一種密封環摩擦性能測試裝置的製作方法

2024-03-19 21:32:05

專利名稱：一種密封環摩擦性能測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種密封環摩擦性能測試裝置。
技術背景目前機械密封生產單位具有密封環摩擦性能測試裝置，但其結構 大多為臥式結構，在測試不同密封閉合力下密封環之間的性能時必須 拆卸密封端蓋，進一步壓緊或更換彈簧，測試的準確性和效率大為降 低，並且測量密封環的端面溫升較為困難；同時現有的測試裝置具有 互換性差、適應性差、結構複雜等缺點。 發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種靈活變化密封閉合 力，快速測試不同密封閉合力下密封環之間性能的立式密封環摩擦性 能測試裝置。本實用新型採下如下技術方案本實用新型包括靜環座、動環座、分別設置在靜環座和動環座上 的呈豎向設置的靜環和動環，靜環座上設置有和靜環內的液腔相連通 的進液連通孔，動環通過傳動軸和電機相連接，靜環座的下端設置有 閉合力加壓裝置，向上推動靜環座，動環可帶動靜環旋轉。本實用新型在靜環座的周邊設置有圍堰，圍堰通過連通管和計量 儲液杯相連通。本實用新型在靜環座的下端設置有由槓桿、砝碼和支杆構成閉合 力加壓裝置。本實用新型在槓桿和靜環座之間設置有頂杆，頂杆和靜環座之間 設置有軸承座。本實用新型在由氮氣瓶和緩衝罐構成的壓力液體供給裝置通過連 通管和靜環座上的連通孔相連通，本實用新型在靜環座上設置有擋板，在擋板的一側設置有由載荷傳感器、電阻應變儀構成的摩擦扭矩測量裝置。本實用新型積極效果如下本實用新型安裝在動環座上的動環隨 著電動機的轉動而高速旋轉，動環與固定在靜環座上的靜環端面之間 形成一對密封副。密封液體介質在緩衝罐內氣體壓力作用下流入靜環 座，並沿著靜環座的中心線垂直向上到達密封端面，洩漏韻液體沿靜 環座上的小孔流入洩漏液體測量杯中。砝碼放置在槓桿的一端，通過 槓桿作用使頂杆向上運動，靜環座隨著推動頂杆向上滑動，從而形成 機械密封的閉合力，並且該力可以通過一側的砝碼重量任意調節。因 此本實用新型可很好的模擬機械密封的工作狀況，並且操作參數的調 節十分方便。密封環的溫升由溫度傳感器測量。密封環間洩漏的液體 由儲液杯收集，可測量單位時間的洩漏量。密封環間的摩擦扭矩由載 荷傳感器測量得到。本實用新型結構簡單，價格便宜，可通過改變動 環座和靜環座的尺寸，即可測量不同規格的密封環間的性能參數。不 僅密封可靠，而且壽命長，延長維修周期，降低維修費用。


附圖1為本實用新型結構示意圖。 附短2為本實用新型動環、靜環結構示意圖。 附圖3為本實用新型摩擦扭矩測試裝置結構示意圖。 在附圖中1電動機，2電機固定板，3傳動軸，4動環座，5動環， 6靜環，7靜環座，8摩擦扭矩測量裝置，9頂杆，IO支撐套，11計量 儲液杯，12砝碼，13底板，14槓桿，15鋼球，16支撐板，17氮氣瓶， 18緩衝罐，19立柱，20圍堰，21溫度傳感器，22數據採集儀，23變 頻調速器，24液腔，25進液連通孔，26軸承座，27連通管，28支杆， 29擋板，30載荷傳感器，31電阻應變儀。
具體實施方式
如附圖l、 2、 3所示，本實用新型包括靜環座7、動環座4、分別 設置在靜環座7和動環座4上的呈豎向設置的靜環6和動環5，靜環座 7上設置有和靜環6內的液腔24相連通的進液連通孔25，由氮氣瓶17和緩衝罐18構成的壓力液體供給裝置通過連通管27和靜環座7上的 連通孔25相連通，動環5通過傳動軸3和電機1相連接，靜環座7的 下端設置有閉合力加壓裝置，向上推動靜環座7，動環5可帶動靜環6 旋轉，在靜環座7的周邊設置有圍堰20，圍堰20通過連通管和計量儲 液杯11相連通，在靜環座7的下端設置有由槓桿14、砝碼12和支杆 28構成的閉合力加壓裝置。本實用新型在槓桿14和靜環座7之間設置有頂杆9，頂杆9和靜 環座7之間設置有軸承座26。本實用新型在靜環座7上設置有擋板29，在擋板29的一側設置有 由載荷傳感器30、電阻應變儀31構成的摩擦扭矩測量裝置。本實用新型安裝在動環座4上的動環5隨著電動機1的轉動而高 速旋轉，轉速的高低可通過變頻調速器23來調整。動環5與固定在靜 環座7上的靜環6端面之間形成一對密封副。密封液體介質在緩衝罐 18內氣體壓力作用下流入靜環座7，並沿著靜環座7的中心線垂直向 上到達密封端面，洩漏的液體沿圍堰20下端靜環座7上的連通管流入 洩漏液體測量杯即計量儲液杯11中。本試驗測試裝置中，砝碼12放 置在槓桿的一端，通過槓桿14作用使頂杆9向上運動，靜環座7隨著 推動頂杆9向上滑動，從而形成機械密封的閉合力，並且該力可以通 過一側的砝碼12重量任意調節。同時，由於該槓桿14可以上下移動， 使得密封面之間的磨損得以補償。因此本試驗測試裝置可很好的模擬 機械密封的工作狀況，並且操作參數的調節十分方便。密封環的溫升 由溫度傳感器21測量。密封環間洩漏的液體由計量儲液杯11收集， 可測量單位時間的洩漏量。密封環間的摩擦扭矩由載荷傳感器30測量 得到。本實用新型密封面的軸向載荷是保證機械密封正常運行的關鍵， 普通機械密封採用彈簧加載，本試驗測試裝置的加載系統由砝碼12、 槓桿14和頂杆9等組成，軸向載荷大小由砝碼12的重量調整確定。 這樣可以在不同軸向載荷下對機械密封的工作狀態和密封性能進行試 驗研究，以便得到工作載荷的最佳值。如附圖1所示，本實用新型密封壓力由氮氣瓶17中的壓縮氮氣提 供。系統壓力的大小採用減壓閥控制，可保證系統壓力穩定。密封腔 壓力由精密壓力表測量，分別在氮氣瓶17出口和緩衝罐18上各安裝 一塊壓力表，以保證密封腔內壓力的準確性。本實用新型轉速由通過變頻調速器23控制，以調節密封環的轉速。如附圖2所示，本實用新型洩漏量測量通過靜環座7右側的連接 管至計量儲液杯ll中。測量在限定時間間隔內機械密封的洩漏量，可 計算得到密封環間的洩漏率。如附圖1所示，本實用新型溫度測量採用溫度傳感器21測量密封 環端面的溫度。傳感器置於距端面1.5mm處，測量端面溫度。根據端 面溫度和密封液體溫度計算密封面的溫升。如附圖l、 3所示，本實用新型摩擦扭矩測量裝置由靜環座7、擋 板29、載荷傳感器30和電阻應變儀31組成，電動機帶動動環5轉動 時，端面之間的摩擦力會帶動靜環座7—起轉動，摩擦力通過擋板29 作用在載荷傳感器30上，可由電阻應變儀31的讀數經計算得到擋板 29對載荷傳感器30的作用力，從而根據作用力和作用點到迴轉中心的 距離計算出摩擦扭矩值，進而可以計算得到密封端面間的摩擦係數， 得到密封環的摩擦性能。
權利要求1、一種密封環摩擦性能測試裝置，其特徵在於其包括靜環座(7)、動環座(4)、分別設置在靜環座(7)和動環座(4)上的呈豎向設置的靜環(6)和動環(5)，靜環座(7)上設置有和靜環(6)內的液腔(24)相連通的進液連通孔(25)，動環(5)通過傳動軸(3)和電機(1)相連接，靜環座(7)的下端設置有閉合力加壓裝置，向上推動靜環座(7)，動環(5)可帶動靜環(6)旋轉。
2、 根據權利要求1所述的一種密封環摩擦性能測試裝置，其特徵 在於在靜環座(7)的周邊設置有圍堰(20)，圍堰(20)通過連通管 和計量儲液杯(11)相連通。
3、 根據權利要求1所述的一種密封環摩擦性能測試裝置，其特徵 在於在靜環座(7)的下端設置有由槓桿(14)、砝碼(12)和支杆(28)構成閉合力加壓裝置。
4、 根據權利要求3所述的一種密封環摩擦性能測試裝置，其特徵 在於在槓桿(14)和靜環座(7)之間設置有頂杆(9)，頂杆(9)和 靜環座(7)之間設置有軸承座(26)。
5、 根據權利要求1所述的一種密封環摩擦性能測試裝置，其特徵 在於在由氮氣瓶(17)和緩衝罐(18)構成的壓力液體供給裝置通過 連通管(27)和靜環座(7)上的連通孔(25)相連通，
6、 根據權利要求1或2所述的一種密封環摩擦性能測試裝置，其 特徵在於在靜環座(7)上設置有擋板(29)，在擋板(29)的一側設 置有由載荷傳感器(30)、電阻應變儀(31)構成的摩擦扭矩測量裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種密封環摩擦性能測試裝置，其包括靜環座、動環座、分別設置在靜環座和動環座上的呈豎向設置的靜環和動環，靜環座上設置有和靜環內的液腔相連通的進液連通孔，動環通過傳動軸和電機相連接，靜環座的下端設置有閉合力加壓裝置，向上推動靜環座，動環可帶動靜環旋轉，本實用新型結構簡單，價格便宜，可通過改變動環座和靜環座的尺寸，即可測量不同規格的密封環間的性能參數。不僅密封可靠，而且壽命長，延長維修周期，降低維修費用。
文檔編號G01M99/00GK201122131SQ20072013813
公開日2008年9月24日 申請日期2007年12月3日 優先權日2007年12月3日
發明者於新奇, 張賀房, 彭培英 申請人:河北科技大學