一种橡胶静密封件密封性试验装置的制作方法

1.本实用新型属于橡胶密封测试技术领域，具体涉及一种橡胶静密封件气体密封/液体密封试验装置。


背景技术：

2.橡胶静密封属于最为典型的密封材料，广泛应用于液压气动等领域。
3.目前液压气动等密封测试一般通过对密封试验装置分别施加液压或气压，通过观测压力表等手段进行密封性能检测。液压密封试验一般通过油泵等措施对试验装置内的液体进行施加压力进行液体密封试验；气密试验通过气源对实验装置提供气体压力进行气密性试验。在进行密封性能测试时，需要根据不同的介质选用不同的施压方式。目前常用测试利用油泵进行加压较为麻烦，而且需要大量的试验介质，尤其较为特殊或贵重试验介质不易实施，而且进行高低温试验较为不方便，尤其对于高温下长时间的试验更难以实施，利用气体进行液体密封试验则容易产生气液混合现象。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的不足，提供了一种橡胶静密封件密封性试验装置，该装置适用于不同介质环境及不同温度环境下的密封试验。该装置中设有气液隔离膜片，利用气液隔离膜片的隔离作用及传压作用实现液体密封性试验，当密封介质为液体时，通过该气液隔离膜片将气体压力转换为液体压力，对密封部位施加液压，不需要增加专门的液压试验装置；同时，依据试验条件可将试验工装置于高低温试验箱内进行高低温环境下密封性试验，采用该装置，通过调整外部气源的压力，在试验室就可以快速、简便的测试橡胶静密封件在气体或液体密封介质中的密封效果。
5.本实用新型采用的具体技术方案如下：
6.一种橡胶静密封件密封性试验装置，包括试验工装1和进气装置2，还包括气液隔离膜片3，所述试验工装1包括工装本体11、芯轴12和顶盖13，三者通过可拆卸连接方式固定连接；所述工装本体11上部开有槽111；所述芯轴12纵向开有通孔121，芯轴12下部设有环形槽i122，用于放置密封件4，环形槽i122外形尺寸与密封件4匹配；所述芯轴12下部置于工装本体1的槽111中，芯轴12下部与工装本体1间隙配合，芯轴12底端不接触工装本体槽111底部；所述芯轴12上端开有环形槽ii123，用于放置气液隔离膜片3，气液隔离膜片3置于芯轴通孔121上方，气液隔离膜片3不仅起到隔离气液介质和实现压力转换的作用，还具有密封的作用，使顶盖13和芯轴12密封连接，气体不泄漏；所述顶盖13设有进气口131，与进气装置2密封连接，所述进气装置2具有调节和显示压力的功能，进气装置2通过进气口131与顶盖13密封连接。
7.进一步地，所述气液隔离膜片3为外缘厚中间薄的片状结构，外缘装配在环形槽ii123内，优选外缘为〇型圈形式。
8.优选地，所述气液隔离膜片3为外缘厚中间薄的异型片状结构，结构如图4所示，采
用该异型结构气液隔离膜片能够缓冲气体的冲击力，进一步减少压力损失。
9.所述气液隔离膜片3为外缘厚中间薄的片状结构，其外形形状与环形槽ii123匹配即可，环形槽ii123外形形状不限圆环、椭圆环、方形环。
10.优选地，所述气液隔离膜片采用耐介质耐高低温橡胶材料制备而成。
11.进一步地，所述芯轴12下部置于工装本体槽111中，芯轴12下部与工装本体11间隙配合，间隙尺寸为0.2～0.5mm。
12.所述芯轴12底端不接触工装本体槽111底部，间距2.0～5.0mm。
13.所述芯轴环形槽i122底部至工装本体槽111槽壁的距离小于密封件厚度，芯轴与工装本体通过密封件实现密封，气体不泄漏或液体不渗出。
14.所述进气装置2包括进气管21、调节阀22和压力表23，进气管21一端连接外部气源，另一端连接顶盖进气口131，通过调压阀22和压力表23，调节进气量进而控制气压，气源为空压机提供的压缩空气，也可以采用氮气瓶等。
15.进一步地，工装本体11上表面设置垫片，使工装本体11与芯轴12之间具有一定空隙，便于在试验时，更直观地观察有无液体从空隙中渗出，从而判断密封件的密封效果。
16.在进行气压试验时，可以将气液隔离膜片中部开孔，与芯轴通孔连通，也可去掉气液隔离膜片，用密封圈代替气液隔离膜片，只要保证芯轴与工装本体密封连接，气体不泄漏即可。
17.该装置的工装本体11、芯轴12和顶盖13的外形形状不限，三者匹配即可，芯轴12纵向开有通孔121，通孔形状不限。
18.在试验时，该装置具体操作方法如下：
19.首先将密封件4置于芯轴环形槽i122中，将装有密封件4的芯轴置于工装本体槽中；通过芯轴通孔注入液体试验介质，使液体充满空隙，然后将气液隔离膜片3装入芯轴上端的环形槽ii123中，气液隔离膜片3置于芯轴通孔121上方；在芯轴上方放置顶盖13，采用螺栓螺母、可拆卸式紧固件等可拆卸紧固方式，将工装本体11、芯轴12和顶盖13紧固连接；最后将进气装置3与顶盖进气口密封连接，检查各连接部位密封无泄漏，根据试验工况通气加压进行密封试验，压力达到目标值后，停止加压，观察压力表，若压力稳定在规定范围内，表征密封效果较好。压力表依据试验精度要求选取，一般可选取精度值0.01mpa。
20.若进行高低温环境下密封性试验时，将试验工装置于高低温试验箱内，加长试验工装连接的进气管长度以保证压力表及调压阀位于高低温试验箱外。
21.本实用新型实现的技术效果：
22.本实用新型涉及的橡胶静密封件密封性试验装置，结构简单，操作方便；设计的气液隔离膜片不仅具有隔离作用，将气体和液体隔离开，还具有传递压力的作用，将外源气体压力转化为液压，同时还具有密封作用，将芯轴与顶盖密封连接。采用该装置可以快速、简便的测试出橡胶静密封件在气体或液体介质中的密封效果，适合多种工作环境下密封性测试，适用于液压气动等密封领域。
附图说明
23.图1本发明涉及的橡胶静密封件密封性试验装置结构示意图
24.图2本发明涉及的气液隔离膜片结构俯视图
25.图3气液隔离膜片第一种结构示意图
26.图4气液隔离膜片第二种结构示意图
27.其中：1-试验工装，2-进气装置，3-气液隔离膜片，4-密封试验件，11-工装本体，12-芯轴，13顶盖，111-槽，121-通孔，122-环形槽i，123-环形槽ii，131-进气口，21-进气管，22-调节阀，23-压力表
具体实施方式
28.下面结合具体实施例和附图对本专利做进一步说明，但不作为对本专利涉及技术方案的限制。
29.实施例一
30.一种橡胶静密封密封性试验装置，如图1所示，包括试验工装1和进气装置2，还包括气液隔离膜片3，试验工装1包括工装本体11、芯轴12和顶盖13，均采用不锈钢等金属材料加工而成，三者对应位置均开有孔，通过螺栓螺母将工装本体、芯轴和顶盖固定连接；工装本体11为变直径圆柱体，上部尺寸为φ105
×
10mm，下部尺寸为φ60
×
20mm；工装本体11中心开有圆形槽111，圆形槽尺寸为φ46.4
×
30mm；芯轴12为变直径圆柱体，上部尺寸为φ105
×
10mm，下部尺寸为φ46.3
×
25mm；芯轴中心开有圆形通孔121，通孔尺寸φ15
×
35mm；芯轴12下部设有环形槽i122，用于放置密封件4，环形槽i122外形尺寸与密封件4匹配，密封件4尺寸为φ40
×
3.55mm，环形槽i122宽度为4.4mm，深度为2.65mm；芯轴12下部置于工装本体1的槽111中，芯轴12下部与工装本体1间隙配合，间隙为0.2～0.5mm，芯轴12底端不接触工装本体槽111底部，距槽111底部2.0～5.0mm；芯轴12上端开有环形槽ii123，环形槽ii123与圆形通孔121同轴，环形槽宽度为3mm、深度为2mm,内径27mm，用于放置气液隔离膜片3；
31.气液隔离膜片3采用氟硅橡胶xj-401制备而成，如图2、图3所示，为外缘厚中间薄的圆片，外缘为〇型圈形式，外缘装配在环形槽ii123内，置于芯轴通孔121上方；气液隔离膜片3不仅起到隔离气液介质和实现压力转换的作用，还具有密封的作用，使顶盖13和芯轴12密封连接，保证气体不泄漏；
32.顶盖13设有进气口131，进气装置2包括进气管21、调节阀22和压力表23，进气管21一端连接外部气源，另一端连接顶盖进气口131，进气装置2通过进气口131与顶盖13密封连接；通过调压阀22和压力表23，调节进气量进而控制气压，气源为空压机提供的压缩空气，也可以采用氮气瓶等。
33.试验时，首先将密封件4置于芯轴环形槽i122中，将装有密封件4的芯轴置于工装本体槽中；通过芯轴通孔注入液体试验介质，使液体充满通孔和空隙，然后将气液隔离膜片3装入芯轴上端的环形槽ii123中，气液隔离膜片3置于芯轴通孔121上方；在芯轴上方放置顶盖13，采用螺栓螺母将工装本体11、芯轴12和顶盖13紧固连接；最后将进气装置2与顶盖13进气口密封连接，检查各连接部位密封无泄露，根据试验工况通气加压进行密封试验，压力达到目标值后，停止加压，观察压力表或试验工装周围有无漏液，若压力稳定、无漏液，表征密封效果较好。
34.试验密封件材质为丁腈橡胶，试验介质rp-3燃油，试验压力1.5mpa，1小时试验压力变化小于0.01mpa。
35.实施例二
36.与实施例一不同的地方是：气液隔离膜片的结构及材质，本实施例采用的气液隔离膜片结构如图3、图4所示。
37.气液隔离膜片3采用氟醚橡胶vpl85540制备而成，为外缘厚中间薄的异型圆片，外缘为〇型圈形式，外缘装配在环形槽ii123内，置于芯轴通孔121上方；气液隔离膜片3不仅起到隔离气液介质和实现压力转换的作用，还具有密封的作用，使顶盖13和芯轴12密封连接，保证气体不泄漏，同时，采用该异型结构气液隔离膜片能够缓冲气体的冲击力，进一步减少压力损失。
38.试验密封件材质为氢化丁腈橡胶，试验介质高温润滑油，试验压力3.5mpa，试验温度-40℃保持24小时，150℃保持24小时，试验压力变化小于0.015mpa。