做进一步说明。
[0028](I)低温高压条件下动密封试验
[0029]步骤一，试件安装:在柱体34的中间孔洞的上下位置凹槽中放置上、下内衬密封圈26，在柱体34下表面凹槽中放置下盖密封圈30，在上密封盖22中间圆柱形孔洞上凹槽中放置上盖密封圈38，将下密封盖35通过下紧固螺栓36固定到柱体34上，将内衬33插入柱体34中，柱体34和内衬33相对应的上、中、下三个通透的孔洞对齐，将上测试橡胶圈25套在往复运动杆I中间部位外径略小于内衬内径圆柱体的凹槽中，将下测试橡胶圈27套在往复运动杆I底端外径略小于内衬内径的圆柱体的凹槽中，将安装好上、下测试橡胶圈25、27的往复运动杆I装入内衬33中，将上密封盖22套在往复运动杆I上，并盖在柱体34上，装好上紧固螺栓21，安装进气管路11和泄气管路7，泄气管路7依次穿过柱体34和内衬33的上、下孔洞，进气管路11依次穿过柱体34和内衬33的中间空洞，进气管路11通过进气管路接头14与高压打气机相连，泄气管路7通过泄气管路接头9与气体流量计相连，将进气阀13和泄气阀8打开；
[0030]步骤二，往复运动杆I上端连接往复运动试验机的上夹头，下密封盖35的下端连接往复运动试验机的下夹头；
[0031]步骤三，利用高压充气机将高压腔28充至所需高压，关闭进气阀13，关闭高压充气机，将液氮套31围绕在柱体34外围，将内部保温层5安装到液氮套31的外围，打开前存储装置上盖16，在前存储装置17中加入液氮，盖上前存储装置上盖16，通过温度测试仪15记录空腔附近温度，当温度值达到稳定时，开动往复运动试验机，使用位移控制模式，产生往复运动，带动往复运动杆I作往复运动，从而带动上测试橡胶圈25和下测试橡胶圈27作往复运动，通过往复运动试验机记录力、位移曲线，通过气体流量计记录气体泄漏量；
[0032]步骤四，关闭往复运动试验机，使进气管路11与高压充气机分离后，打开进气阀13，排空剩余高压气体，打开内部保温层5，待试验主体温度恢复安全值，卸下其余部分。
[0033](2)高温高压条件下动密封试验方法
[0034]步骤一，试件安装:在柱体34的中间孔洞的上下位置凹槽中放置上、下内衬密封圈26，在柱体34下表面凹槽中放置下盖密封圈30，在上密封盖22中间圆柱形孔洞上凹槽中放置上盖密封圈38，将下密封盖35通过下紧固螺栓36固定到柱体34上，将内衬33插入柱体34中，柱体34和内衬33相对应的上、中、下三个通透的孔洞对齐，将上测试橡胶圈25套在往复运动杆I中间部位外径略小于内衬内径圆柱体的凹槽中，将下测试橡胶圈27套在往复运动杆I底端外径略小于内衬内径的圆柱体的凹槽中，将安装好上、下测试橡胶圈25、27的往复运动杆I装入内衬33中，将上密封盖22套在往复运动杆I上，并盖在柱体34上，装好上紧固螺栓21，安装进气管路11和泄气管路7，泄气管路7依次穿过柱体34和内衬33的上、下孔洞，进气管路11依次穿过柱体34和内衬33的中间空洞，进气管路11通过进气管路接头14与高压打气机相连，泄气管路7通过泄气管路接头9与气体流量计相连，将进气阀13和泄气阀8打开；
[0035]步骤二，往复运动杆I上端连接往复运动试验机的上夹头，下密封盖35的下端连接往复运动试验机的下夹头；
[0036]步骤三，利用高压充气机将高压腔28充至所需高压，关闭进气阀13，关闭高压充气机，将包含炉体绝热层19和电阻丝20的加热装置安装到柱体34的外围，将电阻丝20通过导线与升温控制仪6联通，接通电源，开始对试验主体进行加热，通过温度测试仪15记录柱体34的温度，并反馈至升温控制仪6，以调节输出功率，当温度达到指定温度值时，并保持稳定，开动往复运动试验机，使用位移控制模式，产生往复运动，带动往复运动杆I作往复运动，从而带动上测试橡胶圈25和下测试橡胶圈27作往复运动，通过往复运动试验机记录力、位移曲线，通过气体流量计记录气体泄漏量；
[0037]步骤四，关闭往复运动试验机，关闭升温控制仪6电源，使进气管路11与高压充气机分离后，打开进气阀13，排空剩余高压气体，待试验主体充分冷却，打开炉体37，卸下其余部分。
【主权项】
1.一种橡胶圈极端条件下高压动密封试验装置，其特征在于，包括往复运动试验机、高压充气机、气体流量计和实施主体； 所述的往复运动试验机的上夹头与往复运动杆(I)上端连接，往复运动试验机的下夹头与实施主体下端连接;往复运动试验机带动往复运动杆(I)在内衬(33)内上下往复运动，实施主体不动，往复运动试验机记录往复运动杆(I)相对内衬(33)的位移、往复运动杆(I)与内衬(33)内壁发生相对滑动的作用力，并实时记录循环周期内的力、位移曲线，实现动态下的力、位移曲线的测量； 所述的实施主体包括往复运动杆(I)、上密封盖(22)、下密封盖(35)、柱体(34)、内衬(33)、泄气管路(7)、进气管路(11)、升温装置和制冷装置;实施主体实现不同温度条件下高压动密封测试； 所述的上密封盖(22)和柱体(34)中心开有不同尺寸的圆柱形孔洞，下密封盖(35)与柱体(34)底部固定连接，上密封盖(22)、下密封盖(35)和柱体(34)盖合后形成圆柱形空腔；内衬(33)放入圆柱形空腔内，内衬(33)外径尺寸与圆柱形空腔直径相同；上密封盖(22)通过上紧固螺栓(21)与柱体(34)连接，下密封盖(35)通过下紧固螺栓(36)与柱体(34)连接；往复运动杆(I)为变径不锈钢杆，插入内衬(33)中，上密封盖(22)穿过往复运动杆(I)盖在柱体(34)上，往复运动杆(I)顶端露出上密封盖(22)，往复运动杆(I)底端是外径小于内衬(33)内径的圆柱体，圆柱体开有凹槽，下测试橡胶圈(27)水平套在凹槽中；往复运动杆(I)中间部位是外径小于内衬(33)内径的圆柱体，圆柱体开有凹槽，上测试橡胶圈(25)水平套在凹槽中； 上、下测试橡胶圈(25、27)将圆柱形空腔隔离为上泄漏空间(24)、高压腔(28)和下泄漏空间(29);在柱体(34)和内衬(33)上开有相对应的上、中、下三个孔洞;泄气管路(7)依次穿过柱体(34)和内衬(33)的上、下孔洞，进气管路(11)依次穿过柱体(34)和内衬(33)的中间孔洞;进气管路(7)通过快接头(12)依次连接压力表(10)和进气阀(13)，通过进气管路接头(14)连入高压充气机，高压充气机对实施主体进行高压充气，实现高压环境;泄气管路(7)连接泄气阀(8)与气体流量计连通，气体流量计测量泄漏气体量； 柱体(34)上表面开有凹槽，放置上盖密封圈(23)，上密封盖(22)中间圆柱形孔洞上开有凹槽，放置上盖密封圈(38);在柱体(34)的中间孔洞的上下位置开有凹槽，放置上、下内衬密封圈26;柱体(34)下表面开有凹槽，放置下盖密封圈(30); 所述的升温装置包括升温控制仪(6)、炉体绝热层(19)、温度测量仪(15)、热电偶(32)和电阻丝(20); 电阻丝20均匀排布在圆柱形加热装置的炉体(37)内部，通过导线与升温控制仪(6)连接，形成回路;电阻丝(20)外侧包裹圆柱形的炉体绝热层(19);整个加热装置采用开合式设计，加热装置右侧开有三个与内部保温层相对应的孔洞；热电偶(32)预埋在靠近圆柱形空腔的柱体(34)内部，与温度测试仪(15)连接； 所述的制冷装置包括内部保温层(5)、液氮套(31)、液氮套前管路(39)、液氮套后管路(40),进液阀门(18)、前存储装置(17)、前存储装置上盖(16)、液氮排气管(2)、后存储装置(14)和后存储装置上盖(3);制冷装置对柱体(34)进行降温处理； 内部保温层(5)为上下封底的圆柱形保温材料，采用开合式设计，内部保温层(5)上侧两端开有供液氮套前管路(39)和液氮套后管路(40)通过的孔洞，右侧开有上、中、下三个孔洞，其中上、下两个孔洞供泄气管路(7)通过，中部的孔洞供进气管路(11)通过； 液氮套(31)为中空C型圆套体，两侧上端连接液氮套前管路(39)和液氮套后管路(40)，液氮套(31)围绕在柱体(34)外围，液氮套前管路(39)通过进液阀门(18)穿过内部保温层(5)与前存储装置(17)连接，前存储装置(17)为圆柱形液氮存储容器，前存储装置上盖(16)带有液氮排气管(2)，前存储装置(16)对液氮套添加液氮;液氮套后管路(40)穿过内部保温层(5)与后存储装置(14)连接，后存储装置(14)为漏斗形液氮存储容器，后存储装置上盖(3)带有一个液氮排气管(2)。2.根据权利要求1所述的一种橡胶圈极端条件下高压动密封试验装置，其特征在于，所述的的内衬为厚度为0.5?5mm的钢管。
【专利摘要】一种橡胶圈极端条件下高压动密封试验装置，属于航空航天和机械工程技术领域。包含往复运动试验机、高压充气机、气体流量计、升温装置、制冷装置和试验实施主体。能够在极端温度条件橡胶圈密封高压动态往复运动下同步测量出摩擦力、位移、温度以及气体泄漏量，本发明的效果和益处是能够实现不同极端条件(高压、高温、低温)下橡胶圈动密封性能的测试，该装置具有组装简便，灵活易用的特点。
【IPC分类】G01M3/26
【公开号】CN105628309
【申请号】CN201510993184
【发明人】魏成雄, 马建立, 吴承伟, 张伟, 马国军
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月25日