密封圈模拟试验试件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种密封圈模拟试验试件，包括套筒试样和芯轴，套筒试样包括套筒本体；套筒本体的第一端内壁设置第一螺纹口，套筒本体的第二端内壁设置第二螺纹口；芯轴的侧壁上开设用于安装试验密封条的多个通槽，芯轴收容于套筒本体内。本实用新型提供的密封圈模拟试验试件，通过所提供试件模拟氟橡胶密封圈高温熔化后形成的腐蚀气氛，从而获得在腐蚀气氛下，钛合金试件受腐蚀情况，帮助确定钛合金工件破损发生的原因。
【专利说明】密封圈模拟试验试件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种密封圈模拟试验试件。
【背景技术】
[0002]氟橡胶圈常用于高速摩擦的工作面上，一方面发挥密封作用，同时也起到减少磨损的作用。高速摩擦产生热，使氟橡胶圈在工作状态下出现融化、挥发。在较高温度的工作界面上融化后的氟橡胶会对钛合金形成腐蚀，为了解其腐蚀机理，防止生产过程中氟橡胶对钛合金工件发生腐蚀导致工件稳定性降低的出现，需要对融合后氟橡胶对钛合金工件的腐蚀情况进行研究，因而需要模拟发生融合后的工作条件。而现有技术中缺乏能模拟该工作环境的试验件。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的在于提供一种密封圈模拟试验试件，以解决现有技术中缺乏密封圈模拟试验试件的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种密封圈模拟试验试件，包括套筒试样和芯轴，套筒试样包括套筒本体；套筒本体的第一端内壁设置第一螺纹口，套筒本体的第二端内壁设置第二螺纹口 ；芯轴的侧壁上开设用于安装试验密封条的多个通槽，芯轴收容于套筒本体内。
[0005]进一步地，套筒试样还包括至少两个通气孔，通气孔开设于第一螺纹口侧壁上，通气孔成对相对设置。
[0006]进一步地，套筒试样还包括套筒内腔，套筒内腔形成于套筒本体的中段内部，套筒内腔的底部靠近第一螺纹口形成封闭端；芯轴收容于套筒内腔中，芯轴的一端抵接与套筒内腔的封闭端。
[0007]进一步地，芯轴包括:芯轴本体、第一凸块和第二凸块，第一凸块沿芯轴本体轴向向外突出形成于芯轴本体的第一端顶面上；第二凸块沿芯轴本体轴向向外突出形成于芯轴本体的第二端顶面上。
[0008]进一步地，芯轴本体侧壁上开设多个第一密封凹槽和多个第二密封凹槽，第一密封凹槽沿芯轴本体径向向内延伸形成，并沿轴向贯通芯轴本体的两端；第二密封凹槽沿芯轴本体径向向内延伸形成，并沿轴向贯通芯轴本体的两端；多个试验密封条分别插设于第一密封凹槽和第二密封凹槽内。
[0009]进一步地，第一密封凹槽和第二密封凹槽彼此圆心角成90°。
[0010]进一步地，芯轴本体的第二端上开设多个芯轴通气孔，芯轴通气孔沿径向贯通芯轴本体的两相对侧壁。
[0011]进一步地，芯轴通气孔包括第一芯轴通气孔和第二芯轴通气孔，第一芯轴通气孔与第二芯轴通气孔成90°。
[0012]进一步地，第一芯轴通气孔和第二芯轴通气孔彼此靠近设置于芯轴本体的第二端。
[0013]本实用新型具有以下有益效果:
[0014]本实用新型提供的密封圈模拟试验试件，通过所提供试件模拟氟橡胶密封圈高温熔化后形成的腐蚀气氛，从而获得在腐蚀气氛下，钛合金试件受腐蚀情况，帮助确定钛合金工件破损发生的原因。该试件填补了密封圈模拟试验试件的空白。
[0015]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1是本实用新型优选实施例的套筒试样侧面剖视示意图；
[0018]图2是本实用新型优选实施例的芯轴局部剖视侧视示意图；以及
[0019]图3是本实用新型优选实施例的芯轴侧视剖视示意图。
[0020]图例说明:
[0021]100、套筒试样；110、第一螺纹口 ；111、通气孔；120、套筒本体；130、套筒内腔；140、第二螺纹口 ；200、芯轴；210、芯轴本体；220、第一凸块；211、第一密封凹槽；212、第二密封凹槽；213、第一芯轴通气孔；214、第二芯轴通气孔；230、第二凸块。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0023]本实用新型通过的试件包括套筒试样100和芯轴200。
[0024]参见图1套筒试样100为内部中空的圆柱管状结构。套筒试样100为钛合金制成。套筒试样100包括第一螺纹口 110、通气孔111、套筒本体120、套筒内腔130和第二螺纹口
140。套筒试样100的第一端内壁上设置螺纹形成第一螺纹口 110。第一螺纹口 110的侧壁上相对开设两对通气孔111。第一螺纹口 110底部封闭形成套筒本体120的底部。套筒本体120中空形成套筒内腔130。套筒本体120的顶部为敞口，与第二螺纹口 140连通。第二螺纹口 140设置于套筒试样100的第二端的内壁上。
[0025]参见图2，芯轴200包括芯轴本体210、第一凸块220、第一密封凹槽211、第二密封凹槽212、第一芯轴通气孔213、第二芯轴通气孔214、第二凸块230。芯轴本体210为圆柱体结构。芯轴本体210第一端端面上轴向突出形成第一凸块220。芯轴本体210侧壁上开设第一密封凹槽211和第二密封凹槽212。第一密封凹槽211和第二密封凹槽212为沿径向向芯轴本体210中心轴延伸，但没有贯通芯轴本体210。第一密封凹槽211和第二密封凹槽212沿轴向贯通芯轴本体210的侧壁。
[0026]在与第一密封凹槽211圆心角成180°的芯轴本体210侧壁上开始有另一第一密封凹槽211 (图中未示出)。第二密封凹槽212在与第二密封凹槽212的圆心角成180°的相应位置上开设与第二密封凹槽212形状相同的另一第二密封凹槽212。参见图3，任一第一密封凹槽211与第二密封凹槽212的圆心角成90°。
[0027]参见图2和图3，芯轴本体210的第二端内开设贯通芯轴本体210的第一芯轴通气孔213和第二芯轴通气孔214。第一芯轴通气孔213和第二芯轴通气孔214圆心角成90。。
[0028]芯轴本体210的第二端上设置第二凸块230。第二凸块230沿轴向向外凸起形成。
[0029]使用时，在芯轴200的2个第一密封凹槽211和2个第二密封凹槽212内插入待实验的氟橡胶密封条。
[0030]持久蠕变拉伸试验机通过螺纹连接与套筒试样100的第一螺纹口 110连接。将安装有试验用密封条的芯轴200放入套筒内腔130内。芯轴200与套筒内腔130为间隙配合。芯轴200的第一凸块220的顶面抵接于套筒内腔130的底部。热机械疲劳拉伸试验机通过螺纹连接与第二螺纹口 140连接。热机械疲劳拉伸试验机的加热棒(图中未示出)深入套筒内腔130内抵接于芯轴200的第二凸块230顶面上。加热棒加热芯轴200达到高于300°C的温度，使得插设与芯轴200侧壁上的试验密封条在较短的时间内分解、碳化，在套筒内腔130内局部区域长期持续形成一定浓度的腐蚀环境。通气孔111和芯轴200内的第一芯轴通气孔213和第二芯轴通气孔214连通芯轴200两侧，使得腐蚀气氛能在芯轴200周围扩散均匀。持久蠕变拉伸试验机带动套筒试样100运动，芯轴200静止。伸出芯轴200表面的试验密封条与套筒内腔130的内壁发生高速相对运动，模拟高转速下工作零件中心孔处的工况。
[0031]经过模拟试验，再现了发动机压气机离心叶轮内孔裂纹故障，验证了离心叶轮内孔出现裂纹的原因正是在一定的温度条件下氟橡胶圈熔化后形成的腐蚀环境造成的。
[0032]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种密封圈模拟试验试件，其特征在于，包括套筒试样(100)和芯轴(200)，所述套筒试样(100)包括套筒本体(120)； 所述套筒本体(120)的第一端内壁设置第一螺纹口(110)，所述套筒本体(120)的第二端内壁设置第二螺纹口(140)； 所述芯轴(200)的侧壁上开设用于安装试验密封条的多个通槽，所述芯轴(200)收容于所述套筒本体(120)内。
2.根据权利要求1所述的试验试件，其特征在于，所述套筒试样(100)还包括至少两个通气孔(111)，所述通气孔(111)开设于第一螺纹口(110)侧壁上，所述通气孔(111)成对相对设置。
3.根据权利要求2所述的试验试件，其特征在于，所述套筒试样(100)还包括套筒内腔(130)，所述套筒内腔(130)形成于所述套筒本体(120)的中段内部，所述套筒内腔(130)的底部靠近所述第一螺纹口(110)形成封闭端； 所述芯轴(200)收容于所述套筒内腔(130)中，所述芯轴(200)的一端抵接与所述套筒内腔(130)的封闭端。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的试验试件，其特征在于，所述芯轴(200)包括:芯轴本体(210)、第一凸块(220)和第二凸块(230)， 所述第一凸块(220)沿所述芯轴本体(210)轴向向外突出形成于所述芯轴本体(210)的第一端顶面上； 所述第二凸块(230)沿所述芯轴本体(210)轴向向外突出形成于所述芯轴本体(210)的第二端顶面上。
5.根据权利要求4所述的试验试件，其特征在于，所述芯轴本体(210)侧壁上开设多个第一密封凹槽(211)和多个第二密封凹槽(212)，所述第一密封凹槽(211)沿所述芯轴本体(210)径向向内延伸形成，并沿轴向贯通所述芯轴本体(210)的两端； 所述第二密封凹槽(212)沿所述芯轴本体(210)径向向内延伸形成，并沿轴向贯通所述芯轴本体(210)的两端； 多个所述试验密封条分别插设于所述第一密封凹槽(211)和所述第二密封凹槽(212)内。
6.根据权利要求5所述的试验试件，其特征在于，所述第一密封凹槽(211)和所述第二密封凹槽(212)彼此圆心角成90°。
7.根据权利要求6所述的试验试件，其特征在于，所述芯轴本体(210)的第二端上开设多个芯轴通气孔，所述芯轴通气孔沿径向贯通所述芯轴本体(210)的两相对侧壁。
8.根据权利要求7所述的试验试件，其特征在于，所述芯轴通气孔包括第一芯轴通气孔(213)和第二芯轴通气孔(214)，所述第一芯轴通气孔(213)与所述第二芯轴通气孔(214)成 90。。
9.根据权利要求8所述的试验试件，其特征在于，所述第一芯轴通气孔(213)和所述第二芯轴通气孔(214)彼此靠近设置于所述芯轴本体(210)的第二端。
【文档编号】G01M13/00GK203929370SQ201420268698
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李钢, 陆波, 黄子琳, 赵春玲 申请人:中国航空动力机械研究所