一種密封墊片性能評價裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種密封墊片性能評價裝置，包括機架、上下對應(yīng)設(shè)置的上密封板和下密封板，上密封板的上部設(shè)有載荷分布板，載荷分布板的底面固接有多個相同的且下伸的載荷體，載荷體的下端部抵在上密封板的頂面，載荷分布板上部設(shè)有載荷液壓油缸，載荷液壓油缸固接在機架頂端；下密封板固裝在套筒上，其貫通孔與套筒同軸線設(shè)置，套筒上安裝有加熱板，套筒側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口，套筒下部安裝有壓力調(diào)節(jié)液壓油缸，壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的活塞桿伸入套筒內(nèi)，所述套筒與壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的缸體上部密封連接；壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的下部設(shè)有位移液壓油缸，所述位移液壓油缸安裝在機架上；上密封板和下密封板的外部設(shè)有可收集兩者之間泄漏氣體的氣體收集裝置。
【專利說明】一種密封墊片性能評價裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種密封墊片性能評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機的密封性能是衡量發(fā)動機質(zhì)量和性能的重要依據(jù)。隨著發(fā)動機技術(shù)的快速發(fā)展，以及動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性要求的提高，密封技術(shù)正面臨著更大的挑戰(zhàn)。如果密封不好不僅會造成環(huán)境污染，能源浪費，還會影響車輛的動力性能和使用壽命。
[0003]在發(fā)動機中具有多種類的密封結(jié)構(gòu)，其中最為關(guān)鍵的是發(fā)動機缸蓋與缸體結(jié)合面之間的密封。缸蓋缸體結(jié)合面安裝氣缸蓋墊片，并利用缸蓋螺栓進(jìn)行預(yù)緊，從而起到防止燃燒氣體、冷卻水和潤滑油發(fā)生泄漏的作用。由于發(fā)動機缸蓋墊片處的工況非常復(fù)雜，同時伴隨著發(fā)動機功率和馬力水平的不斷提高，因此對密封墊片材料的選擇和使用越來越嚴(yán)格。
[0004]發(fā)動機缸體結(jié)合面的密封性能是缸體缸蓋結(jié)合面的制造精度、缸墊的材料特性、制造工藝和缸墊所受的載荷等因素綜合作用的結(jié)果。因此急需尋找科學(xué)的方法判斷各種因素對結(jié)合面密封性能的影響。目前考核氣缸蓋墊片的密封性能試驗，試驗條件沒有將缸墊工作狀態(tài)如溫度、壓力的改變考慮進(jìn)去，所得的試驗結(jié)果不能準(zhǔn)確反映墊片的實際性能。
[0005]而發(fā)動機在工作過程中，氣缸蓋墊片不但受到高溫高壓氣體的反復(fù)沖擊，而且氣體的溫度和壓力還在不斷的變化，因此靜態(tài)的密封性能試驗(如常溫高壓或高溫高壓密封試驗)不能準(zhǔn)確反映發(fā)動機缸墊在工作環(huán)境下的密封能力。此外，缸蓋螺栓材料本身的特性及發(fā)動機振動還會導(dǎo)致氣缸墊片上的載荷發(fā)生衰減。因此急需一種可模擬發(fā)動機實際運行狀態(tài)的設(shè)備，該設(shè)備可以根據(jù)試驗要求調(diào)節(jié)缸墊載荷大小、缸墊壓力分布以及試驗介質(zhì)氣體的溫度和壓力等相關(guān)參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種密封墊片性能評價裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括機架、上下對應(yīng)設(shè)置的上密封板和下密封板，所述下密封板中部設(shè)有貫通孔，所述上密封板的上部設(shè)有載荷分布板，載荷分布板的底面固接有多個相同的且下伸的載荷體，載荷體的下端部抵在上密封板的頂面，載荷分布板上部設(shè)有其活塞桿作用于載荷分布板頂面的載荷液壓油缸，所述載荷液壓油缸固接在機架頂端；所述下密封板固裝在套筒上，其貫通孔與套筒同軸線設(shè)置，套筒上安裝有加熱板，套筒側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口，所述套筒下部安裝有壓力調(diào)節(jié)液壓油缸，所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的活塞桿伸入套筒內(nèi)，所述套筒與壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的缸體上部密封連接；所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的下部設(shè)有位移液壓油缸，所述位移液壓油缸安裝在機架上；所述上密封板和下密封板的外部設(shè)有可收集兩者之間泄漏氣體的氣體收集裝置。
[0008]所述套筒內(nèi)安裝有溫度傳感器和壓力傳感器。
[0009]其還包括控制器，溫度傳感器和壓力傳感器的信號輸出端分別與控制器電連接，控制器分別與載荷液壓油缸、壓力調(diào)節(jié)液壓油缸、位移液壓油缸電連接。[0010]所述加熱板固接在套筒的外表面。
[0011]所述氣體收集裝置為套裝在上密封板和下密封板外側(cè)的密封罩，所述上密封板和下密封板的側(cè)部分別環(huán)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有密封圈，密封罩的內(nèi)表面與密封圈緊密貼合形成密封腔，所述密封罩對應(yīng)密封腔設(shè)有出氣口，出氣口通過管路連接有泄漏率測量裝置。
[0012]所述載荷體呈圓柱狀，其在載荷分布板底面均勻環(huán)布。
[0013]所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸直接放置在位移液壓油缸的正上方。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)后，將待試驗密封墊片放置在上密封板和下密封板之間，上密封板的下表面與密封墊片的上表面直接接觸，密封墊片的下表面與下密封板的上表面直接接觸，上密封板、下密封板和密封墊片配合實現(xiàn)密封，通過進(jìn)氣口向套筒內(nèi)通入試驗介質(zhì)，然后根據(jù)試驗要求，分別控制載荷液壓油缸、位移液壓油缸、壓力調(diào)節(jié)液壓油缸的升降及加熱板的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對試驗介質(zhì)壓力和溫度的調(diào)節(jié)、對載荷大小和加載時間的控制，模擬發(fā)動機實際運行狀態(tài)，對墊片的密封性能的考核更加準(zhǔn)確，得到的試驗結(jié)論更接近實際。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，密封墊片性能評價裝置包括機架1，機架I包括上下相對設(shè)置的底板112和頂板111，底板112和頂板111之間由下向上依次設(shè)有位移液壓油缸16、壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15、套筒11、下密封板6、上密封板5、載荷分布板3和載荷液壓油缸2。壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15、位移液壓油缸16均采用電動伺服液壓油缸。其中載荷液壓油缸2的底部固接在機架I的頂板111上，載荷液壓油缸2的活塞桿作用于載荷分布板3頂面,載荷分布板3的底面固接有多個相同的且下伸的載荷體4，載荷體4的下端部抵在上密封板5的頂面，載荷體4呈圓柱狀,其在載荷分布板3底面均勻環(huán)布,載荷分布板3和載荷體4實現(xiàn)對氣缸蓋螺栓載荷的變化和壓力分布的模擬。通過改變載荷體4的數(shù)量和在載荷分布板3上的位置，可分析螺栓位置對密封墊片17的密封性能的影響。
[0018]上密封板5和下密封板6上下對應(yīng)設(shè)置，上密封板5的下表面采用與缸蓋底面相近的結(jié)構(gòu)，下密封板6的上表面采用與機體上表面接近的結(jié)構(gòu)，下密封板6的中部設(shè)有貫通孔，貫通孔內(nèi)徑略大于套筒11的外徑，下密封板6套裝并固接在套筒11上，其貫通孔與套筒11同軸線設(shè)置，套筒11的結(jié)構(gòu)及尺寸與發(fā)動機氣缸套相近，套筒11的外表面固接有加熱板10，套筒11側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口 14，進(jìn)氣口 14通過管道連通有壓力介質(zhì)罐，一般試驗用的壓力介質(zhì)選用氮氣、氦氣等，套筒11側(cè)部安裝有可對套筒11內(nèi)腔中的試驗介質(zhì)進(jìn)行檢測的溫度傳感器12和壓力傳感器13，套筒11下部安裝有壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15，壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15的活塞桿伸入套筒11內(nèi)，活塞桿的外徑小于套筒11的內(nèi)徑，保證活塞桿上下運動對套筒11內(nèi)試驗介質(zhì)加壓時不與溫度傳感器12和壓力傳感器13發(fā)生干涉，套筒11與壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15的缸體上部密封連接。壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15的下部設(shè)有位移液壓油缸16，本實施例中位移液壓油缸16直接放置在機架I上，壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15直接放置在位移液壓油缸16的正上方，這樣在滿足試驗要求的同時，可根據(jù)具體試驗要求方便更換套筒11等相應(yīng)裝置，增加整個試驗裝置的靈活性。
[0019]上密封板5和下密封板6的外部設(shè)有可收集兩者之間泄漏氣體的氣體收集裝置。本實施例中氣體收集裝置為套裝在上密封板5和下密封板6外側(cè)的密封罩8，密封罩8上部和底部均敞口，上密封板5和下密封板6的側(cè)部分別環(huán)設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有密封圈7，密封罩8的內(nèi)表面與密封圈7緊密貼合形成密封腔，密封罩8對應(yīng)密封腔設(shè)有出氣口 9，出氣口9通過管路連接有泄漏率測量裝置。泄漏率測量裝置對泄漏率測試采用標(biāo)準(zhǔn)排液法(ASTMF586)，并將采集的信號傳遞至控制器，如果實測泄漏率超過規(guī)定的墊片泄漏率，控制器立即發(fā)出停止信號停止試驗；如果實測泄漏率未超過規(guī)定的墊片泄漏率，試驗繼續(xù)直至完成。
[0020]為實現(xiàn)本實用新型的自動控制，本實用新型還設(shè)有控制器，控制器可直接使用電腦，溫度傳感器12和壓力傳感器13的信號輸出端分別與控制器電連接，溫度傳感器12的信號會實時反饋給控制器，然后控制器根據(jù)試驗要求發(fā)出控制信號控制加熱板10，控制器分別與載荷液壓油缸2、壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15、位移液壓油缸16的電連接。預(yù)先編制模擬工況的控制程序，實現(xiàn)對整體試驗環(huán)境如密封墊片17壓力、壓力介質(zhì)的壓力和溫度、泄漏率、試驗時間等的控制。載荷液壓油缸2將不同階段的實際載荷信號向控制器進(jìn)行反饋，實現(xiàn)對載荷大小和加載時間等的控制；控制器根據(jù)試驗要求和套筒11實時壓力，控制壓力調(diào)節(jié)液壓油缸15和位移液壓油缸16。
[0021]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型。前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。但凡在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思范圍之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種密封墊片性能評價裝置，其特征是包括機架(I)、上下對應(yīng)設(shè)置的上密封板(5)和下密封板(6)，所述下密封板(6)中部設(shè)有貫通孔，所述上密封板(5)的上部設(shè)有載荷分布板(3)，載荷分布板(3)的底面固接有多個相同的且下伸的載荷體(4)，載荷體(4)的下端部抵在上密封板(5)的頂面，載荷分布板(3)上部設(shè)有其活塞桿作用于載荷分布板(3)頂面的載荷液壓油缸(2)，所述載荷液壓油缸(2)固接在機架(I)頂端；所述下密封板(6)固裝在套筒(11)上，其貫通孔與套筒(11)同軸線設(shè)置，套筒(11)上安裝有加熱板(10 )，套筒(11)側(cè)部設(shè)有進(jìn)氣口( 14)，所述套筒(11)下部安裝有壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15)，所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15 )的活塞桿伸入套筒(11)內(nèi)，所述套筒(11)與壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15 )的缸體上部密封連接；所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15)的下部設(shè)有位移液壓油缸(16)，所述位移液壓油缸(16)安裝在機架(I)上；所述上密封板(5)和下密封板(6)的外部設(shè)有可收集兩者之間泄漏氣體的氣體收集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是所述套筒(11)內(nèi)安裝有溫度傳感器(12)和壓力傳感器(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是其還包括控制器，溫度傳感器(12)和壓力傳感器(13)的信號輸出端分別與控制器電連接，控制器分別與載荷液壓油缸(2)、壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15)、位移液壓油缸(16)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是所述加熱板(10)固接在套筒(11)的外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是所述氣體收集裝置為套裝在上密封板(5)和下密封板(6)外側(cè)的密封罩(8),所述上密封板(5)和下密封板(6)的側(cè)部分別環(huán)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有密封圈(7)，密封罩(8)的內(nèi)表面與密封圈(7)緊密貼合形成密封腔，所述密封罩(8)對應(yīng)密封腔設(shè)有出氣口(9)，出氣口(9)通過管路連接有泄漏率測量裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是所述載荷體(4)呈圓柱狀，其在載荷分布板(3)底面均勻環(huán)布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封墊片性能評價裝置，其特征是所述壓力調(diào)節(jié)液壓油缸(15)直接放置在位移液壓油缸(16)的正上方。
【文檔編號】G01M3/02GK203719833SQ201320851514
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月21日
【發(fā)明者】杜鵬, 李正現(xiàn), 張竟菲 申請人:濰柴動力股份有限公司