個(gè)關(guān)鍵因素，但目前沒有專門的試驗(yàn)臺(tái)可以簡(jiǎn)便、快速的測(cè)出其摩擦扭矩，因此急需一種用于測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決油封與旋轉(zhuǎn)軸之間摩擦扭矩的測(cè)量問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)，本試驗(yàn)臺(tái)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和安裝方便的特點(diǎn)，并且成本低，測(cè)量精確，因此可用于測(cè)量油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦扭矩。利用加熱管對(duì)油液加熱，可測(cè)量不同油溫下的摩擦扭矩；控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，可測(cè)量電機(jī)正反轉(zhuǎn)條件下的摩擦扭矩，這為油封的設(shè)計(jì)和研究提供了數(shù)據(jù)積累，有助于提高油封的密封技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種測(cè)量油封摩擦扭矩的試驗(yàn)臺(tái)，主要由底板、電機(jī)、電機(jī)支架、主軸、油封、加熱管、油箱、后軸、軸承、壓塊、箱體、壓力傳感器、滑軌、溫度傳感器、壓桿組成，電機(jī)用螺栓固定在電機(jī)支架上，電機(jī)支架用螺栓連接底板上，電機(jī)軸與主軸之間采用聯(lián)軸器連接，油封外徑安裝在油箱內(nèi)的油封座孔上，油封內(nèi)徑過(guò)盈裝在主軸上，油箱上部開有排氣孔和進(jìn)油口，油箱內(nèi)裝入油液后進(jìn)油口用螺栓封住，油箱內(nèi)部有加熱管和溫度傳感器，加熱管用于加熱油液，以測(cè)量高溫條件下油封的摩擦扭矩，溫度傳感器用于測(cè)試油箱內(nèi)的溫度，后軸用螺栓固定在油箱后部，后軸的前端伸入箱體內(nèi)，軸承起支撐和穩(wěn)定作用，箱體兩端用軸承端蓋和箱蓋封住，壓桿插入后軸前端的小孔內(nèi)，并用螺釘固定，壓桿兩端開有環(huán)形槽，用以掛上砝碼校準(zhǔn)傳感器，環(huán)形槽后部裝有壓塊，壓塊用緊固螺栓固定，壓塊正下方裝有壓力傳感器，壓力傳感器安裝在傳感器支架上并用位置螺母固定其位置，傳感器支架用螺栓固定在箱體上，箱體與滑軌用螺栓連接，滑軌固定在底板上，緊固扳手安裝在滑軌上，用以鎖死滑軌。

箱體與滑軌連結(jié)為一體可在底板上滑動(dòng)，便于安裝、拆卸，并用緊固板手鎖死位置。電機(jī)輸出軸將動(dòng)力傳遞給主軸，主軸高速旋轉(zhuǎn)，油封、油箱和后軸連為一體，固定不動(dòng)，主軸就與油封產(chǎn)生了需要測(cè)量的摩擦扭矩。壓桿水平放置，壓塊與壓力傳感器接觸，試驗(yàn)開始前在電腦程序界面上對(duì)壓力傳感器的數(shù)值清零，實(shí)驗(yàn)開始后壓力傳感器測(cè)量壓塊所受到的壓力大小，將壓力傳感器所測(cè)出的力值乘以壓力傳感器到后軸軸線的垂直距離即得出油封的摩擦扭矩。

本發(fā)明采用了最小成本來(lái)測(cè)量油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦扭矩，通過(guò)更換不同內(nèi)徑的油封可測(cè)量不同轉(zhuǎn)速下、電機(jī)正反轉(zhuǎn)和不同溫度下的摩擦扭矩。

本發(fā)明的有益效果是：采用電機(jī)提供動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)速，整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)固定在同一底板上，保證了試驗(yàn)過(guò)程的平穩(wěn)性，軸承起到了支撐后軸的作用。壓力測(cè)量系統(tǒng)關(guān)于后軸所在的垂直平面對(duì)稱分布，因此可以測(cè)量電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)條件下的摩擦扭矩。在油箱內(nèi)裝有加熱管與溫度傳感器，能夠測(cè)量不同油溫下的摩擦扭矩。本試驗(yàn)臺(tái)將油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦扭矩通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙的轉(zhuǎn)化成壓塊對(duì)壓力傳感器的壓力，然后將壓力傳感器與電腦相連，可實(shí)時(shí)觀察力值的變化，測(cè)量精度高、誤差小、觀察方便。

附圖說(shuō)明