一種柱塞缸套動密封性能測試方法和裝置製造方法

2023-10-11 18:47:29

一種柱塞缸套動密封性能測試方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種柱塞缸套動密封性能測試方法和裝置。本發明測試方法通過記錄柱塞在缸套內往復運動前後，柱塞處於同一位置時，缸套內液體的洩漏量來檢測柱塞缸套的動密封性能。本發明測試裝置由驅動單元、機座(4)、柱塞(6)、缸套(7)、缸套蓋(8)、計量管(9)和洩露液體(11)組成。該裝置還包括加載單元，測試不同氣壓下柱塞缸套的動密封性能。此外，該裝置還可裝有氣壓傳感器(13)、摩擦力傳感器(15)、轉速傳感器(16)與數據採集控制箱(14)，研究不同參數對柱塞缸套動密封性的影響。本發明提出的方法和裝置原理及結構簡單，重複性高，可精確測量柱塞缸套類往復運動件的動密封性能。
【專利說明】一種柱塞缸套動密封性能測試方法和裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種動密封性能測試方法，特別是一種測試柱塞缸套動密封性能的方法，以及運用該方法所需的測量裝置。這種測試方法用於測量柱塞缸套類往復運動部件的動密封性，對比不同類型柱塞對動密封性能的影響。本發明的測試裝置可以用來對比研究不同運動速度、加載壓力、摩擦係數等參數對柱塞缸套動密封性能的影響。

【背景技術】
[0002]目前，依靠柱塞在缸套中往復運動來實現作業功能的機械設備在工業生產及日常生活中被廣泛應用。如工程機械中應用的各類液壓缸，鑽井中使用的泥漿泵，醫藥食品行業中的計量泵等，都是依靠柱塞在缸套中的往復運動來實現各自的作業功能。
[0003]設備中的柱塞與缸套之間一旦密封性能下降導致缸內液體洩漏，將會造成生產效率降低、環境汙染等不良後果，最終還將導致設備報廢。
[0004]柱塞與缸套之間的密封屬於動密封，對於動密封的測試目前還沒有具體的相關標準出臺，更沒有具體的測試動密封性能的裝置來評價不同柱塞缸套的動密封性能。


【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種測試柱塞缸套結構裝置動密封性的方法，以及適用該方法所使用的測試裝置。
[0006]本發明可以通過以下技術方案來實現，結合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0007]一種柱塞缸套動密封性能測試方法，按以下步驟進行:
[0008]第一步:將柱塞6連接到驅動單元連杆5上並加緊固定後安放於缸套7內，將缸套7連同柱塞6固定於機座4上；
[0009]第二步:連杆5上有上下兩個定位孔，轉動曲柄連杆機構到下止點，將定位銷3插入下止點定位孔，將洩露液體11注入到缸套7內，確保柱塞6運動到上止點時,洩露液體11上液面處於計量管9的最低刻度線與最高刻度線之間，上緊缸套蓋8，將計量管9固定在缸套蓋8上端；
[0010]第三步:將連杆5移動到上止點，將定位銷3插入上止點定位孔，記錄計量管9內洩露液體11上液面所在刻度；
[0011]第四步:開啟驅動電機1，使柱塞6在缸套7內往復運動，運動頻率每分鐘50-200次，運動不少於I萬次，再將連杆5移動到上止點，將定位銷3插入上止點定位孔，記錄計量管9內洩露液體11上液面所在刻度，兩次記錄的洩漏液體11上液面所在刻度的差值即為柱塞缸套動密封洩漏量。
[0012]將所述第二、三、四步中的計量管9與加載閥12和進氣閥10分別連接；將所述加載閥12與氣壓傳感器13相連接；將所述氣壓傳感器13與數據採集控制設備連接，記錄不同氣壓下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0013]在所述第一、二、三、四步中的連杆5上安裝摩擦力傳感器15，將所述摩擦力傳感器15與數據採集控制設備連接，記錄不同摩擦係數下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0014]在所述第一步中的機座4上安裝轉速傳感器16，將所述轉速傳感器16與數據採集控制設備連接；調節驅動電機I轉速，記錄柱塞6在缸套7內不同往復速度下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0015]一種用於測試柱塞缸套動密封性的裝置，由驅動單元、機座4、柱塞6、缸套7、缸套蓋8、計量管9和洩露液體11組成。所述的驅動單元由驅動電機1、曲柄17、連杆5、定位銷3和導套2組成，所述的連杆5上具有上下兩個定位孔。
[0016]該裝置還包含加載單元，所述的加載單元由單向閥10、加載閥12組成，所述加載閥12和進氣閥10分別與計量管9連接。所述加載閥12是減壓閥，用以調節額定壓力值。
[0017]該裝置還包含數據採集控制單元，所述數據採集控制單元由氣壓傳感器13、數據採集控制箱14、摩擦力傳感器15和轉速傳感器16組成，所述氣壓傳感器13、摩擦力傳感器15和轉速傳感器16分別與數據採集控制箱14連接，統一由數據採集控制箱14控制。
[0018]所述的的洩露液體11為不宜揮發液體，如潤滑油。
[0019]本發明提出了一種用於柱塞缸套系統動密封測試的方法及裝置，該方法和裝置具有以下一些優點:本動密封測試方法原理簡單、易於實現、精確度高的特點，利用該方法可以在設備生產初期在實驗室中對不同結構、材料的柱塞進行動密封性能檢測。本裝置結構簡單，便於生產加工，更換柱塞方便可進行多次重複試驗。該裝置具有加載單元可以更好模擬實際工況，加快洩露速度，減少試驗周期。同時本裝置還可以進一步研究不同摩擦係數、轉速以及負載壓力對洩露的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1本發明的測試裝置裝配示意圖。
[0021]圖2本發明的測試裝置中計量管放大圖。
[0022]圖3本發明的測試裝置中連杆結構示意圖。
[0023]圖中:
[0024]1-驅動電機、2-導套、3-定位銷、4-機座、5-連杆、6_柱塞、7_缸套、8_缸套蓋、9-計量管、10-進氣閥、11-洩露液體、12-加載閥、13-氣壓傳感器、14-數據採集控制箱、15-摩擦力傳感器、16-轉速傳感器、17-曲柄

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖進一步說明本發明的【具體實施方式】。
[0026]如圖1所示，一種柱塞缸套動密封性能測試方法，按以下步驟進行:
[0027]第一步:將柱塞6連接到驅動單元連杆5上並加緊固定後安放於缸套7內，將缸套7連同柱塞6固定於機座4上；
[0028]第二步:連杆5上有上下兩個定位孔，轉動曲柄連杆機構到下止點，將定位銷3插入下止點定位孔，將洩露液體11注入到缸套7內，確保柱塞6運動到上止點時,洩露液體11上液面處於計量管9的最低刻度線與最高刻度線之間，如圖2所示，從而確保柱塞在缸套內往復運動時，洩露液體上液面都處於計量管9的有效測量範圍內。然後上緊缸套蓋8，將計量管9固定在缸套蓋8上端；
[0029]第三步:將連杆5移動到上止點，將定位銷3插入上止點定位孔，防止連杆發生位移影響測量的精度，並確保每次記錄洩露量時柱塞均在同一位置上。此時記錄計量管9內洩露液體11上液面所在刻度數值；
[0030]第四步:開啟驅動電機1，使柱塞6在缸套7內往復運動，運動頻率每分鐘100次，運動150分鐘，再將連杆5移動到上止點，將定位銷3插入上止點定位孔，記錄計量管9內洩露液體11上液面所在刻度數值，兩次記錄的洩漏液體11上液面所在刻度的差值即為柱塞缸套動密封洩漏量。
[0031]將所述第二、三、四步中的計量管9與加載閥12、進氣閥10連接，並將所述加載閥12與氣壓傳感器13相連接，所述氣壓傳感器13與數據採集控制設備連接，通過調節加載閥12與進氣閥10控制缸套內的氣壓，模仿實際工況，重複前述方法四個步驟，從而得到不同氣壓下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0032]在所述第一、二、三、四步中的連杆5上安裝摩擦力傳感器15，將所述摩擦力傳感器15與數據採集控制設備連接，重複前述方法四個步驟，從而得到不同摩擦係數下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0033]在所述第一步中的機座4上安裝轉速傳感器16，將所述轉速傳感器16與數據採集控制設備連接，調節驅動電機I轉速，進而控制柱塞6在缸套7內的往復運動速度，重複前述方法四個步驟，從而得到柱塞6在缸套7內不同往復速度下柱塞缸套動密封洩漏量。
[0034]如圖1所示，一種柱塞缸套動密封性能測試裝置，由驅動單元、機座4、柱塞6、缸套
7、缸套蓋8、計量管9和洩露液體11組成。所述的驅動單元由驅動電機1、曲柄17、連杆5、定位銷3和導套2組成。所述的導套2用於保證柱塞6與缸套7同軸心。所述的連杆5上具有上下兩個定位孔，使讀取數據時柱塞處於穩定狀態，並確保每次記錄洩露量時柱塞均在同一位置上，如圖3所示。
[0035]該裝置還包含加載單元，所述的加載單元由單向閥10、加載閥12組成。所述加載閥12、進氣閥10與計量管9連接。所述的加載閥12是可調節額定壓力值的減壓閥，當達到額定氣壓值時才開啟。所述的進氣閥10為單向閥，只能進氣不能排氣。
[0036]該裝置還包含數據採集控制單元，所述數據採集控制單元由氣壓傳感器13、數據採集控制箱14、摩擦力傳感器15、轉速傳感器16組成。所述氣壓傳感器13、摩擦力傳感器15、轉速傳感器16與數據採集控制箱14連接，統一由數據採集控制箱14控制。
[0037]所述的的洩露液體11為潤滑油等不宜揮發液體，以避免不必要的液體損失給測試結果帶來誤差。
[0038]所述的計量管9外表面有較高精度刻度值，便於讀取到較高精度的數據，如圖2所
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[0039]上述實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護範圍之外。
【權利要求】
1.一種柱塞缸套動密封性能測試方法，其特徵在於，按以下步驟進行: 第一步:將柱塞(6)連接到驅動單元連杆(5)上並加緊固定後安放於缸套(7)內，將缸套(7)連同柱塞(6)固定於機座⑷上； 第二步:連杆(5)上有上下兩個定位孔，轉動曲柄連杆機構到下止點，將定位銷(3)插入下止點定位孔，將洩露液體(11)注入到缸套(7)內，確保柱塞(6)運動到上止點時，洩露液體(11)上液面處於計量管(9)的最低刻度線與最高刻度線之間，上緊缸套蓋(8)，將計量管(9)固定在缸套蓋(8)上端； 第三步:將連杆(5)移動到上止點，將定位銷(3)插入上止點定位孔，記錄計量管(9)內洩露液體(11)上液面所在刻度； 第四步:開啟驅動電機(1)，使柱塞(6)在缸套(7)內往復運動，運動頻率每分鐘50-200次，運動不少於I萬次，再將連杆(5)移動到上止點，將定位銷(3)插入上止點定位孔，記錄計量管(9)內洩露液體(11)上液面所在刻度，兩次記錄的洩漏液體(11)上液面所在刻度的差值即為柱塞缸套動密封洩漏量。
2.根據權利要求1所述的一種柱塞缸套動密封性能測試方法，其特徵在於，將所述第二、三、四步中的計量管(9)與加載閥(12)和進氣閥(10)分別連接連接；將所述加載閥(12)與氣壓傳感器(13)相連接；將所述氣壓傳感器(13)與數據採集控制設備連接，記錄不同氣壓下柱塞缸套動密封洩漏量。
3.根據權利要求1所述的一種柱塞缸套動密封性能測試方法，其特徵在於，在所述第一、二、三、四步中的連杆(5)上安裝摩擦力傳感器(15);將所述摩擦力傳感器(15)與數據採集控制設備連接，記錄不同摩擦係數下柱塞缸套動密封洩漏量。
4.根據權利要求1所述的一種柱塞缸套動密封性能測試方法，其特徵在於，在所述第一步中的機座(4)上安裝轉速傳感器(16)，將所述轉速傳感器(16)與數據採集控制設備連接；調節驅動電機(I)轉速，記錄柱塞(6)在缸套(7)內不同往復速度下柱塞缸套動密封洩漏量。
5.一種用於如權利要求1所述的柱塞缸套動密封性能測試方法的裝置，其特徵在於，所述裝置由驅動單元、機座(4)、柱塞￠)、缸套(7)、缸套蓋(8)、計量管(9)和洩露液體(11)組成；所述的驅動單元由驅動電機⑴、曲柄(17)、連杆(5)、定位銷(3)和導套⑵組成；所述的連杆(5)上具有上下兩個定位孔。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包含加載單元，所述的加載單元由單向閥(10)和加載閥(12)組成；所述加載閥(12)和進氣閥(10)分別與計量管(9)連接；所述加載閥(12)為減壓閥，用以調節額定壓力值。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包含數據採集控制單元，所述數據採集控制單元由氣壓傳感器(13)、數據採集控制箱(14)、摩擦力傳感器(15)和轉速傳感器(16)組成；所述氣壓傳感器(13)、摩擦力傳感器(15)和轉速傳感器(16)分別與數據採集控制箱(14)連接，統一由數據採集控制箱(14)控制。
8.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述的的洩露液體(11)為不宜揮發液體，如潤滑油。
【文檔編號】G01M3/26GK104236817SQ201410503375
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】叢茜, 汝紹鋒, 喬靜波 申請人:吉林大學