一种密封圈直线动密封特性实验装置及实验方法与流程

文档序号:12746380阅读:来源:国知局

技术特征:

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:所述的注液口通过管路与液压泵相连接。

4.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:所述的拉压力传感器和位移传感器均与显示器电连接。

5.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。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求5所述的密封圈直线动密封特性实验装置,其特征在于: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。

8.一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,其特征在于,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)。

9.根据权利要求8所述的密封圈直线动密封特性实验方法,其特征在于:液体压强P的取值范围为0—20MPa。

10.根据权利要求8所述的密封圈直线动密封特性实验方法,其特征在于:在液体压强中高压P1和低压P2的压差范围为0—2 MPa。

11.根据权利要求8所述的密封圈直线动密封特性实验方法,其特征在于:所述的液体可以是海水、淡水或者液压油。

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