[實用新型]一種O型圈滑動摩擦力測量裝置

有效

• 申請號: 202020251856.7
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN211291841U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 許曉東;馬晨波;車良達
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01N19/02;F16J15/38
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 李雪萍

本實用新型提供一種O型圈滑動摩擦力測量裝置，考慮到在密封裝置中彈簧或者波紋管對動環的支撐力，與實際工作狀態相似，能夠準確測量實際工況下O型圈滑動摩擦力。包括一個穿過密封腔的空心圓柱，圓柱的另一端與動環相接觸，動環通過O型圈與長軸進行密封配合，推環通過傳動銷與動環相連，長軸下具有壓力傳感器，支撐桿與刻度空心圓柱配合，指示燈載具通過緊固螺栓在刻度圓柱上下移動。壓縮氣體進入密封腔，推動空心圓柱向下運動，空心圓柱推動動環克服O型圈對長軸的滑動摩擦力軸向運動，長軸緊靠在壓力傳感器上，檢測出壓力傳感器對長軸的支反力，支撐桿上指示燈可以測出彈簧的壓縮量，從而得出彈簧的支撐力。

技術領域

本實用新型涉及摩擦力測量技術領域，具體為一種O型圈滑動摩擦力測量裝置，更具體的，是一種用于非接觸式機械密封動環O型圈在彈簧的作用下的滑動摩擦力的測量裝置。

背景技術

非接觸式機械密封是近年來快速發展的一種密封裝置，與機械密封結構相似，一般包括相對轉動的動環與靜環，不同的在于非接觸式機械密封裝置工作時，動環會在端面開啟力的作用下與靜環分離。動環通過動環用O型圈用戶動環座或者主軸構成密封接觸。

在動環因為開啟力的原因做出遠離靜環的運動，在此運動過程中，動環用O型圈與主軸之間產生滑動摩擦力，與此同時，對動環一直施加支反力的彈簧產生壓縮變形，對動環產生更大的支反力。動環用O型圈和彈簧對端面的打開造成一定的影響，對密封裝置的穩定運行造成破壞。當前有嵇正波發明的一種裝置模擬實際工況動環O型圈滑動摩擦力，不過其測定裝置中不包含有彈簧之類的固定存在于密封裝置的裝置，不能完全再現實際工況，趙定生提出了一種快速計算O型圈摩擦力的方法即諾謨圖法，用于計算活塞或活塞桿用O型橡膠密封圈的動摩擦力，但總體來說對O型圈的動摩擦阻力相關實驗研究較少。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于測量非接觸式機械密封動環O型圈在彈簧的作用下產生的滑動摩擦力的裝置，基本再現實際工況，準確測量相應的摩擦力。

本實用新型裝置，一種O型圈滑動摩擦力測量裝置，包括空心圓柱、動環、推環、長軸；空心圓柱穿過密封腔，空心圓柱的下端與動環相接觸，動環通過O型圈與長軸密封配合，推環通過傳動銷與動環相連，推環下端連接彈簧，彈簧下端連接彈簧座；彈簧座和彈簧通過傳動銷和推環給動環提供一個支撐力；長軸下具有壓力傳感器，壓力傳感器連接支撐桿，支撐桿上設有刻度板，刻度板上設有指示燈載具，指示燈載具上設有指示燈，支撐桿與刻度板配合，指示燈載具通過緊固螺栓在刻度板上下移動。

本發明的進一步的技術方案為：空心圓柱與密封腔兩壁之間為間隙配合。

本發明的進一步的技術方案為：密封腔連接檢測壓縮氣體的壓力表。

本發明的進一步的技術方案為：密封腔連接儲氣罐，儲氣罐連接空氣壓縮器。儲氣罐連接設有檢測壓縮氣體的壓力表。

本發明的進一步的技術方案為：刻度板焊接或者過盈配合于支撐桿上。

本發明的進一步的技術方案為：將彈簧換成波紋管。本測量裝置可以改變不同壓縮氣體的壓力P，進行不同壓力下的O型圈摩擦力?？梢愿鶕墙佑|機械密封的實際結構，選擇相應的彈簧或波紋管。

本發明的工作原理為：壓縮氣體進入密封腔，推動空心圓柱向下運動，空心圓柱推動動環克服O型圈對長軸的滑動摩擦力軸向運動，長軸緊靠在壓力傳感器上，檢測出壓力傳感器對長軸的支反力，支撐桿上指示燈可以測出彈簧的壓縮量，從而得出彈簧的支撐力。

當壓縮氣體經由儲氣罐通向密封腔，在壓縮氣體的作用下，空心圓柱沿軸向方向向下運動，對動環產生一個向下的壓力F₁，動環用O型圈與長軸之間產生一個滑動摩擦力F_f,彈簧在產生一定的壓縮變形后，產生一個向上的支反力F₂，壓力傳感器上的讀數F₃為長軸與壓力傳感器之間的壓力，F₃=F₂+F_f。