專(zhuān)利名稱(chēng)：矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封件綜合性能檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
密封圈是指由一個(gè)或幾個(gè)零件組成的環(huán)形罩，其為固定在軸上溝槽內(nèi)的一個(gè)套圈或墊圈并與另一套圈或墊圈組合形成窄的迷宮間隙，以防止油液漏出及外物侵入。因此機(jī)械設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，性能能否良好發(fā)揮，是與密封圈密封性能的好壞息息相關(guān)的。如果密封失效，那么工作介質(zhì)或潤(rùn)滑液的泄漏，既增加機(jī)器的摩擦、磨損與功率消耗，縮短機(jī)器的工作壽命，也會(huì)因泄漏而造成環(huán)境的污染，腐蝕設(shè)備和工作環(huán)境。更嚴(yán)重的還會(huì)因此而失火爆炸，引發(fā)人身、設(shè)備的安全事故。所以，開(kāi)展對(duì)密封技術(shù)的研究已是當(dāng)前技術(shù)工作中的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目之一。矩形密封圈因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，性能可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)一定意義上的“零泄漏”，并且有廣泛的適應(yīng)性，而成為最常用的密封件之一。 目前，對(duì)矩形密封圈性能的檢測(cè)還缺乏有效的技術(shù)手段，普遍采用的方法主要是利用試驗(yàn)臺(tái)架模擬實(shí)際工況，測(cè)量密封圈工作時(shí)的泄漏量。但泄漏量?jī)H是密封圈綜合性能指標(biāo)中的一項(xiàng)，因此該實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法綜合評(píng)價(jià)密封圈的性能。因此，針對(duì)矩形密封圈，提供一種能夠綜合評(píng)價(jià)密封性能的測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)成為本領(lǐng)域人員解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，以達(dá)到較好評(píng)價(jià)密封圈的綜合性能的目的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)采用如下技術(shù)方案—種矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括同軸設(shè)置的固定軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸套設(shè)在所述固定軸外，矩形密封圈設(shè)置在所述固定軸的外周與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的內(nèi)壁之間且沿軸向相對(duì)設(shè)置兩個(gè)；在兩個(gè)矩形密封圈之間且在所述固定軸上沿徑向開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔連接有進(jìn)油口 ；所述固定軸上安裝有防止油液飛濺的限油腔，所述限油腔的底部側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一泄油口 ；在矩形密封圈的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸α的第一電容傳感器，在矩形密封圈的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸s的第二電容傳感器。進(jìn)一步地，所述第一電容傳感器固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，且該第一電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈相對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速Wl。進(jìn)一步地，所述第二電容傳感器固定在所述固定軸上，且該第二電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈相對(duì)所述固定軸的轉(zhuǎn)速w2。進(jìn)一步地，所述第二電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈所受軸向的壓力P。進(jìn)一步地，所述第一電容傳感器和所述第二電容傳感器均連接有處理器，所述處理器包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述密封圈的軸向尺寸S、徑向尺寸d、相對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速Wl及相對(duì)固定軸的轉(zhuǎn)速《2以及所受軸向壓力P隨時(shí)間t變化的關(guān)系曲線(xiàn)或關(guān)系圖形s—t λ d_t、wl—t λ w2—t λ p—t ο本發(fā)明實(shí)施例提供的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，在使用時(shí)，將第一泄油口連接流量計(jì)，第一泄油口泄露的油液流入儲(chǔ)油盤(pán)中，油泵抽取儲(chǔ)油盤(pán)中的油液使之從進(jìn)油口流入由通孔形成的油腔中，并且在進(jìn)油口處連接壓力計(jì)以保持油腔內(nèi)油液的壓力穩(wěn)定。因此可以通過(guò)讀取流量計(jì)的流量測(cè)量矩形密封圈的泄漏量以評(píng)估矩形密封圈的密封性能。由于在矩形密封圈的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸d的第一電容傳感器，在矩形密封圈的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸s的第二電容傳感器，因此矩形密封圈在工作時(shí)的徑向尺寸d和軸向尺寸S也可以獲得。因此可以根據(jù)矩形密封圈的徑向尺寸d和軸向尺寸S隨時(shí)間的變化來(lái)評(píng)估它的耐摩擦性能。結(jié)合矩形密封圈在工作時(shí)的泄露量和耐摩擦性能可以較好地評(píng)價(jià)其綜合性能。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施·例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖I和圖2所示，為本發(fā)明提供的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)具體實(shí)施例，包括同軸設(shè)置的固定軸3和轉(zhuǎn)動(dòng)軸4，轉(zhuǎn)動(dòng)軸4具有空心結(jié)構(gòu)部分41和實(shí)心結(jié)構(gòu)部分42 ;固定軸3為階梯形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的空心結(jié)構(gòu)部分41套設(shè)在固定軸3的小端外，轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的實(shí)心結(jié)構(gòu)部分42通過(guò)軸承5支撐在外殼7上且連接電機(jī)6的電機(jī)軸6a，由電機(jī)6驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形密封圈18設(shè)置在固定軸3的外周與轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的內(nèi)壁之間且沿軸向相對(duì)設(shè)置兩個(gè)；在兩個(gè)矩形密封圈18之間且在固定軸3上沿徑向開(kāi)設(shè)有通孔11，轉(zhuǎn)動(dòng)軸3沿軸線(xiàn)開(kāi)設(shè)有進(jìn)油口 12，通孔11連接進(jìn)油口 12。固定軸3的大端安裝有外殼7，外殼7與固定軸3共同形成防止油液飛濺的限油腔13，限油腔13的底部側(cè)壁上(也就是外殼7的側(cè)壁上)開(kāi)設(shè)有第一泄油口 10。在矩形密封圈18的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸d的第一電容傳感器17，在矩形密封圈18的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸s的第二電容傳感器16。本發(fā)明實(shí)施例提供的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，在使用時(shí)，將第一泄油口 10連接流量計(jì)14，第一泄油口 10泄露的油液流入儲(chǔ)油盤(pán)15中，油泵I抽取儲(chǔ)油盤(pán)中的油液使之從進(jìn)油口 12流入由通孔11形成的油腔中，并且在進(jìn)油口處連接壓力計(jì)2以保持油腔內(nèi)油液的壓力穩(wěn)定。因此可以通過(guò)讀取流量計(jì)的流量測(cè)量矩形密封圈18的泄漏量以評(píng)估矩形密封圈的密封性能。由于在矩形密封圈18的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸d的第一電容傳感器17，在矩形密封圈18的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸s的第二電容傳感器16，因此矩形密封圈18在工作時(shí)的徑向尺寸d和軸向尺寸s也可以獲得。因此可以根據(jù)矩形密封圈的徑向尺寸d和軸向尺寸s隨時(shí)間的變化來(lái)評(píng)估它的耐摩擦性能。結(jié)合矩形密封圈在工作時(shí)的泄露量和耐摩擦性能可以較好地評(píng)價(jià)其綜合性能。如圖I和圖2所示，作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，第一電容傳感器17固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上，具體可以在轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)內(nèi)孔41a和內(nèi)孔41b，使兩個(gè)第一電容傳感器17分別穿設(shè)在該內(nèi)孔41a和內(nèi)孔41b內(nèi)，由于第一電容傳感器17固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上，因此可以通過(guò)在第一電容傳感器17上增加測(cè)量轉(zhuǎn)速的模塊使其測(cè)量矩形密封圈18相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的轉(zhuǎn)速wl。通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速wl的大小來(lái)反映矩形密封圈17對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)拖曳，wl越大，二者間的摩擦力越大，矩形密封圈17對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)拖曳越厲害，反之則小。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，第二電容傳感器16固定在固定軸3上，具體實(shí)現(xiàn) 方式可以為，如圖I和圖2所示，在軸向上使固定軸3的右端面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的空心結(jié)構(gòu)部分41的右端面保持一定間隙，這樣可以通過(guò)在固定軸3上位于通孔11的左邊開(kāi)設(shè)內(nèi)孔3a以放置左邊的第二電容傳感器16，位于通孔11的右端開(kāi)設(shè)內(nèi)孔3b以放置右邊的第二電容傳感器16。并同時(shí)在該第二電容傳感器16上增加測(cè)量轉(zhuǎn)速的模塊以測(cè)量矩形密封圈18相對(duì)固定軸的轉(zhuǎn)速w2。通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速w2的大小來(lái)反映矩形密封圈18與固定軸4間的摩擦力大小，w2越大,二者間的摩擦力越大,反之則小,如果w2大于正常值,可以通過(guò)在矩形密封圈18的外周面設(shè)計(jì)溝槽，通過(guò)一定的泄油來(lái)增加二者間的潤(rùn)滑，減小二者間的摩擦力，延長(zhǎng)矩形密封圈18的使用壽命。但在矩形密封圈實(shí)際使用時(shí)，一般是將其與固定軸或軸承固定連接，因此只是相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸有速度差，但為了使測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)重復(fù)測(cè)量多個(gè)密封圈，一般并不將矩形密封圈與固定軸固定連接，所以在本發(fā)明中采用第二電容傳感器來(lái)測(cè)量矩形密封圈相對(duì)固定軸的轉(zhuǎn)速，并結(jié)合上述測(cè)得的矩形密封圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速以較準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)其對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)拖曳。對(duì)上述實(shí)施例需要說(shuō)明的是，由于在軸向上固定軸3的右端面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的空心結(jié)構(gòu)部分41的右端面具有間隙，因此該間隙導(dǎo)致形成另外一個(gè)較小的限油腔8，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的側(cè)壁上相應(yīng)該限油腔8的位置開(kāi)設(shè)第二泄油口 9，以使該限油腔8的油液流入限油腔13中，并最終通過(guò)第一泄油口 10流入儲(chǔ)油盤(pán)15中。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，還可以在第二電容傳感器上增加測(cè)量壓力的模塊以測(cè)量矩形密封圈所受的軸向壓力。由于油壓的作用和離心力的作用，矩形密封圈在實(shí)際工作時(shí)所受的軸向壓力并不是均勻的，我們可以通過(guò)將矩形密封圈所受軸向壓力的分布圖反饋到設(shè)計(jì)工藝上，以便于設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)矩形密封圈結(jié)構(gòu)或材料的合理選擇以使其所受軸向壓力盡量均勻。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電容傳感器和所述第二電容傳感器均連接有處理器，所述處理器包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)矩形密封圈的軸向尺寸S、徑向尺寸d、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速wl及相對(duì)固定軸的轉(zhuǎn)速《2以及所受軸向的壓力P隨時(shí)間t變化的關(guān)系曲線(xiàn)或關(guān)系圖形s-t、d_t、wl_t、w2_t、p-to通過(guò)分析s_t、d_t、wl_t、w2_t、p_t的關(guān)系曲線(xiàn)或關(guān)系圖形以確定矩形密封圈的密封性能的好壞，并將結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)工藝上，實(shí)現(xiàn)測(cè)量、反饋、重新設(shè)計(jì)、重新測(cè)量的閉環(huán)控制。另外，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，也可以在第一電容傳感器和/或第二電容傳感器上增加測(cè)量溫度的模塊，或是增加溫度傳感器，以測(cè)量矩形密封圈的局部溫度。由于矩形密封圈工作時(shí)和與其連接的軸時(shí)刻都在對(duì)摩，因此其在工作一段時(shí)間后必然會(huì)有溫度地升高，我們可以通過(guò)將該部分的溫度檢測(cè)結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)工藝上，以便于設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)矩形密封圈結(jié)構(gòu)或材料的合理選擇以改善其耐熱性能。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括同軸設(shè)置的固定軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸套設(shè)在所述固定軸外，矩形密封圈設(shè)置在所述固定軸的外周與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的內(nèi)壁之間且沿軸向相對(duì)設(shè)置兩個(gè)；在兩個(gè)矩形密封圈之間且在所述固定軸上沿徑向開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔連接有進(jìn)油口 ；所述固定軸上安裝有防止油液飛濺的限油腔，所述限油腔的底部側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一泄油口 ；在矩形密封圈的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸d的第一電容傳感器，在矩形密封圈的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸S的第二電容傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第一電容傳感器固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，且該第一電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈相對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速wl。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第二電容傳感器固定在所述固定軸上，且該第二電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈相對(duì)所述固定軸的轉(zhuǎn)速w2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第二電容傳感器還用于測(cè)量所述矩形密封圈所受軸向的壓力P。
5.根據(jù)權(quán)利要4所述的矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述第一電容傳感器和所述第二電容傳感器均連接有處理器，所述處理器包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述密封圈的軸向尺寸S、徑向尺寸d、相對(duì)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速wl及相對(duì)固定軸的轉(zhuǎn)速w2以及所受軸向的壓力P隨時(shí)間t變化的關(guān)系曲線(xiàn)或關(guān)系圖形s-t、d-t、wl-t、w2_t、p-to
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，涉及密封件綜合性能檢測(cè)技術(shù)，以達(dá)到較好評(píng)價(jià)密封圈的綜合性能的目的。所述矩形密封圈測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括同軸設(shè)置的固定軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸套設(shè)在所述固定軸外，矩形密封圈設(shè)置在所述固定軸的外周與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的內(nèi)壁之間且沿軸向相對(duì)設(shè)置兩個(gè)；在兩個(gè)矩形密封圈之間且在所述固定軸上沿徑向開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔連接有進(jìn)油口；所述固定軸上安裝有防止油液飛濺的限油腔，所述限油腔的底部側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一泄油口；在矩形密封圈的外周面連接有用于測(cè)量其徑向尺寸d的第一電容傳感器，在矩形密封圈的側(cè)面連接有用于測(cè)量其軸向尺寸s的第二電容傳感器。本發(fā)明較好地評(píng)價(jià)了密封圈的綜合性能。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102928177SQ20121042221
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者張韞韜, 王運(yùn)凱 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司