一种焊接金属波纹管失弹试验装置的制造方法

文档序号:10767289阅读:546来源:国知局
一种焊接金属波纹管失弹试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征是该试验装置由机械结构系统、恒温系统、压力测量系统组成。机械结构系统用来安装波纹管及压力传感器,并使波纹管压缩,将压缩产生的力通过承力杆传递到压力传感器上;恒温系统用于控制液体介质油的温度,使其温度稳定在要求范围内,并对箱体起到隔热、保温作用;压力测量系统用于测量并直观读取波纹管的弹力值。本实用新型实现了在高温下,对波纹管弹力变化数据的连续测量;恒温系统,解决了恒温箱难于在高温下测量波纹管弹力的技术难题;本实用新型可对三个波纹管同时进行试验,实现对三组不同初始压力下的波纹管弹力变化数据的精确测量。
【专利说明】
一种焊接金属波纹管失弹试验装置
技术领域
:
[0001]本发明涉及一种焊接金属波纹管失弹试验装置,属于栗用机械密封领域。
【背景技术】
:
[0002]机械密封用焊接金属波纹管在高温的工况中,其弹性会慢慢减小,这种现象叫波纹管的失弹。高温下热油栗密封失效相当一部分是由于波纹管失弹造成的,波纹管失弹将导致端面摩擦副间闭合力的减小,严重时使密封失效。对波纹管进行失弹试验研究,对波纹管工作的可靠性研究具有十分重要的意义。目前,对焊接金属波纹管的失弹试验研究十分少见,缺少对焊接金属波纹管失弹理论的试验论证。

【发明内容】

:
[0003]本发明的目的是针对目前对焊接金属波纹管失弹试验研究不足的问题,提供的一种焊接金属波纹管失弹试验装置。其特点是在高温下对波纹管弹力的变化数据进行连续测量,波纹管试样一次安装完毕直到试验结束,中途无需重复加载、卸载等过程,有效的减少每一次重复安装时造成的人为误差,本发明可对三个波纹管同时进行试验,实现对三组不同初始压力下的波纹管弹力变化数据进行精确测量。
[0004]为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0005]一种焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于该试验装置由机械结构系统、恒温系统、压力测量系统组成。
[0006]机械结构系统用来安装波纹管及压力传感器,使波纹管压缩,将压缩产生的力通过承力杆传递到压力传感器上。
[0007]恒温系统控制液体介质油的温度,使其温度稳定在要求范围内,对箱体起到隔热、保温作用。
[0008]压力测量系统用于测量并直观读取波纹管的弹力值。
[0009]波纹管试样安装于箱体盖上。
[0010]圆柱销安装在承力杆上,用于固定上、下支撑板相对位置。
[0011]波纹管压缩产生的力通过承力杆施加到压力传感器。
[0012]拧动螺钉,调节对压力传感器施加的压力值。
[0013]承力杆能沿着箱体盖上通孔无阻碍运动,不发生卡滞现象;承力杆材料为抗蠕变强度高的钢材;承力杆与通孔间使用润滑油充分润滑。
[0014]上、下支撑板,加工有凹槽结构,将波纹管与压力传感器沿周向相对位置固定。
[0015]上、下支撑板选用耐高温不锈钢材。
[0016]下支撑板厚度尺寸大于上支撑板。
[0017]恒温系统,未直接使用恒温箱对系统进行保温。
[0018]恒温系统由加热管、温度传感器、交流接触器、温度控制仪、隔热板、隔热纤维毯、隔热墙组成;
[0019]加热管对介质油加热,加热管选用不锈钢U型加热管。
[0020]温度传感器感应介质油温度,温度传感器为PT100铂热电阻。
[0021]温度传感器将温度信号传递给温度控制仪,温度控制仪控制交流接触器,实现对加热管电路的通断。
[0022]箱体置于隔热墙中,箱体与隔热墙间缝隙用隔热纤维毯填充;隔热纤维毯材料为硅酸铝陶瓷纤维。
[0023]隔热板、隔热墙的材料为硅酸铝盐。
[0024]箱体中的介质油为硅油。
[0025]压力传感器为箔式荷重传感器。
[0026]压力传感器顶部承力部位为圆盘形,增加其与上支撑板的接触面积。
[0027]压力传感器与压力显示仪相连,直接读取波纹管的弹力变化值。
[0028]隔热板与压力传感器间安装丝状热电偶,实时检测压力传感器工作温度。
[0029]机械结构系统中,将安装有波纹管试样的箱体盖固定于箱体上,圆柱销安装在承力杆上,将上支撑板与下支撑板相对位置固定,对上、下支撑板产生作用力,波纹管被压缩,压缩产生的力通过承力杆施加到压力传感器,拧动螺钉,调节对压力传感器施加的压力值,直至达到试验所需的预压力值。
[0030]机械结构系统中的箱体置于恒温系统的隔热墙中,恒温系统中的隔热纤维毯用于填充箱体与隔热墙之间缝隙。
[0031]压力传感器固定于机械结构系统的箱体盖上,机械结构系统产生的力显示在压力测量系统中,波纹管实际产生预压力F,等于压力显示器读数F1,减去上支撑板、下支撑板、承力杆、圆柱销、螺钉、波纹管的重力F2,加上液体对零件浮力F3。
[0032]压力测量系统中的压力传感器与压力显示仪相连,直接读取机械结构系统中波纹管的弹力变化值。
[0033]恒温系统中,加热管固定于机械结构系统的箱体盖上,对介质油加热。
[0034]恒温系统中的温度传感器固定于机械结构系统的箱体盖上,感应介质油温度,温度传感器将温度信号传递给温度控制仪,温度控制仪控制交流接触器,实现对加热管电路的通断。
【附图说明】
:
[0035]图1是焊接金属波纹管失弹试验装置整体结构简图;
[0036]图2是焊接金属波纹管失弹试验装置机械结构主视图;
[0037]图3为图2的俯视图;
[0038]图中:1、交流接触器,2、螺钉,3、圆柱销,4、承力杆,5、上支撑板,6、压力传感器,7、加热管,8、温度控制仪,9、隔热板,10、箱体盖,11、焊接金属波纹管,12、温度传感器,13、下支撑板,14、箱体,15、隔热墙。
【具体实施方式】
:
[0039]本发明一种焊接金属波纹管失弹试验装置,下面通过实施例对本发明进行具体描述:
[0040]图1中,试验时,将安装有波纹管试样11的箱体盖10固定于箱体14上,圆柱销3安装在承力杆4上,将上支撑板5与下支撑板13相对位置固定,对上、下支撑板产生作用力,波纹管为弹性元件,波纹管被压缩,压缩产生的力通过承力杆施加到压力传感器6,拧动螺钉2,调节对压力传感器施加的压力值,直至达到试验所需的预压力值。
[0041]波纹管实际产生预压力F,等于压力显示器读数F1,减去上支撑板、下支撑板、承力杆、圆柱销、螺钉、波纹管的重力F2,加上液体对零件浮力F3,由于液体对零件的浮力很小,F3可以忽略不计,有公式:
[0042]F=F1-F2
[0043]其中F1在压力显示仪上直接读出,F2在实验前使用电子称称量得到。
[0044]承力杆4能沿着箱体盖10上通孔无阻碍运动,不发生卡滞现象;承力杆4材料为抗蠕变强度高的钢材;承力杆4与通孔间使用润滑油充分润滑。
[0045]上支撑板5与下支撑板13,加工有凹槽结构,将波纹管11与压力传感器6沿周向相对位置固定;上、下支撑板选用耐高温不锈钢材;下支撑板13厚度尺寸大于上支撑板5。
[0046]图1中,恒温系统,未直接使用恒温箱对系统进行保温。
[0047]图1中,恒温系统由加热管7、温度传感器12、交流接触器1、温度控制仪8、隔热板9、隔热纤维毯、隔热墙15组成。
[0048]加热管7对介质油加热,加热管7选用不锈钢U型加热管。
[0049 ] 温度传感器12感应介质油温度,温度传感器为PTl 00铂热电阻。
[0050]温度传感器12将温度信号传递给温度控制仪8,温度控制仪控制交流接触器I,实现对加热管7电路的通断。
[0051]箱体14置于隔热墙15中,箱体14与隔热墙15间缝隙用隔热纤维毯填充,隔热纤维毯材料为硅酸铝陶瓷纤维。
[0052]隔热板9、隔热墙15的材料为硅酸铝盐。
[0053]箱体14中的介质油为硅油。
[0054]压力传感器6为高精度的箔式荷重传感器。
[0055]压力传感器6顶部承力部位为圆盘形,增加其与上支撑板5的接触面积。
[0056]压力传感器6与压力显示仪相连,直接读取波纹管11的弹力变化值。
[0057]隔热板9与压力传感器6间安装丝状热电偶,实时检测压力传感器工作温度。
[0058]图2与图3所示,本发明可对三个波纹管11同时进行试验,实现对三组不同初始压力下的波纹管11弹力变化数据进行精确测量。
【主权项】
1.一种焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于该试验装置由机械结构系统、恒温系统、压力测量系统组成;机械结构系统用来安装波纹管及压力传感器,使波纹管压缩,将压缩产生的力通过承力杆传递到压力传感器上;恒温系统控制液体介质油的温度,使其温度稳定在要求范围内,对箱体起到隔热、保温作用;压力测量系统用于测量并直观读取波纹管的弹力值。2.如权利要求1所述焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于: 波纹管试样安装于箱体盖上;圆柱销安装在承力杆上,用于固定上、下支撑板相对位置;波纹管压缩产生的力通过承力杆施加到压力传感器;拧动螺钉,调节对压力传感器施加的压力值; 承力杆能沿着箱体盖上通孔无阻碍运动,不发生卡滞现象;承力杆材料为抗蠕变强度高的钢材;承力杆与通孔间使用润滑油充分润滑; 上、下支撑板,加工有凹槽结构,将波纹管与压力传感器沿周向相对位置固定;上、下支撑板选用耐高温不锈钢材;下支撑板厚度尺寸大于上支撑板。3.如权利要求1所述焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于: 恒温系统,未直接使用恒温箱对系统进行保温; 恒温系统由加热管、温度传感器、交流接触器、温度控制仪、隔热板、隔热纤维毯、隔热墙组成; 加热管对介质油加热,加热管选用不锈钢U型加热管; 温度传感器感应介质油温度,温度传感器为PTlOO铂热电阻; 温度传感器将温度信号传递给温度控制仪,温度控制仪控制交流接触器,实现对加热管电路的通断; 箱体置于隔热墙中,箱体与隔热墙间缝隙用隔热纤维毯填充;隔热纤维毯材料为硅酸铝陶瓷纤维; 隔热板、隔热墙的材料为硅酸铝盐; 箱体中的介质油为硅油。4.如权利要求1所述焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于: 压力传感器为箔式荷重传感器; 压力传感器顶部承力部位为圆盘形,增加其与上支撑板的接触面积; 压力传感器与压力显示仪相连,直接读取波纹管的弹力变化值; 隔热板与压力传感器间安装丝状热电偶,实时检测压力传感器工作温度。5.如权利要求1所述焊接金属波纹管失弹试验装置,其特征在于机械结构系统、恒温系统、压力测量系统之间有如下关系: 机械结构系统中,将安装有波纹管试样11的箱体盖10固定于箱体14上,圆柱销3安装在承力杆4上,将上支撑板5与下支撑板13相对位置固定,对上、下支撑板产生作用力,波纹管被压缩,压缩产生的力通过承力杆施加到压力传感器6,拧动螺钉2,调节对压力传感器施加的压力值,直至达到试验所需的预压力值; 机械结构系统中的箱体14置于恒温系统的隔热墙15中,恒温系统中的隔热纤维毯用于填充箱体14与隔热墙15之间缝隙; 压力传感器固定于机械结构系统的箱体盖10上,机械结构系统产生的力显示在压力测量系统中,波纹管实际产生预压力F,等于压力显示器读数F1,减去上支撑板、下支撑板、承力杆、圆柱销、螺钉、波纹管的重力F2,加上液体对零件浮力F3 ; 压力测量系统中的压力传感器6与压力显示仪相连,直接读取机械结构系统中波纹管11的弹力变化值; 恒温系统中,加热管7固定于机械结构系统的箱体盖10上,对介质油加热; 恒温系统中的温度传感器12固定于机械结构系统的箱体盖10上,感应介质油温度,温度传感器12将温度信号传递给温度控制仪8,温度控制仪控制交流接触器I,实现对加热管7电路的通断。
【文档编号】G01M5/00GK205449421SQ201521050518
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月16日
【发明人】马咏梅, 丁万, 王庆, 张尔卿, 朱涛, 张弦, 黄敏, 孙四中, 孙丹凤, 张智
【申请人】四川大学, 四川日机密封件股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1