置，有一定深度的隔套環(huán)狀溝槽38，同時(shí)在隔套環(huán)狀溝槽38內(nèi)徑向均勻分布著4個(gè)隔套徑向通孔37，隔套環(huán)狀溝槽38和隔套徑向通孔37共同構(gòu)成了密封腔的液流通道。隔套29的主要作用是使密封缸體28內(nèi)的兩套密封控制部件之間形成有一定容積的環(huán)狀空間，作為承壓密封腔;所述的密封缸體28采用圓形缸筒制成，在密封缸體兩端設(shè)計(jì)了密封缸體內(nèi)螺紋39，在密封缸體28徑向上還分布著三個(gè)螺紋通孔，上端的螺紋通孔與相應(yīng)的管線接頭連接作為密封腔注液口 40，下端的兩個(gè)螺紋通孔與相應(yīng)的管線接頭連接作為控制腔注液口 41。密封腔注液口 40與隔套29上的密封腔液流通道相通，可以通過密封腔注液口 40向承壓密封腔中注入高壓密封液體;控制腔注液口 41與隔環(huán)27上的控制腔液流通道相通，可以通過控制腔注液口 41向密封控制腔中注入高壓控制液體。所述的密封腔體支座32由壓蓋44、支撐底座45、內(nèi)六角螺栓46組成。
[0012]兩塊密封擋板26夾裝一個(gè)隔環(huán)27和一個(gè)柔性密封圈30構(gòu)成一個(gè)密封控制部件，其中柔型密封圈30位于兩塊密封擋板26夾裝一個(gè)隔環(huán)27構(gòu)成的空腔中。密封缸體28中從左到右依次安裝密封腔端蓋25、密封控制部件、隔套29、密封控制部件、密封腔端蓋25，依靠密封缸體28兩端的內(nèi)螺紋和密封腔端蓋25上的螺紋配合夾緊密封缸體內(nèi)的兩組密封控制部件和隔套29。密封缸體28內(nèi)的各組件之間只是端面接觸擠壓，并無特殊配合關(guān)系。裝配好的可控密封試驗(yàn)腔12放在一對(duì)支撐底座45上，再用壓蓋44及內(nèi)六角螺釘46固定夾緊?？煽孛芊庠囼?yàn)腔定位螺栓13通過支撐底座螺栓通孔47，將可控密封試驗(yàn)腔12定位在試驗(yàn)臺(tái)架I上。
[0013]圖17是可控柔性密封性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置的液壓系統(tǒng)原理圖，液壓系統(tǒng)分為油壓系統(tǒng)和水壓系統(tǒng)兩部分，圖中表示了裝置中各液壓元件、液壓控制單元的油路關(guān)系?？煽厝嵝悦芊庑阅軝z測(cè)試驗(yàn)裝置液壓系統(tǒng)主要包括:油箱48、過濾器49、液壓栗入口閥50、電動(dòng)機(jī)51、液壓栗52、壓力傳感器53、壓力表54、單向閥55、液壓馬達(dá)換向閥56、蓄能器57、溢流閥58、控制腔注液栗59、密封腔注液栗60、水箱61。
[0014]下面根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖并結(jié)合以上所述，具體說明本發(fā)明的工作過程:
調(diào)定控制腔注液壓力后，啟動(dòng)控制腔注液栗59向控制腔中注入壓力液體，環(huán)形密封控制腔中壓力液體作用在柔性密封圈30的外環(huán)面，使柔性密封圈30在徑向上發(fā)生壓縮變形，可以通過改變控制腔注入液體壓力改變?nèi)嵝悦芊馊?0與回轉(zhuǎn)軸31之間的作用力，控制密封比壓大小。待實(shí)際壓力達(dá)到調(diào)定壓力后，控制腔注液栗59自動(dòng)停止運(yùn)行，由蓄能器57為控制腔回路保壓。控制腔注液栗59停止運(yùn)行后，啟動(dòng)密封腔注液栗60，經(jīng)由密封腔回路向密封腔注入壓力，待密封副處發(fā)生泄漏，密封腔注液栗60停止注液，此時(shí)調(diào)定的控制腔注液壓力下的密封能力達(dá)到臨界值。再繼續(xù)調(diào)定控制腔注液壓力，重復(fù)上述過程，完成靜密封試驗(yàn)過程；
完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封試驗(yàn)應(yīng)先啟動(dòng)油壓系統(tǒng)，即啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)51驅(qū)動(dòng)液壓栗52工作，啟動(dòng)溢流閥58加載運(yùn)行，待壓力流量調(diào)節(jié)到設(shè)定值并穩(wěn)定運(yùn)行后，檢查壓力傳感器53傳送的液壓系統(tǒng)壓力信號(hào)示數(shù)是否正常;示數(shù)如有異常，需要技術(shù)調(diào)整;檢查、校對(duì)完畢，一切正常后，可控柔性密封試驗(yàn)裝置進(jìn)入待工作狀態(tài)。之后，操作液壓馬達(dá)換向閥56，使油壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)2旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過中間傳動(dòng)，最終使得可控密封試驗(yàn)腔中的回轉(zhuǎn)軸31按設(shè)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，通過扭矩轉(zhuǎn)速傳感器6可以檢測(cè)液壓馬達(dá)2輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速。調(diào)定控制腔注液壓力，啟動(dòng)控制腔注液栗59，待實(shí)際壓力達(dá)到調(diào)定壓力后，控制腔注液栗59自動(dòng)停止運(yùn)行，由蓄能器57為控制腔回路保壓。控制腔注液栗59停止運(yùn)行后，啟動(dòng)密封腔注液栗60，經(jīng)由密封腔回路向密封腔注入壓力，待密封副處有液體溢出，停止密封腔注液栗60，此時(shí)達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速及設(shè)定控制腔注液壓力下的密封能力臨界值;可以在此回轉(zhuǎn)軸31轉(zhuǎn)速下，繼續(xù)調(diào)定控制腔壓力，重復(fù)上述過程，完成一定轉(zhuǎn)速條件下，控制腔注液壓力和密封腔注液壓力之間關(guān)系的試驗(yàn)研究。也可變化回轉(zhuǎn)軸31轉(zhuǎn)速，重復(fù)上述操作，完成不同轉(zhuǎn)速下，控制腔注液壓力和密封腔注液壓力之間關(guān)系的試驗(yàn)研究。除此之外，還可以改變?nèi)嵝悦芊馊Φ慕Y(jié)構(gòu)或者材料、回轉(zhuǎn)軸直徑等試驗(yàn)條件，進(jìn)行綜合的可控柔性密封性能試驗(yàn)研究。
[0015]當(dāng)一種柔性密封試驗(yàn)完成后，需要更換柔性密封圈30或者隔環(huán)27，進(jìn)行其他柔性密封試驗(yàn)。此時(shí)，應(yīng)將連接桿11兩端的連接桿法蘭螺釘10取下，之后將連接桿取下，取出可控密封試驗(yàn)腔12中的回轉(zhuǎn)軸31，再將左端的密封腔端蓋25取下，之后，即可更換密封缸體28內(nèi)的柔性密封圈30或者隔環(huán)27。更換完畢后，再按上述的相反順序重新裝回即可進(jìn)行其他密封試驗(yàn)。
[0016]本種可控柔性密封性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置可以模擬不同回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、不同回轉(zhuǎn)軸直徑、不同密封介質(zhì)種類、不同密封介質(zhì)壓力等旋轉(zhuǎn)密封實(shí)際應(yīng)用條件，檢測(cè)不同密封材料和密封結(jié)構(gòu)的柔型密封圈在不同應(yīng)用條件下的密封效果和使用壽命等性能，進(jìn)而對(duì)可控柔性密封的工作性能和控制方法進(jìn)行試驗(yàn)研究，為探索新型旋轉(zhuǎn)密封技術(shù)提供指導(dǎo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可控柔性密封性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置，具有一個(gè)加工有螺紋孔的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于: 在所述試驗(yàn)臺(tái)架上從左到右依次通過螺栓將液壓馬達(dá)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、傳動(dòng)軸總成、連接桿以及可控密封試驗(yàn)腔安裝定位，并使以上所述組件的回轉(zhuǎn)中心重合； 其中，所述液壓馬達(dá)為裝置的動(dòng)力元件，通過配套的油壓系統(tǒng)提供液壓力，驅(qū)動(dòng)所述液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述可控密封試驗(yàn)腔中的回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)所述液壓馬達(dá)輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速值;所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器由螺釘安裝在傳感器安裝架上，傳感器安裝架再由螺栓定位在所述試驗(yàn)臺(tái)架上； 所述傳動(dòng)軸總成主要包括傳動(dòng)軸和兩個(gè)傳動(dòng)軸支撐座;所述傳動(dòng)軸支撐座由深溝球軸承、軸承座、軸承端蓋、毛氈密封圈以及內(nèi)六角螺釘連接組成;所述傳動(dòng)軸總成的作用是支撐回轉(zhuǎn)軸，保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)中心重合； 所述連接桿位于所述傳動(dòng)軸總成和所述可控密封試驗(yàn)腔之間，作用是當(dāng)所述可控密封試驗(yàn)腔內(nèi)部構(gòu)件需要更換時(shí)，可以拆卸連接桿兩端法蘭上的螺釘便于更換所述可控密封試驗(yàn)腔內(nèi)部構(gòu)件； 所述可控密封試驗(yàn)腔的主體結(jié)構(gòu)由密封腔端蓋、密封擋板、隔環(huán)、柔性密封圈、隔套、密封缸體、回轉(zhuǎn)軸以及密封缸體支座組成;所述密封缸體支座又由支撐底座、壓蓋和內(nèi)六角螺栓組成； 在所述密封缸體內(nèi)部的兩端共有兩組密封控制部件，每組密封控制部件由兩塊密封擋板夾裝一個(gè)隔環(huán)和一個(gè)柔性密封圈組成，其中柔性密封圈位于兩塊密封擋板夾裝一個(gè)隔環(huán)構(gòu)成的空腔中； 所述密封缸體內(nèi)部從左到右依次安裝密封腔端蓋、密封控制部件、隔環(huán)、密封控制部件以及密封腔端蓋;所述的兩組密封控制部件和隔套均靠密封腔端蓋外螺紋與密封缸體內(nèi)螺紋的螺紋配合夾緊在密封缸體內(nèi)，組件之間并無特殊配合關(guān)系;兩組密封控制部件之間使用隔套分開，保證兩組密封控制部件有一定的軸向距離，進(jìn)而在兩組密封控制部件之間形成了密封腔體;所述可控密封試驗(yàn)腔體固定在所述密封缸體支座的一對(duì)支撐底座上，由壓蓋和內(nèi)六角螺釘夾緊，通過支撐底座螺栓通孔，將所述可控密封試驗(yàn)腔定位在所述試驗(yàn)臺(tái)架上。
【專利摘要】一種可控柔性密封性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置。主要目的在于提供一種試驗(yàn)裝置，利用該實(shí)驗(yàn)裝置可以針對(duì)不同的密封結(jié)構(gòu)和柔性密封材料，通過調(diào)節(jié)密封控制壓力來研究被密封介質(zhì)作用下的可控柔性密封的工作情況，獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。其特征在于：可控柔性密封性能檢測(cè)試驗(yàn)裝置主要由試驗(yàn)臺(tái)架、液壓馬達(dá)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、傳動(dòng)軸總成、可控密封試驗(yàn)腔組成，試驗(yàn)臺(tái)架作為安裝基體，其他組件均安裝在試驗(yàn)臺(tái)架上，密封試驗(yàn)腔主要由密封腔端蓋、密封擋板、隔環(huán)、密封缸體、隔套、柔性密封圈、回轉(zhuǎn)軸、密封腔體支座組成，密封擋板、隔環(huán)、柔性密封圈作為可控密封部件，調(diào)節(jié)可控柔性密封的預(yù)壓狀態(tài)，密封擋板、隔套構(gòu)成承壓密封腔，建成被密封介質(zhì)的試驗(yàn)環(huán)境。
【IPC分類】G01M13/00
【公開號(hào)】CN105628364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610027850
【發(fā)明人】賈光政, 任永良, 蔡永朋, 陳士朋, 楊昕諒, 潘光緒
【申請(qǐng)人】東北石油大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月16日