一种可测量密封件出入行程摩擦力与接触压力的试验装置

本发明涉及液压往复密封，尤其涉及一种可测量密封件出入行程摩擦力与接触压力的试验装置。

背景技术：

1、密封是保证液压系统正常工作最基本的装置，在液压系统中大部分泄漏是由于密封失效造成的，一旦密封失效，不仅会使系统的容积率效率降低，严重时会建立不起压力而使系统无法工作，外泄漏还会污染环境。对于往复密封中的动密封，主要的失效形式为磨损失效，因此获得密封摩擦性能全周期演变规律，对保证液压系统正常工作有重大意义；

2、在实际工况下，密封件在出行程时面临低压，入行程时面临高压，而现有的往复密封试验平台大多是将缸体做成一个通腔的形式，这种试验平台结构下的密封件在出行程与入行程时所受到系统压力相同，使得测量出的试验值不具有真实性；因此，如何准确度真实的测量密封件出入行程的摩擦力是一个亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种可测量密封件出入行程摩擦力与接触压力的试验装置，能准确真实的测量密封件出入行程的摩擦力。

2、本发明一实施例提供一种可测量密封件出入行程摩擦力与接触压力的试验装置，包括：

3、所述往复驱动系统一端与力传感器连接；所述力传感器的另一端与活塞杆连接；所述试验缸包括第一缸体、第二缸体、第一端盖、第二端盖、第一衬套以及第二衬套；所述第一缸体与第二缸体连接；所述活塞杆贯穿第一缸体与第二缸体；所述第一衬套设置在试验缸与活塞杆之间；所述第二衬套设置在试验缸与活塞杆之间；所述试验缸与压力模块连接；所述第一端盖、第二端盖与活塞杆的接触面上设置有第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件；所述第二衬套与活塞杆的接触面上设置有待测密封件；

4、所述往复驱动系统，用于带动活塞杆做往复运动；

5、所述压力模块，用于在活塞杆不与第一衬套以及第二衬套接触时，将第一缸体的腔内压力以及第二缸体的腔内压力分别调节为第一压力、第二压力以及外部环境压力；在活塞杆与第一衬套以及第二衬套接触时，将第一缸体的腔内压力分别调节为第一压力以及第二压力，将第二缸体的腔内压力调节为外部环境压力；其中，所述第一压力小于第二压力；

6、所述力传感器，用于在活塞杆不与第一衬套以及第二衬套接触时，测量第一压力下出入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件之间所产生的第一摩擦力，测量在第二压力下出入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件之间所产生的第二摩擦力，测量在外部环境压力下出入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件之间所产生的第三摩擦力；在活塞杆与第一衬套以及第二衬套接触时，测量在第一压力下出行程时活塞杆与第一活塞杆密封件、第二活塞杆密封件以及待测密封件之间的第四摩擦力，测量在第二压力下入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件、第二活塞杆密封件以及待测密封件之间的第五摩擦力。

7、进一步地，所述第一缸体上设置有第一进油口以及第一出油口；所述第二缸体上设置有第二进油口以及第二出油口；

8、所述压力模块，包括：油箱、液位计、呼吸滤、放油开关、第一吸油过滤器、第二吸油过滤器、回油过滤器、第一吸油开关、第二吸油开关、第一气驱泵、第二气驱泵、第一保压开关、第二保压开关、第一泄压开关、第二泄压开关、第一压力传感器以及第二压力传感器；

9、所述液位计、呼吸滤以及放油开关安装在油箱上；

10、所述回油过滤器的一端接入所述油箱中；所述回油过滤器的另一端经所述第一泄压开关与第二出油口连接，经所述第二泄压开关与第一出油口连接；

11、所述第一吸油过滤器一端接入所述油箱中，所述第一吸油过滤器的另一端与所述第一吸油开关连接，所述第一吸油开关的另一端与所述第一气驱泵连接，所述第一气驱泵的另一端与所述第一保压开关连接，所述第一保压开关的另一端与所述第一进油口连接，所述第一保压开关与第一进油口连接的管路上设有第一压力传感器；

12、所述第二吸油过滤器一端接入所述油箱中，所述第二吸油过滤器的另一端与所述第二吸油开关连接，所述第二吸油开关的另一端与所述第二气驱泵连接，所述第二气驱泵的另一端与所述第二保压开关连接，所述第二保压开关的另一端与所述第二进油口连接，所述第二保压开关与第二进油口连接的管路上设有第二压力传感器；

13、所述第一压力传感器，用于测量第一缸体的腔内压力；

14、所述第二压力传感器，用于测量第二缸体的腔内压力。

15、进一步地，所述压力模块，还包括：空气气源、气路开关、三联件、第一减压阀、第二减压阀、第三压力传感器以及第四压力传感器；

16、所述三联件由空气过滤器、减压阀以及油雾器依次连接组成；

17、所述气路开关的一端与空气气源连接；所述气路开关的另一端与所述三联件连接；所述三联件的另一端经第一减压阀与第一气驱泵连接，经第二减压阀与第二气驱泵连接；第一减压阀与第一气驱泵连接的管路上设有第三压力传感器；第二减压阀与第二气驱泵连接的管路上设有第四压力传感器。

18、进一步地，还包括：薄膜压力传感器、水密接插件以及接触压力测量单元；

19、所述薄膜压力传感器设置在待测密封件与第二衬套的接触面上；所述薄膜压力传感器经水密接插件与接触压力测量单元连接；

20、所述薄膜压力传感器，用于在活塞杆与第一衬套以及第二衬套接触时，测量待测密封件与第二衬套受活塞杆挤压所产生的第三压力；

21、所述水密接插件，用于根据接收的第三压力并传输至接触力测量单元；

22、所述接触压力测量单元，用于将第三压力经过放大以及滤波调制处理后生成待测密封件与活塞杆的接触压力。

23、进一步地，所述试验缸还包括：防尘圈、导向环；

24、所述第一端盖以及第二端盖上均设置有通孔；所述活塞杆穿过第一端盖以及第二端盖；

25、所述第一端盖与第一缸体的一端连接；所述第二端盖与第二缸体的一端连接；

26、所述防尘圈以及导向环分别设置在第一端盖与活塞杆的接触面上，第二端盖与活塞杆的接触面上；

27、所述防尘圈，用于在活塞杆缩回时阻止落在活塞杆上的污染物进入油液；

28、所述导向环，用于保持活塞杆与第一端盖以及第二端盖的间隙均匀。

29、进一步地，还包括：法兰；

30、所述法兰，用于连接力传感器与往复驱动系统，连接力传感器与活塞杆。

31、进一步地，所述活塞杆为阶梯轴式活塞杆。

32、进一步地，第一活塞杆密封件与第二活塞杆密封件为对称密封件结构。

33、进一步地，所述往复驱动系统包括：电动缸以及电动缸支承台；

34、所述电动缸安装在电动缸支承台上。

35、通过实施本发明具有如下有益效果：

36、本发明提供了一种可测量密封件出入行程摩擦力与接触压力的试验装置，通过往复驱动系统与力传感器连接，将力传感器与活塞杆连接，活塞杆贯穿试验缸的第一缸体和第二缸体，在第一端盖、第二端盖与活塞杆之间设置有第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件，在试验缸与活塞杆之间设置有第一衬套，在试验缸与活塞杆之间设置有第二衬套，在第二衬套与活塞杆的接触面上设置有待测密封件，试验缸与压力模块连接；通过往复驱动系统驱使活塞杆在试验缸中往复运动，在活塞杆不与第一衬套以及第二衬套接触时，压力模块将第一缸体的腔内压力以及第二缸体的腔内压力分别调节为第一压力、第二压力以及外部环境压力，通过力传感器分别测量各压力下出入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件以及第二活塞杆密封件之间所产生的第一摩擦力、第二摩擦力以及第三摩擦力；在活塞杆与第一衬套以及第二衬套接触时，在出行程时，压力模块调节第一缸体的腔内压力为第一压力，调节第二缸体的腔内压力为外部环境压力，通过力传感器测量在出行程时活塞杆与第一活塞杆密封件、第二活塞杆密封件以及待测密封件之间的第四摩擦力；在入行程时，压力模块调节第一缸体的腔内压力为第二压力，调节第二缸体的腔内压力为外部环境压力，通过力传感器测量入行程时活塞杆与第一活塞杆密封件、第二活塞杆密封件以及待测密封件之间的第五摩擦力；其中，第一压力小于第二压力，用于模拟实际工况下对应的高压以及低压情况，使得试验环境趋于真实；用户可根据测量所得的各摩擦力的值计算得到待测密封件出入行程的摩擦力。