一种密封圈直线动密封特性实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种密封圈直线动密封特性实验装置，该实验装置包括底座，底座上安装无杆气缸，无杆气缸的顶部有一轴，轴上套装有一套筒组件，所述套筒组件的底部与无杆气缸上的滑块固定连接；在套筒组件内部沿轴间隔设置三个密封圈安装部，密封圈装入密封圈安装部后可随套筒组件沿轴往复移动，套筒组件内部还在相邻的两密封圈安装部之间各设置一个被轴穿过的容腔，套筒组件表面还安装调压装置和压力传感器。本实用新型专利技术所公开的密封圈直线动密封特性实验装置，无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，将密封圈安装至安装部后，即可模拟密封圈直线往复移动时的工作状态，在此过程中密封圈和轴构成摩擦副，即可对密封圈的摩擦特性进行实验。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于实验测试装置领域，特别涉及该领域中的一种密封圈直线动密封特性实验装置。
技术介绍
密封圈的摩擦特性既取决于密封圈本身的性质，又取决于它的工作状况。因此，在研究密封圈的摩擦特性时，保证实验条件是很重要的。密封圈摩擦实验装置，必须保证沟槽尺寸、滑动速度、压力、摩擦副的介质。然而，现有大部分实验装置（其中包括摩擦力计和端面摩擦器）都不能满足上述对密封圈摩擦实验所提出的要求。如在实际机器上或在模型上进行实验，又由于误差大而不能广泛地用于对各种工作条件下的密封圈摩擦特性进行深入研究。现有技术中的直线动密封摩擦特性试验装置如图1所示，这类装置只能测定密封圈在一端承受压力时的动摩擦特性，无法测定密封圈在两端都承受压力（同高压、同低压、一端低压一端高压）时的动摩擦特性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是提供一种可对在液压装置中进行直线往复移动的密封圈进行摩擦特性实验的实验装置及实验方法。本技术采用如下技术方案：一种密封圈直线动密封特性实验装置，其改进之处在于：所述的实验装置包括底座，底座上安装无杆气缸，无杆气缸的顶部有一轴，该轴的一端通过拉压力传感器与固定在底座上的支座相连接，另一端与固定在底座上的支架相连接，轴上套装有一套筒组件，所述套筒组件的底部与无杆气缸上的滑块固定连接；在套筒组件内部沿轴间隔设置三个密封圈安装部，密封圈装入密封圈安装部后可随套筒组件沿轴往复移动，套筒组件内部还在相邻的两密封圈安装部之间各设置一个被轴穿过的容腔，所述的容腔各与套筒组件表面的一个注液口相通，所述的套筒组件表面还安装有两个调压装置和两个压力传感器，每一个调压装置均与一个容腔相通以便调整该容腔内的液体压强，每一个压力传感器均与一个容腔相通以便监测该容腔内的液体压强，底座上还安装用于测量套筒组件位移量的位移传感器。进一步的，所述的无杆气缸由气泵提供动力。进一步的，所述的注液口通过管路与液压泵相连接。进一步的，所述的拉压力传感器和位移传感器均与显示器电连接。进一步的，所述的调压装置包括带空腔的阀体，阀体通过阀口与容腔相通，阀体空腔内设置矩形弹簧，该矩形弹簧的一端与阀芯相连接，所述阀芯的凸出部伸入阀口内，并且在阀芯凸出部和阀口之间设置有密封圈，矩形弹簧的另一端则与弹簧座相连接，与安装在阀体上的锁紧螺母螺纹连接的调节螺杆可以插入空腔内并抵紧弹簧座，转动调节螺杆可以通过弹簧座改变矩形弹簧的压缩量。进一步的，所述的阀体上安装上盖，该上盖的一端插入阀体的空腔内，上盖上安装锁紧螺母，与锁紧螺母螺纹连接的调节螺杆穿过上述的上盖插入阀体的空腔内并抵紧弹簧座。进一步的，在阀芯凸出部和阀口之间还设置有垫圈，并且垫圈与密封圈的位置相邻。一种密封圈直线动密封特性实验方法，使用上述的密封圈直线动密封特性实验装置，其改进之处在于，包括如下步骤：（1）三个密封圈安装部中，两端的为A密封圈安装部和C密封圈安装部，A，C之间为B密封圈安装部，A，B之间为第一容腔，B，C之间为第二容腔；（2）打开气泵为无杆气缸运行提供动力，使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，同时液压泵连通注液口后小功率运转对容腔排气，在套筒组件往复运动的同时排出容腔内的空气，在容腔内的空气排净后，关闭气泵和液压泵；也可以在A，C安装密封圈后，液压泵通过与第一容腔相通的注液口向第一容腔施压，从与第二容腔相通的注液口排气，在容腔内的空气排净后，关闭气泵和液压泵；（3）在第一容腔内的液体压强等于第二容腔内的液体压强P时：（31）在A和C安装密封圈，B先不安装密封圈；（32）打开液压泵向容腔内加压注液体，通过压力传感器监测容腔内液体压强，在容腔内液体压强为P并维持稳定后关闭液压泵，启动位移传感器与拉压力传感器，打开气泵使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，待套筒组件运动速度V稳定后往复三次取一次拉压力传感器示数F，此时F等于A、C处密封圈所受阻力之和，由于A、C处环境一样，阻力FA=FC；（33）关闭气泵，排出容腔内液体，拆下套筒组件，将轴与套筒组件擦拭干净，在B安装需要测试的密封圈，A和C保持不变；打开液压泵向容腔内加压注同样压强P的液体，启动位移传感器与拉压力传感器，打开气泵使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，待套筒组件运动速度V稳定后往复三次取一次拉压力传感器示数F1，B处密封圈所受摩擦力FB=F1-F，记录分析P，V，FB之间的联系；（34）设置套筒组件的运动速度梯度，从0.5m/s开始，每次递增0.1m/s，加至最高2m/s，每一个速度重复步骤（31）-（33）；（35）通过调压装置调整容腔内液体压强后，重复上述步骤（31）-（34）；（4）在第一容腔内的液体压强不等于第二容腔内的液体压强时，高压P1，低压P2：（41）在A和C安装密封圈，B先不安装密封圈；（42）打开液压泵向容腔内加压注液体，通过压力传感器监测容腔内液体压强，在容腔内液体压强至低压P2并维持稳定后关闭液压泵，启动位移传感器与拉压力传感器，打开气泵使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，待套筒组件运动速度V稳定后往复三次取一次拉压力传感器示数F1，此时F1等于A、C处密封圈所受阻力之和F1=Fa+Fc，由于A、C处环境一样，阻力Fa=Fc，因此F1=2Fc，关闭气泵，排出容腔内液体，拆下套筒组件，将轴与套筒组件擦拭干净；（43）打开液压泵向容腔内加压注液体，通过压力传感器监测容腔内液体压强，在容腔内液体压强至高压P1并维持稳定后关闭液压泵，启动位移传感器与拉压力传感器，打开气泵使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，待套筒组件运动速度V稳定后往复三次取一次拉压力传感器示数F2，此时F2等于A、C处密封圈所受阻力之和F2=FA+FC，由于A、C处环境一样，阻力FA=FC，因此F2=2FA，关闭气泵，排出容腔内液体，拆下套筒组件，将轴与套筒组件擦拭干净；（44）打开液压泵向容腔内加压注液体，通过压力传感器监测容腔内液体压强，在第一容腔内液体压强至高压P1并维持稳定、第二容腔内液体压强至低压P2并维持稳定后关闭液压泵，启动位移传感器与拉压力传感器，打开气泵使无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，待套筒组件运动速度V稳定后往复三次取一次拉压力传感器示数F3，由于A处环境与步骤（43）一样、C处环境与步骤（42）一样，F3等于A、C处密封圈所受阻力跟B处密封圈所受摩擦力之和，即F3=FA+Fc+FB=FB+1/2F1+1/2F2，FB=F3-1/2F1-1/2F2，记录分析P1，P2，V，FB之间的联系；（45）设置套筒组件的运动速度梯度，从0.5m/s开始，每次递增0.1m/s，加至最高2m/s，每一个速度重复步骤（41）-（44）；（46）通过调压装置调整容腔内液体压强后，重复上述步骤（41）-（45）。进一步的，液体压强P的取值范围为0—20MPa。进一步的，在液体压强中高压P1和低压P2的压差范围为0—2MPa。进一步的，所述的液体可以是海水、淡水或者液压油。本技术的有益效果是：本技术所公开的密封圈直线动密封特性实验装置，无杆气缸的滑块带动套筒组件沿轴往复运动，将密封圈安装至B密封圈安装部后，即可模拟密封圈直线往复移动时的工作状态，在此过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封圈直线动密封特性实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括底座，底座上安装无杆气缸，无杆气缸的顶部有一轴，该轴的一端通过拉压力传感器与固定在底座上的支座相连接，另一端与固定在底座上的支架相连接，轴上套装有一套筒组件，所述套筒组件的底部与无杆气缸上的滑块固定连接；在套筒组件内部沿轴间隔设置三个密封圈安装部，密封圈装入密封圈安装部后可随套筒组件沿轴往复移动，套筒组件内部还在相邻的两密封圈安装部之间各设置一个被轴穿过的容腔，所述的容腔各与套筒组件表面的一个注液口相通，所述的套筒组件表面还安装有两个调压装置和两个压力传感器，每一个调压装置均与一个容腔相通以便调整该容腔内的液体压强，每一个压力传感器均与一个容腔相通以便监测该容腔内的液体压强，底座上还安装用于测量套筒组件位移量的位移传感器。

【技术特征摘要】
1.一种密封圈直线动密封特性实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括底座，底座上安装无杆气缸，无杆气缸的顶部有一轴，该轴的一端通过拉压力传感器与固定在底座上的支座相连接，另一端与固定在底座上的支架相连接，轴上套装有一套筒组件，所述套筒组件的底部与无杆气缸上的滑块固定连接；在套筒组件内部沿轴间隔设置三个密封圈安装部，密封圈装入密封圈安装部后可随套筒组件沿轴往复移动，套筒组件内部还在相邻的两密封圈安装部之间各设置一个被轴穿过的容腔，所述的容腔各与套筒组件表面的一个注液口相通，所述的套筒组件表面还安装有两个调压装置和两个压力传感器，每一个调压装置均与一个容腔相通以便调整该容腔内的液体压强，每一个压力传感器均与一个容腔相通以便监测该容腔内的液体压强，底座上还安装用于测量套筒组件位移量的位移传感器。2.根据权利要求1所述的密封圈直线动密封特性实验装置，其特征在于：所述的无杆气缸由气泵提供动力。3.根据权利要求1所述的密封圈直线动密封特性实验装置，其特征在于：所述的注液口...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨友胜，李洋，司传岭，陈宇琪，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：山东;37