專利名稱：往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能試驗臺。
背景技術(shù)：
在往復(fù)軸的運動中，密封件的密封效果直接影響到設(shè)備的整體質(zhì)量。目前對于密封件密封性能的檢測大多是針對靜密封條件下密封件密封性能的檢測，而對于往復(fù)運動下 密封件密封性能的檢測未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是，提供一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能 實驗臺。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，該試驗臺包括液壓控制機構(gòu)、 行程控制部分與執(zhí)行機構(gòu)。行程控制部分包括左模塊、行程開關(guān)、右模塊；左模塊和右模塊套在往復(fù)軸上； 行程開關(guān)固定在左模塊和右模塊中間位置下方的工作臺面上，往復(fù)軸運動時，左模塊和右 模塊撞擊行程開關(guān)。執(zhí)行機構(gòu)包括往復(fù)軸、軸承端蓋、第一直線軸承、第一軸承座、密封罩、第二直線 軸承、第二軸承座、隔磁環(huán)、密封件、密封殼、真空表、壓力表、閥門、真空泵、閥門、壓縮機；其 之間的連接順序為第一直線軸承裝入第一軸承座內(nèi)，第一軸承端蓋通過螺釘與第一軸承座螺紋連接 將第一直線軸承固定后，再將第一軸承座通過螺釘與密封罩螺紋連接；安裝往復(fù)軸；第二軸承座裝在往復(fù)軸上，嵌入到密封罩內(nèi)；將第二直線軸承、隔磁環(huán)裝入第二軸 承座內(nèi)；密封件裝入密封殼內(nèi)，注入磁性液體之后，裝在往復(fù)軸上，通過螺釘與密封罩的螺 紋連接，將密封殼、第二軸承座固定在密封罩上；真空表安裝在真空表接口上，壓力表安裝在壓力表接口上；真空泵通過閥門與真 空泵接口連接；壓縮機通過閥門與壓縮機接口連接；將上述連接成的執(zhí)行機構(gòu)固定在工作臺上；再將活塞桿與往復(fù)軸焊接。本發(fā)明的有益效果試驗臺選用直線軸承降低了往復(fù)軸徑向很小的位移對密封間隙變化的影響，提高 了試驗的可靠性和準(zhǔn)確性；該試驗臺結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作和控制；解決了往復(fù)式運動中密 封件密封性能的檢測。


圖1為往復(fù)式密封試驗臺的原理圖。圖2為執(zhí)行機構(gòu)的示意圖。圖3為執(zhí)行機構(gòu)的左視圖。圖4為圖2的A-A剖視圖。圖5為行程開關(guān)模塊的示意圖。
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，如圖1所示。該試驗臺包括液 壓控制機構(gòu)、行程控制部分與執(zhí)行機構(gòu)。行程控制部分包括左模塊11 (如圖5所示)、行程開關(guān)12、右模塊13 ；左模塊11 和右模塊13套在往復(fù)軸14上，左模塊11和右模塊13之間的距離為實驗要求的行程，行程 確定后，將左、右模塊用螺栓與左、右模塊螺紋連接固定在往復(fù)軸14上。行程開關(guān)12固定 在左模塊11和右模塊13中間位置下方的工作臺面上，往復(fù)軸14運動時，左模塊11和右模 塊13撞擊行程開關(guān)12?？梢詫崿F(xiàn)同一速度不同行程和同一行程不同速度對密封能力影響 的實驗要求。如圖2所示，執(zhí)行機構(gòu)(如圖2，3所示)包括往復(fù)軸14、軸承端蓋15、第一直線 軸承16、第一軸承座17、密封罩18 (如圖4所示)、第二直線軸承19、第二軸承座20、隔磁環(huán) 21、密封件22、密封殼23、真空表29、壓力表30、閥門31、真空泵32、閥門33、壓縮機34。其 之間的連接順序為第一直線軸承16裝入第一軸承座17內(nèi)，第一軸承端蓋15通過螺釘與第一軸承座 17螺紋連接將第一直線軸承16固定后，再將第一軸承座17通過螺釘與密封罩18螺紋連接；安裝往復(fù)軸14 ；第二軸承座20裝在往復(fù)軸14上，嵌入到密封罩18內(nèi)；將第二直線軸承19、隔磁 環(huán)21裝入第二軸承座20內(nèi)；密封件22裝入密封殼23內(nèi)，注入磁性液體之后，裝在往復(fù)軸14上，通過螺釘與密 封罩18的螺紋連接，將密封殼23、第二軸承座20固定在密封罩18上；真空表29安裝在真空表接口 25上，壓力表30安裝在壓力表接口 26上；真空泵32 通過閥門31與真空泵接口 27連接；壓縮機34通過閥門33與壓縮機接口 28連接；將上述連接成的執(zhí)行機構(gòu)固定在工作臺上；再將活塞桿9與往復(fù)軸14焊接。密封件由極靴、永磁鐵、極靴組成，極靴的外環(huán)面上嵌有0型橡膠密封圈。選用的 磁性液體都為粘度為40cp機油基磁性液體。行程開關(guān)12的型號為HL-5030的滾輪式行程開關(guān)。左模塊11和右模塊13結(jié)構(gòu)和尺寸相同，為一圓筒形，在其圓筒同一直徑的筒壁 上，設(shè)一螺紋孔和一凸起?？諝鈮嚎s機和真空泵型號分別為Z-0. 05/10與2SK-6。液壓控制機構(gòu)是根據(jù)提供的最大行程為120mm，往復(fù)速度介于0到70mm/s之間的 活塞桿運動參數(shù)，由吉林液壓設(shè)備廠制作。
液壓控制機構(gòu)工作原理，見圖1。當(dāng)油缸1中的油經(jīng)濾油器2進(jìn)入油泵3時，壓力表4顯示此時的油壓，如果油壓過 大，溢流閥10使一部分油溢出，從而起到過壓保護(hù)的作用。行程開關(guān)12使繼電器控制三位四通電磁換向閥5換向，使活塞缸8中的活塞桿9 作不同行程的往復(fù)運動。第一調(diào)速閥6和第二調(diào)速閥7置于不同的檔位，實現(xiàn)活塞缸8中的活塞桿9的速 度調(diào)節(jié)。往復(fù)軸靜止時，對密封組件的實驗真空泵28將密封室12抽成真空度為1. 05X 10_3pa后，觀察5分鐘，若真空表指針 偏轉(zhuǎn)，則說明密封件失效，若真空表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則說明密封件密封良好。使用空氣壓縮機31緩慢給密封室12加壓至0. 15個大氣壓時，立刻停止加壓，并 觀察兩分鐘，發(fā)現(xiàn)壓力表27顯示的壓力值下降至0. 14個大氣壓并保持不變，表明系統(tǒng)停 止泄露，重復(fù)以上步驟三次，發(fā)現(xiàn)結(jié)果基本相同，表明此密封結(jié)構(gòu)的最大靜止耐壓值為0. 14 個大氣壓。同一行程不同速度對密封性能影響的實驗用空氣壓縮機34給系統(tǒng)緩慢加壓至0. 11個大氣壓時，移動活塞桿9上的左模 塊11、右模塊13使其到行程開關(guān)12的距離為40mm，并用緊定螺釘35使左模塊11、右模 塊13固定在活塞桿上，調(diào)節(jié)液壓控制機構(gòu)上的液壓閥旋鈕，使往復(fù)軸作行程為40mm，速度 為0. 3mm/s的往復(fù)運動，當(dāng)往復(fù)軸往右運動時，可以觀察到壓力表指針不動，當(dāng)往復(fù)軸向左 運動開始時，壓力表指針下降0. 105個大氣壓，并保持不變，調(diào)節(jié)液壓控制機構(gòu)上的液壓閥 旋鈕使往復(fù)軸分別以 1. llmm/s、2. 22mm/s、2. 94mm/s、4mm/s、6· 25mm/s、8. 33mm/s、20mm/s、 25mm/s、66. 67mm/s的速度作往復(fù)運動時，在運動方向轉(zhuǎn)換的瞬間同樣可以觀察到壓力表指 針下降，隨后保持不變。當(dāng)往復(fù)軸停止時，壓力又恢復(fù)至0.11個大氣壓。因此往復(fù)軸在同 一行程不同速度下密封系統(tǒng)沒有失效，密封效果良好。同一速度不同行程對密封性能影響的實驗用空氣壓縮機34給系統(tǒng)緩慢加壓至0. 1個大氣壓時，移動活塞桿9上的左模塊 11、右模塊13使其到行程開關(guān)12的距離為100mm，并用緊定螺釘35使左模塊11、右模塊 13固定在活塞桿上，調(diào)節(jié)液壓控制機構(gòu)上的液壓閥旋鈕，使活塞缸7中的活塞，作行程為 100mm、速度為0. 42mm/s的往復(fù)運動，發(fā)現(xiàn)當(dāng)往復(fù)軸向右運動時，可以觀察到壓力表指針不 偏轉(zhuǎn)，當(dāng)往復(fù)軸開始退回時，壓力值下降為0. 078個大氣壓，隨后保持不變。但當(dāng)軸14停止 時，壓力恢復(fù)為0. 08個大氣壓。移動活塞桿9上的滑塊11、13到不同位置并用螺釘固定， 使活塞桿9作速度為0. 42mm/s、行程分別為80mm、60mm、40mm、20mm的往復(fù)運動時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)往 復(fù)軸向右運動時，可以觀察到壓力表指針不偏轉(zhuǎn)，當(dāng)往復(fù)軸開始退回時壓力值下降，隨后保 持不變。但當(dāng)軸停止時，壓力并沒恢復(fù)到初始值，密封件發(fā)生泄露，且在同一速度不同行程 下密封件的最大耐壓值為0. 8個大氣壓。
權(quán)利要求
一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，其特征是該試驗臺包括液壓控制機構(gòu)、行程控制部分與執(zhí)行機構(gòu)；行程控制部分包括左模塊(11)、行程開關(guān)(12)、右模塊(13)；左模塊(11)和右模塊(13)套在往復(fù)軸(14)上；行程開關(guān)(12)固定在左模塊(11)和右模塊(13)中間位置下方的工作臺面上，往復(fù)軸(14)運動時，左模塊(11)和右模塊(13)撞擊行程開關(guān)(12)；執(zhí)行機構(gòu)包括往復(fù)軸(14)、軸承端蓋(15)、第一直線軸承(16)、第一軸承座(17)、密封罩(18)、第二直線軸承(19)、第二軸承座(20)、隔磁環(huán)(21)、密封件(22)、密封外殼(23)、真空表(29)、壓力表(30)、閥門(31)、真空泵(32)、閥門(33)、壓縮機(34)；其之間的連接順序為第一直線軸承(16)裝入第一軸承座(17)內(nèi)，第一軸承端蓋(15)通過螺釘與第一軸承座(17)螺紋連接將第一直線軸承(16)固定后，再將第一軸承座(17)通過螺釘與密封罩(18)螺紋連接；安裝往復(fù)軸(14)；第二軸承座(20)裝在往復(fù)軸(14)上，嵌入到密封罩(18)內(nèi)；將第二直線軸承(19)、隔磁環(huán)(21)裝入第二軸承座(20)內(nèi)；密封件(22)裝入密封外殼(23)內(nèi)，注入磁性液體之后，裝在往復(fù)軸(14)上，通過螺釘與密封罩(18)的螺紋連接，將密封外殼(23)、第二軸承座(20)固定在密封罩(18)上；真空表(29)安裝在真空表接口(25)上，壓力表(30)安裝在壓力表接口(26)上；真空泵(32)通過閥門(31)與真空泵接口(27)連接；壓縮機(34)通過閥門(33)與壓縮機接口(28)連接；將上述連接成的執(zhí)行機構(gòu)固定在工作臺上；再將活塞桿(9)與往復(fù)軸(14)焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，其特征是行 程開關(guān)(12)的型號為HL-5030的滾輪式行程開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，其特征是左 模塊(11)和右模塊(13)結(jié)構(gòu)和尺寸相同，為一圓筒形，在其圓筒同一直徑的筒壁上，設(shè)一 螺紋孔和一凸起。
全文摘要
一種往復(fù)式磁性液體密封裝置的密封性能實驗臺，該實驗臺行程控制部分的左右模塊(11)、(13)套在往復(fù)軸(14)上；行程開關(guān)(12)固定在工作臺上。執(zhí)行機構(gòu)的第一直線軸承(16)裝入第一軸承座(17)，第一軸承座分別與第一軸承端蓋(15)、密封罩(18)固定連接；第二軸承座(20)嵌入到密封罩內(nèi)；第二直線軸承(19)、隔磁環(huán)(21)裝入第二軸承座內(nèi)；密封件(22)裝入密封殼(23)內(nèi)，注入磁性液體后，裝在往復(fù)軸上，密封殼、第二軸承座固定在密封罩上；真空表(29)、壓力表(30)、真空泵(32)、壓縮機(34)分別與各自的接口連接?；钊麠U9與往復(fù)軸14焊接。解決了往復(fù)式運動中密封件密封性能的檢測。
文檔編號G01M3/26GK101832843SQ20101012299
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者李德才, 楊小龍 申請人:北京交通大學(xué)