一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置及方法与流程

本发明涉及轴封性能检测技术领域，更具体的说是涉及一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置及方法。

背景技术：

旋转轴密封是指在机械设备壳体有外伸旋转轴处，用于阻止液体由设备内向外泄漏的密封圈。轴封通常由耐油橡胶制成，内部有直角形圆环铁骨架支撑，轴封内部的唇口外缘有弹簧圈，使密封唇口箍紧在轴表面，起到密封作用。泄漏量是衡量轴封密封性能的关键参数，一旦泄漏量过大，密封就会失效。因此，在轴封的设计与使用过程中，需要对泄漏量进行尽量精确地测量。

但是，现有的轴封泄漏量的测量通常是采用直接测量的方式，一定时间内，对轴封处泄漏的油液进行收集后称量。但轴封的泄漏是一个缓慢的过程，经过长时间的收集，油液可能会挥发，或者沾到设备表面，不能全部流入称量容器中，使轴封泄漏量的测量存在较大误差；同时，对于很多实际的使用情况来说，在不同的温度和压力条件下，轴封的泄漏情况也不相同，而现有的技术并不能够对油液不同温度和压力状态下轴封的泄漏量进行测量。

因此，如何提供一种具有温度和压力调节功能、且结构简单、使用方便、测量精度高的旋转轴密封泄漏量测量装置及其测量方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置，具有温度和压力调节功能，能够满足旋转轴密封泄漏量的高精度测量，且结构简单，使用方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置，包括：底座、腔体、前固定盘、后固定盘、测量组件、温度调节组件和压力调节组件；

所述腔体底部与所述底座可拆卸连接；所述腔体具有水平方向贯穿的空腔，所述空腔内用于容纳油液；

所述前固定盘和所述后固定盘分别与所述腔体的空腔两端可拆卸密封连接；所述前固定盘的中央开设有用于安装轴封的安装孔；

所述测量组件包括开关阀和量筒；所述开关阀固定在所述腔体的顶部，且与所述腔体的空腔连通；所述量筒竖直设置，且底端与所述开关阀连通；

所述温度调节组件用于调节并检测所述腔体内的油液温度；

所述压力调节组件用于调节并检测所述腔体内的油液压力。

通过上述技术方案，本发明提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置，采用间接测量的方式实现旋转轴密封泄漏量的高精度测量，通过对量筒液位的观察即可确定最终的测量结果，通过温度调节组件和压力调节组件能够有效实现对油液温度和压力的调节，满足不同条件下的轴封泄漏量的测量，简化了现有技术的复杂结构，且测量精度高，使用简单方便。

需要说明的是，在使用时扣合所述量筒盖，能够有效防止油液的挥发，提高测量精度。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，所述温度调节组件包括电热管、电接头和温度传感器；所述电热管的两端与所述腔体的空腔侧壁固定连接，且盘绕在所述空腔内；所述电接头与所述电热管的两端电性连接，且穿出所述腔体；所述温度传感器的探头穿过所述腔体伸入所述空腔内部，且无限接近所述轴封。既能够实现对腔体内油液温度的加热，又能够实现对油液温度的检测，温度调节效果更强。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，所述电热管在所述腔体的空腔内盘绕形成u型结构。能够防止电热管对旋转轴的影响，有效避免了位置干涉。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，所述后固定盘上开设有进气孔；所述压力调节组件包括气囊和压力传感器；所述气囊固定在所述后固定盘的内壁上，且与所述进气孔连通；所述压力传感器的探头穿过所述腔体伸入所述空腔内部。既能够实现对腔体内油液压力进行调节，又能够实现对油液压力的检测，压力调节效果更强。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，所述前固定盘包括端盖、第一螺栓、卡盘和卡板；所述端盖为中央开设有阶梯孔的环形盘，所述端盖的环形面上开设有多个第一连接孔；所述第一螺栓穿过所述第一连接孔与所述腔体上开设的第一螺栓孔紧固连接；所述卡盘密封内嵌在所述阶梯孔内；所述卡盘中央开设有所述安装孔；所述卡板的数量为多个，且围绕所述卡盘布置，所述卡板的一端与所述端盖转动连接，另一端与所述卡盘的表面卡接。采用了端盖和卡盘两部分与腔体进行可拆卸安装；同时，由于端盖在安装时能够实现位置调整，能够对端盖安装孔与旋转轴的同轴度进行调节，结构简单，且调节精度高。

需要说明的是，所述阶梯孔具有两层，在所述端盖的前表面开设的第一层孔用于容纳所述卡盘，且所述卡盘与所述阶梯孔的第一层孔为过渡配合；第一层孔上开设的第二层孔为通孔，用于旋转轴穿过。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，还包括固定块、第二螺栓和径向调节螺栓；所述固定块的数量为多个，且围绕所述端盖布置；所述固定块上开设有两个朝向所述腔体的第二连接孔，且所述固定块上开设有轴线指向所述端盖圆心的第一螺纹孔；所述第二螺栓穿过所述第二连接孔与所述腔体上开设的第二螺栓孔紧固连接；所述径向调节螺栓与所述第一螺纹孔螺纹连接，且穿过所述第一螺纹孔顶紧所述端盖侧壁。能够通过拧动径向调节螺栓对端盖的位置进行调整固定，当端盖的位置调整完成后，拧紧第一螺栓，即可实现端盖的固定，调节精度更高。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，还包括第三螺栓；所述腔体的底部向两端的侧壁方向具有凸出的连接块，所述连接块的竖直方向上开设有两个第三连接孔；所述第三螺栓穿过所述第三连接孔与所述底座螺纹连接。能够实现对腔体位置的调整，使用简单。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，还包括固定板、第四螺栓和横向调节螺栓；所述固定板上开设有第四连接孔和第三螺纹孔；所述第四螺栓穿过所述第四连接孔与所述底座的侧壁螺纹紧固连接；所述横向调节螺栓与所述第三螺纹孔螺纹连接，并穿过所述第三螺纹孔顶紧所述连接块的侧壁。使腔体的位置调整能够限定在两个横向调节螺栓的作用之间，调节精度更高。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置中，所述底座上沿所述横向调节螺栓的轴向方向开设有贯通的凹槽，所述凹槽与所述腔体的底部适配。能够使腔体限位在凹槽内，提高其调节过程中的结构稳定性和精度。

本发明还提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

s1、将所述腔体与所述底座预松动连接；

s2、将所述后固定盘与所述腔体的空腔一端密封固定连接；将所述前固定盘与所述腔体的空腔另一端预松动连接，并将所述轴封安装在所述安装孔内；

s3、将旋转轴的一端插入所述轴封并进入所述腔体的空腔内；

s4、根据所述旋转轴和所述轴封的连接位置调节所述前固定盘的同轴度，并依次紧固连接所述腔体和所述底座、以及所述前固定盘和所述腔体；

s5、打开所述开关阀，向所述量筒内注入油液，当所述腔体的空腔内注满油液后，扣合所述量筒盖，读取所述量筒的数值x初，并关闭所述开关阀；

s6、驱动旋转轴旋转，根据需求设定转速，旋转结束后，打开所述开关阀，读取所述量筒的数值x末，即得到泄漏量δx；

s7、根据实验需求，在旋转轴旋转前通过所述温度调节组件和所述压力调节组件对油液的温度和压力进行调整和检测。

优选的，在上述一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量方法中，在s2中：先将轴封安装在所述安装孔内，然后将所述卡盘与所述端盖密封紧固连接，最后将所述端盖与所述腔体预松动连接。能够有效地对前固定盘的各部件实现高精度调节。

通过上述技术方案，本发明提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量方法，采用间接测量的方式实现旋转轴密封泄漏量的高精度测量，通过对量筒液位的观察即可确定最终的测量结果，通过温度调节组件和压力调节组件能够有效实现对油液温度和压力的调节，满足不同条件下的轴封泄漏量的测量，简化了现有技术的复杂步骤，且测量精度高，使用简单方便。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置及方法，具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置及方法，采用间接测量的方式实现旋转轴密封泄漏量的高精度测量，通过对量筒液位的观察即可确定最终的测量结果，通过温度调节组件和压力调节组件能够有效实现对油液温度和压力的调节，满足不同条件下的轴封泄漏量的测量，简化了现有技术的复杂结构和步骤，且测量精度高，使用简单方便。

2、采用了端盖和卡盘两部分与腔体进行可拆卸安装，当对不同的轴封进行泄漏量测量时，只需要更换安装轴封的卡盘即可；同时，由于端盖在安装时能够实现位置调整，能够对端盖安装孔与旋转轴的同轴度进行调节，结构简单，且调节精度高。

3、本发明能够通过拧动径向调节螺栓对端盖的位置进行调整固定，当端盖的位置调整完成后，拧紧第一螺栓，即可实现端盖的固定；通过螺钉能够实现对卡板的快速固定；通过两个横向调节螺栓的作用使腔体的位置能够限定调整；各零件的调节稳定性强，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的整体结构示意图；

图2附图为本发明提供的局部a的放大图；

图3附图为本发明提供的整体结构的主视图；

图4附图为本发明提供的整体结构的侧视图；

图5附图为本发明提供的整体结构的俯视图；

图6附图为本发明提供的整体结构去除端盖的主视图；

图7附图为本发明提供的整体结构的侧剖视图；

图8附图为本发明提供的局部b的放大图；

图9附图为本发明提供的端盖的结构示意图；

图10附图为本发明提供的后固定盘的侧剖视图；

图11附图为本发明提供的固定板的剖视图。

其中：

1-底座；

11-凹槽；

2-腔体；

21-空腔

22-第一螺栓孔；

23-第二螺栓孔；

24-连接块；

25-第三连接孔；

3-前固定盘

31-端盖；

311-阶梯孔；

312-第一连接孔；

313-第二螺纹孔；

32-第一螺栓；

33-卡盘；

331-安装孔；

34-卡板；

341-卡接孔；

35-固定块；

351-第二连接孔；

352-第一螺纹孔；

36-第二螺栓；

37-径向调节螺栓；

38-螺钉；

4-后固定盘；

41-进气孔；

5-测量组件；

51-开关阀；

52-量筒；

53-量筒盖；

6-温度调节组件；

61-电热管；

62-电接头；

63-温度传感器；

7-压力调节组件；

71-气囊；

72-压力传感器；

8-第三螺栓；

91-固定板；

911-第四连接孔；

912-第三螺纹孔；

92-第四螺栓；

93-横向调节螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例公开了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量装置，包括：底座1、腔体2、前固定盘3、后固定盘4、测量组件5、温度调节组件6和压力调节组件7；

腔体2底部与底座1可拆卸连接；腔体2具有水平方向贯穿的空腔21，空腔21内用于容纳油液；

前固定盘3和后固定盘4分别与腔体2的空腔两端可拆卸密封连接；前固定盘3的中央开设有用于安装轴封的安装孔331；

测量组件5包括开关阀51和量筒52；开关阀51固定在腔体2的顶部，且与腔体2的空腔21连通；量筒52竖直设置，且底端与开关阀51连通；

温度调节组件6用于调节并检测腔体2内的油液温度；

压力调节组件7用于调节并检测腔体2内的油液压力。

为了进一步优化上述技术方案，温度调节组件6包括电热管61、电接头62和温度传感器63；电热管61的两端与腔体2的空腔21侧壁固定连接，且盘绕在空腔21内；电接头62与电热管61的两端电性连接，且穿出腔体2；温度传感器63的探头穿过腔体2伸入空腔21内部，且无限接近轴封。

为了进一步优化上述技术方案，电热管61在腔体2的空腔21内盘绕形成u型结构。

为了进一步优化上述技术方案，后固定盘4上开设有进气孔41；压力调节组件7包括气囊71和压力传感器72；气囊71固定在后固定盘4的内壁上，且与进气孔41连通；压力传感器72的探头穿过腔体2伸入空腔21内部。

为了进一步优化上述技术方案，前固定盘3包括端盖31、第一螺栓32、卡盘33和卡板34；端盖31为中央开设有阶梯孔311的环形盘，端盖31的环形面上开设有多个第一连接孔312；第一螺栓32穿过第一连接孔312与腔体2上开设的第一螺栓孔22紧固连接；卡盘33密封内嵌在阶梯孔311内；卡盘33中央开设有安装孔331；卡板34的数量为多个，且围绕卡盘33布置，卡板34的一端与端盖31转动连接，另一端与卡盘33的表面卡接。

为了进一步优化上述技术方案，还包括固定块35、第二螺栓36和径向调节螺栓37；固定块35的数量为多个，且围绕端盖31布置；固定块35上开设有两个朝向腔体2的第二连接孔351，且固定块35上开设有轴线指向端盖31圆心的第一螺纹孔352；第二螺栓36穿过第二连接孔351与腔体2上开设的第二螺栓孔23紧固连接；径向调节螺栓37与第一螺纹孔352螺纹连接，且穿过第一螺纹孔352顶紧端盖31侧壁。

为了进一步优化上述技术方案，还包括第三螺栓8；腔体2的底部向两端的侧壁方向具有凸出的连接块24，连接块24的竖直方向上开设有两个第三连接孔25；第三螺栓8穿过第三连接孔25与底座1螺纹连接。

为了进一步优化上述技术方案，还包括固定板91、第四螺栓92和横向调节螺栓93；固定板91上开设有第四连接孔911和第三螺纹孔912；第四螺栓92穿过第四连接孔911与底座1的侧壁螺纹紧固连接；横向调节螺栓93与第三螺纹孔912螺纹连接，并穿过第三螺纹孔912顶紧连接块24的侧壁。

为了进一步优化上述技术方案，底座1上沿横向调节螺栓93的轴向方向开设有贯通的凹槽11，凹槽11与腔体2的底部适配。

实施例2：

本发明实施例公开了一种压力温度可调的旋转轴密封泄漏量测量方法，具体包括以下步骤：

s1、将腔体2与底座1预松动连接；

s2、将后固定盘4与腔体2的空腔一端密封固定连接；将前固定盘3与腔体2的空腔另一端预松动连接，并将轴封安装在安装孔331内；

s3、将旋转轴的一端插入轴封并进入腔体2的空腔内；

s4、根据旋转轴和轴封的连接位置调节前固定盘3的同轴度，并依次紧固连接腔体2和底座1、以及前固定盘3和腔体2；

s5、打开开关阀51，向量筒52内注入油液，当腔体2的空腔21内注满油液后，扣合量筒盖53，读取量筒52的数值x初，并关闭开关阀51；

s6、驱动旋转轴旋转，根据需求设定转速，旋转结束后，打开开关阀51，读取量筒52的数值x末，即得到泄漏量δx；

s7、根据实验需求，在旋转轴旋转前通过温度调节组件6和压力调节组件7对油液的温度和压力进行调整和检测。

为了进一步优化上述技术方案，在s2中：先将轴封安装在安装孔331内，然后将卡盘33与端盖31密封紧固连接，最后将端盖31与腔体2预松动连接。

本实施例提供的方法的详细步骤为：

将腔体2的底部放置在底座1的凹槽11内，将固定板7通过第四螺栓8与底座1固定连接；将横向调节螺栓9穿过第三螺纹孔72，且不顶紧腔体2的侧壁。

将后固定盘4与腔体2的空腔一端密封固定连接；将轴封安装在卡盘33的安装孔331内，并将卡盘33通过卡板34和螺钉38压紧在端盖31的阶梯孔311内；螺钉38与第二螺纹孔313配合；将端盖31与腔体2的空腔另一端通过第一螺栓32预松动连接。

将旋转轴的一端插入轴封并进入腔体2的空腔内；根据旋转轴和轴封的连接位置调节前固定盘3的同轴度：首先，通过横向调节螺栓9粗调腔体2的位置，并顶紧固定；然后，通过径向调节螺栓37精调端盖31的位置，并拧紧第一螺栓32。

打开开关阀51，向量筒52内注入油液，当腔体2的空腔21内注满油液后，扣合量筒盖53，读取量筒52的数值x初，并关闭开关阀51；驱动旋转轴旋转，根据需求设定转速，旋转结束后，打开开关阀51，读取量筒52的数值x末，即得到泄漏量δx；δx＝x初-x末。

本实施例还具备温度和压力调节功能，通过控制电热管61加热对油液温度进行调节，并通过温度传感器63进行检测监控；通过对气囊71内充气对油液压力进行调节，并通过压力传感器72进行检测监控。通过温度和压力的调节和协调配合，实现在不同温度和压力调节下轴封泄漏量的测量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。