本发明涉及试验装备技术领域，具体是涉及一种o形圈动态密封性能试验设备。
背景技术：
o形密封圈作为气压系统中的主要组成部分，气压传动过程中需要确保系统压力恒定，不会产生泄露。因此，需要针对o形圈的动态密封性能，实现o形密封圈受到动态旋转扭矩作用时的密封性能检测，开展测试和性能数据分析，为使用o形圈的气压系统设计奠定基础。
在气动加压系统作业过程中，o形圈的密封性能直接关系到气动驱动的效果。o形圈的主要作用是在规定的温度、压力以及不同的气体介质中，于静止或运动状态下起密封作用。不同材质的o形圈应在油、酸、碱、磨、化学侵蚀等环境中依然能起到良好密封、减震作用。气动系统中o形圈的应用是否可靠、合理，对气动系统的影响很大。在解决气动系统密封问题时，要同时考虑使用寿命及稳定性的问题。
在现有技术中，如申请号为201710739645.0的中国发明专利申请公开了一种机械密封干磨试验设备，该机械密封干磨试验设备的支架内设置有电机，支架上设置有转盘，电机与转盘驱动连接，转盘上设置有平台，平台上设置有定位夹具；所述的转盘的外周设置有压装气缸和检测气缸，压装气缸和检测气缸的底部固定有压块；所述的检测气缸的一侧设置有红外线测温仪，红外线测温仪的一侧设置有平晶，平晶的一侧设置有机械手，机械手的一侧设置有合格品通道和不合格品通道；所述的支架上设置有控制器。本发明所述的机械密封干磨试验设备，根据试验后温度变化是否平稳，有无异常情况，表面是否良好，有无明显拉毛，有无明显光干涉纹和老化及其它异常现象来检测其平面度、粗糙度及工作状态下总成弹力值。该设备具有针对密封设备或装置进行密封性能检测的功能。但是该设备不能针对密封部件的性能进行检测。
技术实现要素：
为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供一种结构简单、制造成本较低且自动化程度较高的一种o形圈动态密封性能试验设备。该o形圈动态密封性能试验设备可对带有o形圈的圆形工件的密封性能进行检测并通过扭矩传感器测得静密封的o形圈压缩率与受到的外力的关系。该设备可以为o形圈静密封性能试验工装加载一定的力，并且可以监测工装上盖的位移量，输出加载力与位移量的曲线。
为实现上述目的本发明的技术方案是：一种o形圈动态密封性能试验设备，包括水平的安装在控制箱顶部上的下横梁，在所述下横梁的两端部同时安装有立柱，在所述立柱的顶部水平固定地安装有上横梁，在所述上横梁的中部位置上垂直地固定安装有驱动电机，所述驱动电机上安装有减速器，在所述减速器的输出轴端设置有扭矩传感器；所述扭矩传感器将测得的信息通过安装在所述控制箱内的信号读取模块传递给单片机；所述驱动电机通过线路与设置在所述控制箱内驱动器连接，所述驱动器通过信号转换板与单片机电性连接。
优选的是，所述驱动电机为伺服电机。
在上述任一方案中优选的是，所述扭矩传感器通过法兰固定安装在上横梁上。
在上述任一方案中优选的是，在所述下横梁上可拆卸地固定安装有工装压板。
在上述任一方案中优选的是，所述工装压板的数量为两个。
在上述任一方案中优选的是，在所述控制箱内设置有电源模块。
在上述任一方案中优选的是，所述电源模块通过线路分别与单片机、信号读取模块、驱动器电性连接。
在上述任一方案中优选的是，在所述下横梁的中段位置上设置向上凸出的固定凸台。
在上述任一方案中优选的是，所述凸台为圆形结构。
在上述任一方案中优选的是，所述控制箱为矩形结构，采用铝合金材料制成。
在上述任一方案中优选的是，所述驱动电机与所述减速器及扭矩传感器同轴连接。
在上述任一方案中优选的是，所述扭矩传感器处于所述上横梁的下面。
在上述任一方案中优选的是，所述单片机通过线路连接有计算机。
在上述任一方案中优选的是，所述控制箱采用铝合金型材制成。
在上述任一方案中优选的是，所述控制箱的底部设置有支撑脚。
在上述任一方案中优选的是，所述控制箱为正方体结构。
在上述任一方案中优选的是，所述电源模块通过线路连接有外部电源。
在上述任一方案中优选的是，所述驱动器为伺服驱动器。
在上述任一方案中优选的是，所述立柱为金属材料制成的立柱。
在上述任一方案中优选的是，所述立柱为圆形结构。
与现有技术相比本发明的优点在于：该设备自动化程度较高，检测精确。
附图说明
图1为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备的原理图。
图2为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备一优选实施例的立体结构示意图。
图3为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备图1所示实施例的主视结构示意图。
图4为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备图1所示实施例中控制箱的主视结构示意图。
图5为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备图4所示实施例的俯视结构示意图。
图6为按照本发明的o形圈动态密封性能试验设备的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的多个优选实施作进一步阐述说明；
下面公开了多种不同的实施例所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为了简化公开内容，下面描述了各元素和排列的具体实例。当然，这些仅仅为例子而已，并非对本发明得保护范围进行限制。
实施例1：
如图1-6所示，一种o形圈动态密封性能试验设备，包括控制箱7、上横梁4、下横梁5、两个立柱6、驱动电机1、减速器2及扭矩传感器3。控制箱7为箱体结构，其采用铝合金型材制成。在控制箱7的顶部平面上固定安装有下横梁5。在下横梁5的两个端部上同时垂直地的安装有立柱6。所述立柱6为圆形结构且其采用金属材料制成。在所述立柱6的顶部水平固定地安装有上横梁4。所述上横梁4的一端与任一立柱6的顶部固定连接，所述上横梁4的另一端与另一立柱6的顶部固定连接。上横梁4与下横梁5相互平行。在上横梁4的中部位置上固定安装有驱动电机1。所述驱动电机1上安装有减速器2。在减速器2的输出轴端设置有扭矩传感器3。换言之，驱动电机1、减速器2和扭矩传感器3同轴连接。扭矩传感器3通过法兰固定安装在上横梁上。在所述下横梁5上可拆卸地固定安装有工装压板8。所述工装压板8的数量为两个。在所述下横梁5的中段位置上设置向上凸出的固定凸台9。所述凸台9为圆形结构。
在控制箱7内安装有单片机13、电源模块14、驱动器15及传感器信号放大器16。在本实施例中，所述驱动电机1伺服电机。所述扭矩传感器3将测得的信息通过安装在控制箱7内的信号读取模块12传递给单片机13。驱动电机1通过线路与设置在控制箱7内的驱动器15电性连接，所述驱动器15通过信号转换板与单片机13电性连接。电源模块14通过线路分别与单片机13、信号读取模块12及驱动器15电性连接。在本实施例中，所述驱动器为伺服电机驱动器。
该o形圈动态密封性能试验设备采用西门子s7-200smart单片机作为主控单元cpu进行控制，并连接计算机上安装的wincc软件来进行上位控制和显示相关信息。主控单元接收上位计算机传送来的控制信息，完成扭矩传感器的相关信号的读取，并传递给上位计算机进行显示，主控单元接收上位计算机传送来的控制信息，完成对伺服驱动器的控制，从而控制伺服电动缸的运动与停止。单片机板卡向电机伺服驱动器发送控制指令，控制伺服电机运行。运动控制单元包括计算机系统、plc单元、伺服电机、伺服电机驱动器。伺服驱动器按照计算机发送的指令向驱动电机发出脉冲信号，实现对伺服电机转速的精确控制，并通过电机码盘反馈的转速信号对电机转速进行闭环控制，控制电机的输出旋转加载。本实施例中的西门子s7-200smart单片机，该单片机配备西门子专用高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15μs，在同级别小型单片机中遥遥领先。一颗强有力的“芯”，可以在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。单片机提供不同类型、i/o点数丰富的cpu模块，单体i/o点数最高可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。cpu模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。通过以太网接口与smart700ie触摸显示屏连接，进行数据传递。
实施例2：
如图1-6所示，一种o形圈动态密封性能试验设备，包括控制箱7、上横梁4、下横梁5、两个立柱6、驱动电机1、减速器2及扭矩传感器3。控制箱7为箱体结构，其采用铝合金型材制成。在控制箱7的顶部固定安装有下横梁5。在下横梁5的两个端部上同时垂直地的安装有立柱6。所述立柱6为圆形结构且其采用金属材料制成。在所述立柱6的顶部水平固定地安装有上横梁4。所述上横梁4的一端与任一立柱6的顶部固定连接，所述上横梁4的另一端与另一立柱6的顶部固定连接。上横梁4与下横梁5相互平行。在上横梁4的中部位置上固定安装有驱动电机1。所述驱动电机1上安装有减速器2。在减速器2的输出轴端设置有扭矩传感器3。换言之，驱动电机1、减速器2和扭矩传感器3同轴连接。扭矩传感器3通过法兰固定安装在上横梁上。在所述下横梁5上可拆卸地固定安装有工装压板8。所述工装压板8的数量为两个。在所述下横梁5的中段位置上设置向上凸出的固定凸台9。所述固定凸台9为圆形结构。所述两个工装压板8分处于固定凸台9的两侧。
在控制箱7内安装有单片机13、电源模块14、驱动器15及传感器信号放大器16。所述驱动器为伺服电机驱动器。驱动电机1伺服电机。所述扭矩传感器3将测得的信息通过安装在控制箱7内的信号读取模块12传递给单片机13。单片机13通过线路与计算机电性连接。扭矩传感器3将测得的o形圈的信息通过线路传递给所述计算机并显示在计算机的显示器上。驱动电机1通过线路与设置在控制箱7内的驱动器15电性连接，所述驱动器15通过信号转换板与单片机13电性连接。电源模块14通过线路分别与单片机13、信号读取模块12及驱动器15电性连接。
实施例3：
如图1-6所示，一种o形圈动态密封性能试验设备，包括水平的安装在控制箱7顶部上的下横梁5，在所述下横梁5的两端部同时安装有立柱6，在所述立柱6的顶部水平固定地安装有上横梁4，在所述上横梁4的中部位置上垂直地固定安装有驱动电机1，所述驱动电机1上安装有减速器2，在所述减速器2的输出轴端设置有扭矩传感器3；所述扭矩传感器3将测得的信息通过安转在所述控制箱7内的信号读取模块12传递给单片机13；所述驱动电机1通过线路与设置在所述控制箱7内驱动器15连接，所述驱动器15通过信号转换板与单片机13电性连接。在本实施例中，所述驱动电机1为伺服电机。在所述控制箱7内设置有电源模块14。电源模块14可通过线路与外部电源连接。电源模块14通过线路分别与单片机13、信号读取模块12、驱动器15电性连接。所述伺服电机、所述减速器2及扭矩传感器3同轴连接。在本实施例中，所述控制箱底部安装有可调节高度的支撑脚10。支撑脚10的数量为四个。
以上所述仅是本发明的优选实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本发明由现有技术的结合构成，这些构成本发明的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本发明而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本发明的一部分。