CN103267670A - 用于检测填料侧压系数的检测装置及方法 - Google Patents

用于检测填料侧压系数的检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于检测填料侧压系数的检测装置及方法，它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接。 本发明的目的是提供一种用于检测填料侧压系数的检测装置及方法，其实现了动态或静态、常压或带压时侧压系数的测定。

Description

用于检测填料侧压系数的检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测填料侧压系数的检测装置及方法。
背景技术
填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封，比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆，以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封。密封的填料侧压系数是指填料函的径向应力与轴向应力的比值，其一直是填料研究的重要问题之一。填料侧压系数的大小直接关系到填料与轴、填料与填料函内壁间的径向应力分布，从而决定填料密封性能的优劣。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于检测填料侧压系数的检测装置及方法，其实现了动态或静态、常压或带压时侧压系数的测定。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于检测填料侧压系数的检测装置，它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接。
一种采用上述用于检测填料侧压系数的检测装置的静侧压系数检测方法，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至密闭空间中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、通过载荷传感器采集螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（5）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出静侧压系数。
一种用于检测填料侧压系数的检测装置，它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一可滑动地穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接。
一种采用上述用于检测填料侧压系数的检测装置的动侧压系数检测方法，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至腔体中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、阀杆进行往复运动；
（5）、通过载荷传感器采集螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（6）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出动侧压系数。
一种用于检测填料侧压系数的检测装置，它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接，所述壳体还具有一用于向所述空腔内通入气体介质的介质管，所述介质管与所述空腔相连通。
优选地，所述介质管上设置有一用于测试气体介质压力的压力传感器。
优选地，所述载荷传感器与一载荷显示仪相电连。
优选地，它还包括若干可拆卸地设置在所述密闭空间内的金属环。
一种采用上述用于检测填料侧压系数的检测装置在带压下的侧压系数检测方法，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至空腔中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、通过介质管向空腔内通入气体介质；
（5）、通过载荷传感器采集螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（6）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出带压下的侧压系数。
优选地，步骤（4）中的气体介质为氮气或氦气。
本发明采用以上结构，具有如下优点：通过将阀杆可滑动地设置在空腔内，既可测试填料在静态时的静侧压系数，也可测试填料在动态时的动侧压系数；通过在壳体上设置与腔体相贯通的介质管，可向空腔内通入气体介质，既可测试填料在常压时的侧压系数，也可测试填料在带压下的侧压系数，是一种多功能的填料侧压系数检测装置。
附图说明
图1为本发明的填料侧压系数检测装置的结构示意图。
图中：1、壳体；2、压盖；3、阀杆；4、螺栓；5、载荷传感器；6、载荷显示仪；7、电阻应变片；8、电阻应变仪；9、介质管；10、压力传感器；11、填料；12、金属环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
实施例
参照附图1所示，一种用于检测填料侧压系数的检测装置，它包括具有空腔的壳体1、具有通孔的压盖2以及一可滑动地穿设在所述通孔内且插入壳体1空腔中的阀杆3，所述壳体1、压盖2与阀杆3之间形成有一用于存储填料11的密闭空间，所述壳体1在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪8相电连的电阻应变片7，所述压盖2通过带有载荷传感器5的螺栓4与所述壳体1相可拆卸地连接。
所述壳体1还具有一用于向所述空腔内通入气体介质的介质管9，所述介质管9与所述空腔相连通。所述介质管9上设置有一用于测试气体介质压力的压力传感器10。所述载荷传感器5与一载荷显示仪6相电连，载荷显示仪6用于获取载荷传感器5所采集的螺栓载荷。
该用于检测填料测压系数的检测装置还包括两个可拆卸地设置在所述密闭空间内的金属环12。在实际使用中，使用者可根据待测填料的体积通过在密闭空间内垫入若干金属环12用以调节密闭空间的体积。
采用上述检测装置检测填料在静态时的静侧压系数时，包括如下步骤：
（1）、将阀杆3插入壳体1的空腔内；
（2）、将填料11紧密地装填至密闭空间中；
（3）、将阀杆3穿过压盖2的通孔，并将压盖2用带有载荷传感器5的螺栓4固定在壳体1上；
（4）、通过载荷传感器5采集螺栓载荷，计算轴向应力σ，通过电阻应变仪8获取电阻应变片7所采集的壳体1在径向上的微应变，计算径向应力q；
（5）、根据公式K＝σ/q，得出填料的静侧压系数K1，其中K表示侧压系数。
采用上述检测装置检测填料在动态时的动侧压系数时，包括如下步骤：
（1）、将阀杆3插入壳体1的空腔内；
（2）、将填料11紧密地装填至腔体中；
（3）、将阀杆3穿过压盖2的通孔，并将压盖2用带有载荷传感器5的螺栓4固定在壳体1上；
（4）、阀杆3进行往复运动；
（5）、通过载荷传感器5采集螺栓载荷，计算轴向应力σ，通过电阻应变仪8获取电阻应变片7所采集的壳体1在径向上的微应变，计算径向应力q；
（6）、根据公式K＝σ/q，得出填料的动侧压系数K2，其中K表示侧压系数。
采用上述检测装置检测填料在带压情况下的测压系数，包括如下步骤：
（1）、将阀杆3插入壳体1的空腔内；
（2）、将填料11紧密地装填至空腔中；
（3）、将阀杆3穿过压盖2的通孔，并将压盖2用带有载荷传感器5的螺栓4固定在壳体1上；
（4）、通过介质管向空腔内通入气体介质；
（5）、通过载荷传感器5采集螺栓载荷，计算轴向应力σ，通过电阻应变仪8获取电阻应变片7所采集的壳体1在径向上的微应变，计算径向应力q；
（6）、根据公式K＝σ/q，得出填料在带压下的侧压系数K3，其中K表示侧压系数。
步骤（4）中的气体介质为氮气或氦气。
本发明具有如下优点：通过将阀杆3可滑动地设置在空腔内，既可测试填料在静态时的静侧压系数，也可测试填料在动态时的动侧压系数；通过在壳体1上设置与腔体相贯通的介质管，可向空腔内通入气体介质，既可测试填料在常压时的侧压系数，也可测试填料在带压下的侧压系数，是一种多功能的用于检测填料侧压系数的检测装置。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测填料侧压系数的检测装置，其特征在于：它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接。
2.一种用于检测填料侧压系数的检测装置，其特征在于：它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一可滑动地穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接。
3.一种用于检测填料侧压系数的检测装置，其特征在于：它包括具有空腔的壳体、具有通孔的压盖以及一穿设在所述通孔内且插入壳体空腔中的阀杆，所述壳体、压盖与阀杆之间形成有一用于存储填料的密闭空间，所述壳体在与密闭空间相对应区域的外壁上设置有若干与电阻应变仪相电连的电阻应变片，所述压盖通过带有载荷传感器的螺栓与所述壳体相可拆卸地连接，所述壳体还具有一用于向所述空腔内通入气体介质的介质管，所述介质管与所述空腔相连通。
4.根据权利要求3所述的填料侧压系数检测装置，其特征在于：所述介质管上设置有一用于测试气体介质压力的压力传感器。
5.根据权利要求1－3之一所述的填料侧压系数检测装置，其特征在于：所述载荷传感器与一载荷显示仪相电连。
6.根据权利要求1所述的填料侧压系数检测装置，其特征在于：它还包括若干可拆卸地设置在所述密闭空间内的金属环。
7.一种采用如权利要求1所述的用于检测填料侧压系数的检测装置的静侧压系数检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至密闭空间中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、通过载荷传感器采集螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（5）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出静侧压系数。
8.一种采用如权利要求2所述的用于检测填料侧压系数的检测装置的动侧压系数检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至腔体中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、阀杆进行往复运动；
（5）、通过载荷传感器采集螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（6）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出动侧压系数。
9.一种采用如权利要求3所述的用于检测填料侧压系数的检测装置在带压下的侧压系数检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）、将阀杆插入壳体的空腔内；
（2）、将填料紧密地装填至空腔中；
（3）、将阀杆穿过压盖的通孔，并将压盖用带有载荷传感器的螺栓固定在壳体上；
（4）、通过介质管向空腔内通入气体介质；
（5）、通过载荷显示仪获取载荷传感器所采集的螺栓载荷，计算轴向应力，通过电阻应变仪获取电阻应变片所采集的壳体在径向上的微应变，计算径向应力；
（6）、根据公式：侧压系数=径向应力/轴向应力，得出带压下的侧压系数。
10.根据权利要求9所述的带压下的侧压系数检测方法，其特征在于：步骤（4）中的气体介质为氮气或氦气。
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