CN104236817B - 一种柱塞缸套动密封性能测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞缸套动密封性能测试方法和装置。本发明测试方法通过记录柱塞在缸套内往复运动前后，柱塞处于同一位置时，缸套内液体的泄漏量来检测柱塞缸套的动密封性能。本发明测试装置由驱动单元、机座(4)、柱塞(6)、缸套(7)、缸套盖(8)、计量管(9)和泄露液体(11)组成。该装置还包括加载单元，测试不同气压下柱塞缸套的动密封性能。此外，该装置还可装有气压传感器(13)、摩擦力传感器(15)、转速传感器(16)与数据采集控制箱(14)，研究不同参数对柱塞缸套动密封性的影响。本发明提出的方法和装置原理及结构简单，重复性高，可精确测量柱塞缸套类往复运动件的动密封性能。

Description

一种柱塞缸套动密封性能测试方法和装置

技术领域

本发明涉及一种动密封性能测试方法，特别是一种测试柱塞缸套动密封性能的方法，以及运用该方法所需的测量装置。这种测试方法用于测量柱塞缸套类往复运动部件的动密封性，对比不同类型柱塞对动密封性能的影响。本发明的测试装置可以用来对比研究不同运动速度、加载压力、摩擦系数等参数对柱塞缸套动密封性能的影响。

背景技术

目前，依靠柱塞在缸套中往复运动来实现作业功能的机械设备在工业生产及日常生活中被广泛应用。如工程机械中应用的各类液压缸，钻井中使用的泥浆泵，医药食品行业中的计量泵等，都是依靠柱塞在缸套中的往复运动来实现各自的作业功能。

设备中的柱塞与缸套之间一旦密封性能下降导致缸内液体泄漏，将会造成生产效率降低、环境污染等不良后果，最终还将导致设备报废。

柱塞与缸套之间的密封属于动密封，对于动密封的测试目前还没有具体的相关标准出台，更没有具体的测试动密封性能的装置来评价不同柱塞缸套的动密封性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测试柱塞缸套结构装置动密封性的方法，以及适用该方法所使用的测试装置。

本发明可以通过以下技术方案来实现，结合附图说明如下：

一种柱塞缸套动密封性能测试方法，按以下步骤进行：

第一步：将柱塞6连接到驱动单元连杆5上并加紧固定后安放于缸套7内，将缸套7连同柱塞6固定于机座4上；

第二步：连杆5上有上下两个定位孔，转动曲柄连杆机构到下止点，将定位销3插入下止点定位孔，将泄露液体11注入到缸套7内，确保柱塞6运动到上止点时，泄露液体11上液面处于计量管9的最低刻度线与最高刻度线之间，上紧缸套盖8，将计量管9固定在缸套盖8上端；

第三步：将连杆5移动到上止点，将定位销3插入上止点定位孔，记录计量管9内泄露液体11上液面所在刻度；

第四步：开启驱动电机1，使柱塞6在缸套7内往复运动，运动频率每分钟50-200次，运动不少于1万次，再将连杆5移动到上止点，将定位销3插入上止点定位孔，记录计量管9内泄露液体11上液面所在刻度，两次记录的泄漏液体11上液面所在刻度的差值即为柱塞缸套动密封泄漏量。

将所述第二、三、四步中的计量管9与加载阀12和进气阀10分别连接；将所述加载阀12与气压传感器13相连接；将所述气压传感器13与数据采集控制设备连接，记录不同气压下柱塞缸套动密封泄漏量。

在所述第一、二、三、四步中的连杆5上安装摩擦力传感器15，将所述摩擦力传感器15与数据采集控制设备连接，记录不同摩擦系数下柱塞缸套动密封泄漏量。

在所述第一步中的机座4上安装转速传感器16，将所述转速传感器16与数据采集控制设备连接；调节驱动电机1转速，记录柱塞6在缸套7内不同往复速度下柱塞缸套动密封泄漏量。

一种用于测试柱塞缸套动密封性的装置，由驱动单元、机座4、柱塞6、缸套7、缸套盖8、计量管9和泄露液体11组成。所述的驱动单元由驱动电机1、曲柄17、连杆5、定位销3和导套2组成，所述的连杆5上具有上下两个定位孔。

该装置还包含加载单元，所述的加载单元由进气阀10、加载阀12组成，所述加载阀12和进气阀10分别与计量管9连接。所述加载阀12是减压阀，用以调节额定压力值。

该装置还包含数据采集控制单元，所述数据采集控制单元由气压传感器13、数据采集控制箱14、摩擦力传感器15和转速传感器16组成，所述气压传感器13、摩擦力传感器15和转速传感器16分别与数据采集控制箱14连接，统一由数据采集控制箱14控制。

所述的的泄露液体11为不宜挥发液体，如润滑油。

本发明提出了一种用于柱塞缸套系统动密封测试的方法及装置，该方法和装置具有以下一些优点：本动密封测试方法原理简单、易于实现、精确度高的特点，利用该方法可以在设备生产初期在实验室中对不同结构、材料的柱塞进行动密封性能检测。本装置结构简单，便于生产加工，更换柱塞方便可进行多次重复试验。该装置具有加载单元可以更好模拟实际工况，加快泄露速度，减少试验周期。同时本装置还可以进一步研究不同摩擦系数、转速以及负载压力对泄露的影响。

附图说明

图1本发明的测试装置装配示意图。

图2本发明的测试装置中计量管放大图。

图3本发明的测试装置中连杆结构示意图。

图中：

1-驱动电机、2-导套、3-定位销、4-机座、5-连杆、6-柱塞、7-缸套、8-缸套盖、9-计量管、10-进气阀、11-泄露液体、12-加载阀、13-气压传感器、14-数据采集控制箱、15-摩擦力传感器、16-转速传感器、17-曲柄。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种柱塞缸套动密封性能测试方法，按以下步骤进行：

第一步：将柱塞6连接到驱动单元连杆5上并加紧固定后安放于缸套7内，将缸套7连同柱塞6固定于机座4上；

第二步：连杆5上有上下两个定位孔，转动曲柄连杆机构到下止点，将定位销3插入下止点定位孔，将泄露液体11注入到缸套7内，确保柱塞6运动到上止点时，泄露液体11上液面处于计量管9的最低刻度线与最高刻度线之间，如图2所示，从而确保柱塞在缸套内往复运动时，泄露液体上液面都处于计量管9的有效测量范围内。然后上紧缸套盖8，将计量管9固定在缸套盖8上端；

第三步：将连杆5移动到上止点，将定位销3插入上止点定位孔，防止连杆发生位移影响测量的精度，并确保每次记录泄露量时柱塞均在同一位置上。此时记录计量管9内泄露液体11上液面所在刻度数值；

第四步：开启驱动电机1，使柱塞6在缸套7内往复运动，运动频率每分钟100次，运动150分钟，再将连杆5移动到上止点，将定位销3插入上止点定位孔，记录计量管9内泄露液体11上液面所在刻度数值，两次记录的泄漏液体11上液面所在刻度的差值即为柱塞缸套动密封泄漏量。

将所述第二、三、四步中的计量管9与加载阀12、进气阀10连接，并将所述加载阀12与气压传感器13相连接，所述气压传感器13与数据采集控制设备连接，通过调节加载阀12与进气阀10控制缸套内的气压，模仿实际工况，重复前述方法四个步骤，从而得到不同气压下柱塞缸套动密封泄漏量。

在所述第一、二、三、四步中的连杆5上安装摩擦力传感器15，将所述摩擦力传感器15与数据采集控制设备连接，重复前述方法四个步骤，从而得到不同摩擦系数下柱塞缸套动密封泄漏量。

在所述第一步中的机座4上安装转速传感器16，将所述转速传感器16与数据采集控制设备连接，调节驱动电机1转速，进而控制柱塞6在缸套7内的往复运动速度，重复前述方法四个步骤，从而得到柱塞6在缸套7内不同往复速度下柱塞缸套动密封泄漏量。

如图1所示，一种柱塞缸套动密封性能测试装置，由驱动单元、机座4、柱塞6、缸套7、缸套盖8、计量管9和泄露液体11组成。所述的驱动单元由驱动电机1、曲柄17、连杆5、定位销3和导套2组成。所述的导套2用于保证柱塞6与缸套7同轴心。所述的连杆5上具有上下两个定位孔，使读取数据时柱塞处于稳定状态，并确保每次记录泄露量时柱塞均在同一位置上，如图3所示。

该装置还包含加载单元，所述的加载单元由进气阀10、加载阀12组成。所述加载阀12、进气阀10与计量管9连接。所述的加载阀12是可调节额定压力值的减压阀，当达到额定气压值时才开启。所述的进气阀10为单向阀，只能进气不能排气。

该装置还包含数据采集控制单元，所述数据采集控制单元由气压传感器13、数据采集控制箱14、摩擦力传感器15、转速传感器16组成。所述气压传感器13、摩擦力传感器15、转速传感器16与数据采集控制箱14连接，统一由数据采集控制箱14控制。

所述的的泄露液体11为润滑油等不宜挥发液体，以避免不必要的液体损失给测试结果带来误差。

所述的计量管9外表面有较高精度刻度值，便于读取到较高精度的数据，如图2所示。

上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种柱塞缸套动密封性能测试方法，其特征在于，按以下步骤进行：

第一步：将柱塞(6)连接到驱动单元连杆(5)上并加紧固定后安放于缸套(7)内，将缸套(7)连同柱塞(6)固定于机座(4)上；

第二步：连杆(5)上有上下两个定位孔，转动曲柄连杆机构到下止点，将定位销(3)插入下止点定位孔，将泄露液体(11)注入到缸套(7)内，确保柱塞(6)运动到上止点时，泄露液体(11)上液面处于计量管(9)的最低刻度线与最高刻度线之间，上紧缸套盖(8)，将计量管(9)固定在缸套盖(8)上端；

第三步：将连杆(5)移动到上止点，将定位销(3)插入上止点定位孔，记录计量管(9)内泄露液体(11)上液面所在刻度；

第四步：开启驱动电机(1)，使柱塞(6)在缸套(7)内往复运动，运动频率每分钟50-200次，运动不少于1万次，再将连杆(5)移动到上止点，将定位销(3)插入上止点定位孔，记录计量管(9)内泄露液体(11)上液面所在刻度，两次记录的泄漏液体(11)上液面所在刻度的差值即为柱塞缸套动密封泄漏量。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞缸套动密封性能测试方法，其特征在于，将所述第二、三、四步中的计量管(9)与加载阀(12)和进气阀(10)分别连接；将所述加载阀(12)与气压传感器(13)相连接；将所述气压传感器(13)与数据采集控制设备连接，记录不同气压下柱塞缸套动密封泄漏量。

3.根据权利要求1所述的一种柱塞缸套动密封性能测试方法，其特征在于，在所述第一、二、三、四步中的连杆(5)上安装摩擦力传感器(15)；将所述摩擦力传感器(15)与数据采集控制设备连接，记录不同摩擦系数下柱塞缸套动密封泄漏量。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞缸套动密封性能测试方法，其特征在于，在所述第一步中的机座(4)上安装转速传感器(16)，将所述转速传感器(16)与数据采集控制设备连接；调节驱动电机(1)转速，记录柱塞(6)在缸套(7)内不同往复速度下柱塞缸套动密封泄漏量。

5.一种用于如权利要求1所述的柱塞缸套动密封性能测试方法的装置，其特征在于，所述装置由驱动单元、机座(4)、柱塞(6)、缸套(7)、缸套盖(8)、计量管(9)和泄露液体(11)组成；所述的驱动单元由驱动电机(1)、曲柄(17)、连杆(5)、定位销(3)和导套(2)组成；所述的连杆(5)上具有上下两个定位孔。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置还包含加载单元，所述的加载单元由进气阀(10)和加载阀(12)组成；所述加载阀(12)和进气阀(10)分别与计量管(9)连接；所述加载阀(12)为减压阀，用以调节额定压力值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置还包含数据采集控制单元，所述数据采集控制单元由气压传感器(13)、数据采集控制箱(14)、摩擦力传感器(15)和转速传感器(16)组成；所述气压传感器(13)、摩擦力传感器(15)和转速传感器(16)分别与数据采集控制箱(14)连接，统一由数据采集控制箱(14)控制。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的泄露液体(11)为不宜挥发液体。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的泄露液体(11)为润滑油。