密封膠圈的密封性能檢驗方法及其專用檢驗裝置的製作方法
2023-11-12 02:02:12
專利名稱：密封膠圈的密封性能檢驗方法及其專用檢驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種密封膠圈的密封性能檢驗方法及其專用檢驗裝置。
背景技術：
密封腔體出口或入口結合面的密封膠圈受壓後形成密封帶；裝配後工作狀態下， 接觸面上的密封帶由於受力壓縮，產生壓力，並起到密封作用。如果密封帶壓縮率達不到要求，在被密封的腔體內容物(水、油、氣等)壓力作用下，易造成內容物洩露。故密封帶的壓縮率是設計、製作密封帶的重要指標。密封帶的接觸壓力隨密封帶的壓縮率提高而升高，密封能力故而提升。但是壓縮率卻受密封帶材料、密封帶相關部件及裝配情況的影響，不能無限制提高。因此，尋找到密封接觸壓力的臨界值，即反映壓縮率的臨界值，用於先期評估密封帶的密封效果，在實際的設計、製造、組裝、檢驗、故障分析等過程中，具有重要的作用。現有的密封膠圈的密封性能檢測方法主要有高壓氣體密封檢測方法和靜態密封接觸壓力測量方法兩種高壓氣體密封檢測方法是通過向被測密封腔體中通入高壓氣體， 檢測是否存在洩露，採用高壓氣體進行密封檢測，應用於實際構件的檢驗時，僅能檢測處被測密封腔體是否洩露，無法分析密封帶的壓縮率，不能就其密封帶的壓縮率、密封接觸壓力情況進行評估；靜態密封接觸壓力測量方法是將所需量程範圍的壓力測量膠片裁剪後，放置在被測接觸面之間，按照要求組裝被測件，靜置5min後，去除變色的壓力測量膠片，從壓力測量膠片上掃描得到接觸壓力分布情況及壓力值，以此可判斷被測接觸面密封接觸壓力是否達到密封要求，通過密封接觸壓力測量方法進行密封性檢測，得到的密封接觸壓力僅用於評估是否存在洩露的可能，不能提供密封膠圈在定植密封接觸壓力和不同的壓縮率情況下的密封效果，由於無法實際通入壓力油，不能確定所測得的接觸壓力是否造成洩露，故而得不到造成洩露的臨界密封接觸壓力值，無法進行研究性試驗。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種密封膠圈的密封性能檢驗方法及專用檢驗裝置。使用該檢驗裝置和採用該檢驗方法可以得到不同密封膠圈壓縮率、密封接觸壓力、密封腔內壓力等的洩露臨界值。為解決上述第一個技術問題，所提供的密封膠圈的密封性能檢驗方法包括以下步驟
第一步先將多個相同規格型號的密封膠圈分別放置在檢測器下體的多個間隔設置膠圈環槽中，多個膠圈環槽的深度不同且皆小於密封膠圈的線徑，裁剪壓力測量膠片，壓力測量膠片的大小完全覆蓋檢測器下體的頂面，再將上蓋體通過螺栓密封連接在檢測器下體的頂面上，多個螺栓的預緊力相同；
第二步靜置3-5分鐘後，拆下螺栓，取下壓力測量膠片，通過壓力分析系統掃描壓力測量膠片，得出密封膠圈在不同壓縮率下密封接觸壓力分布及其壓力值；
第三步再將將上蓋體通過螺栓密封連接在檢測器下體的頂面上，多個螺栓的預緊力與上述第一步中的預緊力相同；
第四步通過檢測器下體的進油口向等壓油通道中注入具有壓力的密封介質，並逐步增大密封介質的壓力，觀察上蓋體和檢測器下體的結合面以及過油槽的滲出情況，記錄通入密封介質的壓力值和上述結合面和過油槽中的滲出情況，得出不同密封介質壓力下，對應的密封接觸壓力臨界值。其中第二步中將同一密封膠圈的多個部位的密封接觸壓力值取平均值即為該密封膠圈在該壓縮率下受到的壓力值。第四步中所述密封介質為液壓油或水。採用上述方法進行密封膠圈的密封性能檢驗，可得出多個密封膠圈在不同壓縮率下，密封接觸壓力的洩露臨界值，從而可以得出不用規格型號的密封膠圈的密封能力，在設計密封構件時，可準確確定使用何種規格型號的密封膠圈和膠圈環槽的加工深度。為解決上述第二個技術問題，所提供的密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置包括檢測器下體和密封連接在檢測器下體上部的上蓋體，檢測器下體的一側部設置有進油口，檢測器下體內設有與進油口連通的等壓油通道，檢測器下體上設有自其頂部向內沿伸且間隔平行排布的多個上油孔，上油孔底部與等壓油通道連通，檢測器下體頂面上設有環繞在上油孔外側的膠圈環槽，多個膠圈環槽的深度各不相同且皆小於密封膠圈的直徑，膠圈環槽上部與上油孔頂部之間設有過油通道。採用上述結構後，將多個密封膠圈放置在多個不同深度的膠圈環槽中，將上蓋體密封連接在檢測器下體上，即可促使多個密封膠圈具有不同的壓縮率，可通過進油口向等壓油通道中通入密封介質(油或水)，控制通入密封介質的壓力，觀看檢測器下體與上蓋體結合部的側面的滲出情況，即可得出密封接觸壓力的洩露臨界值。作為上述專用檢驗裝置的改進，相鄰的膠圈環槽之間設有至少兩條延伸至檢測器下體外側部的過油槽，相鄰的密封膠圈達到洩露臨界值後，洩露的密封介質不會從相鄰的密封膠圈所處的位置洩出，消除了相鄰密封膠圈出現洩漏後的相互影響。作為過油通道的一種具體結構形式，上油孔與膠圈環槽形成環凸臺，所述過油通道為環凸臺頂面與上蓋體下底面之間的過油間隙。多個膠圈環槽的深度自檢測器下體一端向另一端逐漸增大。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明 圖1為本發明一種實施例的結構示意圖2為檢測器下體的俯視圖； 圖3為圖1中A區的放大圖。
具體實施例方式如圖1和圖2中所示的密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置，其包括檢測器下體1 和密封連接在檢測器下體1上部的上蓋體2，檢測器下體1採用45#鋼材製成，可製成如圖中所示的長方體或其他形狀，檢測器下體1的頂面與上蓋體2的底面須加工成光滑平整表面，加工技術要求Ra3. 2以下，平面度0.05。上蓋體2上設有貫通上下的螺栓穿裝孔，檢測器下體1上設有與穿裝孔位置對應的螺紋孔，緊固螺栓9可穿過螺栓穿裝孔螺接在該螺紋孔內，從而將上蓋體2密封連接在檢測器下體1上。檢測器下體1的一側部設置有進油口 3，檢測器下體1內設有與進油口 3連通的等壓油通道4，等壓油通道4為盲孔，檢測器下體 1上設有自其頂部向內沿伸且間隔平行排布的多個上油孔5，上油孔5底部與等壓油通道4 連通，檢測器下體1頂面上設有環繞在上油孔5外側的膠圈環槽6，多個膠圈環槽6的深度各不相同，多個膠圈環槽6的深度自檢測器下體1 一端向另一端逐漸增大，膠圈環槽6的深度以小於待測密封膠圈的線徑為準，即待測密封膠圈放置在膠圈環槽6中後，待測密封膠圈高出膠圈環槽6，待測密封膠圈處於最大壓縮率時呈扁圓狀，膠圈環槽6的寬度以能裝下扁圓狀密封膠圈為準。膠圈環槽6上部與上油孔5頂部之間設有過油通道7，上油孔5與膠圈環槽6形成環凸臺，在加工時環凸臺頂面與上蓋體2下底面之間的過油間隙，即環凸臺的高度小於膠圈環槽6的深度，該過油間隙即為過油通道7，過油通道7也可以為設置在環凸臺頂面上的多條油槽，設置過油通道7的目的是使上油孔5中的密封介質在壓力作用下會進入膠圈環槽6中。相鄰的膠圈環槽6之間設有至少兩條延伸至檢測器下體1外側部的過油槽8，過油槽8自檢測器下體1 一側的外側面貫通至另一側的外側面，兩條過油槽8平行設置，如圖2所示，圖中相鄰兩膠圈環槽6中示出了兩條過油槽8，將密封膠圈放置在膠圈環槽6中後，通過進油口 3向等壓油通道4內注入密封介質，如果兩相鄰的膠圈環槽中左側的密封膠圈達到洩露臨界值後出現洩露，洩露的密封介質沿上蓋體的下表面和檢測器下體的頂面之間滲漏，一部分密封介質會流入到兩條過油槽8中左側的過油槽中，滲漏的密封介質不會流至右側的膠圈環槽附近，避免了對右側膠圈環槽中的密封膠圈是否洩露造成幹擾現象。 利用上述專用檢驗裝置可進行密封膠圈的密封性能的檢測，該檢測方法包括以下步驟(以Φ 35X3的密封膠圈為例，即其線徑為3mm，該密封膠圈為0型圈)
第一步先將七個相同規格型號的密封膠圈分別放置在檢測器下體的七個間隔設置膠圈環槽中，七個膠圈環槽的深度不同且皆小於密封膠圈的線徑，裁剪壓力測量膠片，壓力測量膠片的大小完全覆蓋檢測器下體的頂面，再將上蓋體通過螺栓密封連接在檢測器下體的頂面上，多個螺栓的預緊力相同，螺栓採用8. 8級M8普通螺栓，預緊力為20N ·πι ；以下表格 (表1)為膠圈環槽的設計深度、寬度以及膠圈壓縮率表1 _
編號I膠圈環槽深度(mm) I膠圈環槽寬度(mm) |膠圈壓蕭『
1_2. 95_408_0_98_
22.904.080.97
32.854.080.95
42.804.080.93
52. 754.080.92
62. 704.080.90
7丨2. 65丨4. 08|θ. 88
第二步靜置3-5分鐘後，拆下螺栓和上蓋體，取下壓力測量膠片，通過壓力分析系統掃描壓力測量膠片，該壓力分析系統採用TOPAQ接觸壓力分析系統，這種分析系統為現有技術，得出密封膠圈在不同壓縮率下密封接觸壓力分布及其壓力值；將同一密封膠圈的多個部位的密封接觸壓力值取平均值即為該密封膠圈在該壓縮率下受到的接觸壓力值。接觸
壓力值如下表所示表1 __
編號I膠圈壓縮率I接觸壓力『
權利要求
1.一種密封膠圈的密封性能檢驗方法，其特徵是包括以下步驟第一步先將多個相同規格型號的密封膠圈分別放置在檢測器下體的多個間隔設置膠圈環槽中，多個膠圈環槽的深度不同且皆小於密封膠圈的線徑，裁剪壓力測量膠片，壓力測量膠片的大小完全覆蓋檢測器下體的頂面，再將上蓋體通過螺栓密封連接在檢測器下體的頂面上，多個螺栓的預緊力相同；第二步靜置3-5分鐘後，拆下螺栓和上蓋體，取下壓力測量膠片，通過壓力分析系統掃描壓力測量膠片，得出密封膠圈在不同壓縮率下密封接觸壓力分布及其壓力值；第三步再將上蓋體通過螺栓密封連接在檢測器下體的頂面上，多個螺栓的預緊力與上述第一步中的預緊力相同；第四步通過檢測器下體的進油口向等壓油通道中注入具有壓力的密封介質，並逐步增大密封介質的壓力，觀察上蓋體和檢測器下體的結合面以及過油槽的滲出情況，記錄通入密封介質的壓力值和上述結合面和過油槽中的滲出情況，得出不同密封介質壓力下，對應的密封接觸壓力臨界值。
2.根據權利要求1所述的密封膠圈的密封性能檢驗方法，其特徵是第二步中將同一密封膠圈的多個部位的密封接觸壓力值取平均值即為該密封膠圈在該壓縮率下受到的壓力值。
3.根據權利要求1所述的密封膠圈的密封性能檢驗方法，其特徵是第四步中所述密封介質為液壓油或水。
4.一種密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置，其特徵是該裝置包括檢測器下體(1)和密封連接在檢測器下體(1)上部的上蓋體(2 )，檢測器下體(1)的一側部設置有進油口( 3 )， 檢測器下體(1)內設有與進油口(3)連通的等壓油通道(4)，檢測器下體(1)上設有自其頂部向內沿伸且間隔平行排布的多個上油孔(5)，上油孔(5)底部與等壓油通道(4)連通，檢測器下體(1)頂面上設有環繞在上油孔(5)外側的膠圈環槽(6)，多個膠圈環槽(6)的深度各不相同，膠圈環槽(6)上部與上油孔(5)頂部之間設有過油通道(7)。
5.根據權利要求4所述的密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置，其特徵是相鄰的膠圈環槽(6)之間設有至少兩條延伸至檢測器下體(1)外側部的過油槽(8)。
6.根據權利要求4所述的密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置，其特徵是上油孔(5)與膠圈環槽(6)形成環凸臺，所述過油通道(7)為環凸臺頂面與上蓋體(2)下底面之間的過油間隙。
7.根據權利要求4所述的密封膠圈的密封性能專用檢驗裝置，其特徵是多個膠圈環槽 (6 )的深度自檢測器下體(1) 一端向另一端逐漸增大。
全文摘要
本發明公開了一種密封膠圈的密封性能檢驗方法及其專用檢驗裝置，該方法包括以下步驟第一步先將密封膠圈放置膠圈環槽中，裁剪壓力測量膠片覆蓋檢測器下體的頂面，再將上蓋體連接在檢測器下體上；第二步靜置後，取下壓力測量膠片，得出密封接觸壓力值；第三步再將上蓋體連接在檢測器下體上；第四步通過進油口注入密封介質，記錄壓力值和滲出情況，得出密封接觸壓力臨界值。該檢驗裝置包括密封連接的檢測器下體和上蓋體，檢測器下體上設置有進油口、等壓油通道、上油孔、膠圈環槽以及過油通道。採用上述方法和裝置進行檢驗，可得出多個密封膠圈在不同壓縮率下，密封接觸壓力的洩露臨界值。
文檔編號G01M3/26GK102539088SQ20121002848
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月9日 優先權日2012年2月9日
發明者李正現, 魏濤 申請人:濰柴動力股份有限公司