CN105527081A - 动密封测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动密封测试装置。该动密封测试装置包括：承载基座；定环，定环设置在承载基座上，且具有容纳腔；转盘，转盘可转动地设置在定环内，且转盘的外周与定环的内周之间具有间隙，被测试的动密封结构可拆卸地连接在定环和转盘之间，并密封间隙；检测部，检测部检测动密封结构的性能。该动密封测试装置能够检测动密封结构的性能，为其可靠性和使用寿命预判提供数据支持。

Description

动密封测试装置

技术领域

本发明涉及旋转机械的测试设备领域，尤其涉及一种动密封测试装置。

背景技术

动密封结构是指用于相对运动件之间的密封结构，其性能的优劣直接影响设备的运行、检修和使用寿命等。不同的密封结构、同一种密封结构不同的密封材料的密封性能、耐热性能、噪声排放、使用寿命等会不同。预先了解动密封结构的性能，有助于提高设备可靠性。但是，现有技术中并未有设备能够对动密封结构的性能进行测试。

发明内容

本发明的实施例提供一种动密封测试装置，以解决动密封结构的性能不能预先测试的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种动密封测试装置，包括：承载基座；定环，定环设置在承载基座上，且具有容纳腔；转盘，转盘可转动地设置在定环内，且转盘的外周与定环的内周之间具有间隙，被测试的动密封结构可拆卸地连接在定环和转盘之间，并密封间隙；检测部，检测部检测动密封结构的性能。

进一步地，动密封测试装置还包括驱动部，驱动部固定设置在承载基座上，通过传动部与转盘连接并驱动转盘转动。

进一步地，动密封测试装置还包括机罩，机罩套设在定环外，机罩、承载基座和转盘配合组成第一密封空间，定环、转盘组成第二密封空间。

进一步地，承载基座包括沿轴向依次设置的驱动承载座、传动承载座和定环承载座，传动承载座的高度高于定环承载座，且传动承载座与定环承载座之间连接有进风密封板。

进一步地，进风密封板上设置有进风口，定环上设置有出风口，检测部包括连接在进风口上的测试用粉尘容纳器和设置在出风口上的负压吸气部。

进一步地，驱动部包括：驱动电机，驱动电机固定设置在承载基座上；变频控制器，变频控制器与驱动电机连接，并控制驱动电机转速。

进一步地，传动部包括：传动轴承，传动轴承固定设置在承载基座上；传动轴，传动轴穿设在传动轴承内，且传动轴的一端连接驱动电机，传动轴的另一端连接转盘。

进一步地，承载基座上设置有多个螺纹孔，多个螺纹孔沿转盘的轴线依次间隔设置，定环通过锁紧件位置可调地设置在承载基座上。

进一步地，检测部包括：显示器件；温度传感器，温度传感器设置在动密封结构的摩擦环上并与显示器件连接，温度传感器测量动密封结构的温度，并通过显示器件显示。

进一步地，检测部包括：分贝记录仪，检测动密封测试装置的噪声。

进一步地，动密封结构包括：密封条，其固定设置在转盘和定环中的一个上；配合密封环，其固定设置在转盘和定环中的另一个上，配合密封环与密封条贴合，并密封定环与转盘之间的间隙。

本发明的实施例的动密封测试装置通过设置可以相对运动的转盘和定环模拟动密封结构的使用环境，利用检测部检测动密封结构的能够对动密封结构的性能进行测试，有助于工作人员预判动密封结构在使用过程中的可靠性，且该动密封测试装置的检测快速，准确，使用便捷，可以有效提高检测效率。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的去除机罩的动密封测试装置的立体结构示意图；

图2为本发明的第一实施例的动密封测试装置的剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明的第二实施例的动密封测试装置的局部放大图；

图5为本发明的第一实施例的动密封测试装置的俯视图；

图6为图5中的B-B向剖视图的局部放大图；

图7为本发明的第一实施例的动密封测试装置的定环的立体结构示意图；

图8为本发明的第一实施例的动密封测试装置的承载基座的立体结构示意图。

附图标记说明：

10、承载基座；11、驱动承载座；111、调节滑槽；12、传动承载座；13、定环承载座；131、螺纹孔；14、进风密封板；141、进风口；20、定环；21、出风口；30、转盘；40、动密封结构；41、单指密封安装环；42、单指密封条；43、摩擦环；46、压条；47、密封过渡环；48、手型密封安装环；49、手型密封条；50、驱动部；51、驱动电机；52、减速机；60、传动部；61、传动轴承；62、传动轴；70、机罩；81、第一密封空间；82、第二密封空间；91、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例的动密封测试装置进行详细描述。

如图1和图2所示，根据本发明的实施例，动密封测试装置包括承载基座10、定环20、转盘30和检测部，其中，定环20设置在承载基座10上，且具有容纳腔，转盘30可转动地设置在定环20内，且转盘30的外周与定环20的内周之间具有间隙，被测试的动密封结构40可拆卸地连接在定环20和转盘30之间，并密封间隙。检测部检测动密封结构40的性能。

通过定环20和转盘30配合模拟动密封结构40的实际工作情况，配合检测部进行检测，可在动密封结构40使用前对其进行实时观测并记录动密封结构40的工作状态和磨损情况，从而解决动密封结构40无法进行性能定量测量的问题。

采用该动密封测试装置可对动密封结构40的性能进行试验，对比不同动密封结构40的优劣，在动密封结构40实际应用到设备上之前即可对其工作情况作出预判。这对于判断重要设备的寿命和可靠性具有重大意义，同样地对于难以维护的设备也具有重要意义。

优选地，为了提高该动密封测试装置的自动性，动密封测试装置还包括驱动部50，驱动部50固定设置在承载基座10上，通过传动部60与转盘30连接并驱动转盘30转动。通过驱动部50带动转盘30转动可以使转盘30连续可靠地转动，提高检测效率和自动化程度。

具体地，如图1和图2所示，驱动部50包括驱动电机51、减速机52和变频控制器(图中未示出)。驱动电机51固定设置在承载基座10上，其用于为动密封测试装置提供动力源。减速机52为可选部件，也即根据需要确定是否需要减速机52以及减速机52的型号，其作用是将驱动电机51输出的转速调整至被测试的动密封结构40所需的转速。例如，若驱动电机51的转速为1500r/min，而动密封结构40测试所需的转速为150r/min，则减速机52的传动比为10:1。变频控制器与驱动电机51连接，并控制驱动电机51转速。由于减速机52一经选定其传动比固定，为了提高适用性，通过变频控制器来控制驱动电机51输出的转速可以方便地根据需要调节驱动电机51输出的转速。

在本实施例中，驱动电机51与减速机52为一体结构。

在本实施例中，承载基座10包括承载基座10，其包括沿轴向依次设置的驱动承载座11、传动承载座12和定环承载座13。其中，驱动承载座11用于承载驱动部50。传动承载座12用于承载传动部60。定环承载座13用于承载定环20。为了使驱动部50、传动部60和转盘30的轴线重合，驱动承载座11、传动承载座12和定环承载座13之间的高度需要根据需求确定。在本实施例中，驱动承载座11的高度低于传动承载座12，传动承载座12的高度高于定环承载座13。

参见图5和图6所示，优选地，为了提高适用性，在驱动承载座11上设置有调节滑槽111，驱动部50能够沿调节滑槽111移动，以便能够调节其与转盘30的轴向间隔，满足不同的安装需求。

优选地，为了使转盘30和定环20之间的轴向间隙在一定范围内变化，从而，兼容不同形式和尺寸的动密封结构40，动密封测试装置的定环20可沿电动机轴向移动。

具体地，承载基座10上设置有多个螺纹孔131，多个螺纹孔131沿转盘30的轴线依次间隔设置，定环20通过锁紧件(本实施例中为螺栓)位置可调地设置在承载基座10的定环承载座13上。也即，在使用时，根据不同的被测试的动密封结构40的厚度，使用螺栓将定环20与不同的螺纹孔131连接，以此实现定环20在承载基座10上沿轴向位置变动的目的，进而使得定环20与转盘30之间的轴向距离可以调节，进而适应不同的动密封结构40。

结合参加图1和图2，在本实施例中，传动部60包括传动轴承61和传动轴62。其中，传动轴承61固定设置在承载基座10的传动承载座12上。其用于支撑传动轴62，保证传动轴62可以平稳地传递转动力矩。在本实施例中，传动轴承61为两个，且沿传动轴62的轴向依次设置，以便能够为传动轴62提供良好地支撑。传动轴承61的数量可以根据传动轴62的长度选定，只要保证支撑可靠且满足刚性要求即可。

传动轴62穿设在传动轴承61内，且传动轴62的一端通过联轴器连接在驱动电机51的减速机52的输出轴上，传动轴62的另一端通过连接键连接转盘30。

结合参见图3和图4所示，动密封结构40设置在定环20与转盘30之间的间隙处。动密封结构40包括密封条和配合密封环，密封条固定设置在转盘30和定环20中的一个上；配合密封环固定设置在转盘30和定环20中的另一个上，配合密封环与密封条贴合，并密封定环与转盘之间的间隙。

具体地，图3中所示为手型动密封结构。密封条为手型密封条49。为了便于安装密封条，动密封结构40还包括手型密封安装环48，其通过螺栓与转盘30固定连接，其作用是为手型密封条49提供安装位置。手型密封条49固定在手型密封安装环48上。配合密封环为密封过渡环47，为便于安装密封过渡环47，其通过螺栓和压条46被固定在定环20上，并与手型密封条49形成双面摩擦副。压条46用于固定和压平密封过渡环47。手型密封条49和密封过渡环47在工作过程中由于摩擦将产生热量，手型密封的结构决定密封过渡环47比较薄，压条46可以阻止和减少密封过渡环47在热量输入下的变形。

图4为本发明的实施例的单指密封条安装于转盘30与定环20之间的结构示意图。其中，密封条为单指密封条42，其通过单指密封安装环41和螺栓与定环20连接。配合密封环为摩擦环43，其通过螺栓与转盘30连接，其与单指密封条42形成单面摩擦副。

以单指密封条的测试为例：

为了测试动密封结构40在工作过程中的发热情况，检测部包括显示器件和温度传感器91。显示器件(图中未示出)用于接收并显示温度传感器91检测的温度。温度传感器91与动密封结构40的摩擦环连接，测量动密封结构40的单指密封条42的温度，并传输至显示器件，通过显示器件显示。该显示器件可以是温度传感器91自带的显示屏，或外接的显示屏等。

具体地，在本实施例中，温度传感器91设置在摩擦环43上(靠近单指密封条42处)，用于测量其密封过程中摩擦产生的热量。其具体位置可以根据测量需要选定，并不限于设置在摩擦环43上。显示器件用于显示温度传感器91检测到的温度，以供工作人员观测和记录。

参见图2、图5和图6所示，优选地，为了能够测量动密封结构40在工作过程中的磨损程度，动密封测试装置还包括机罩70，机罩70套设在定环20外，机罩70、承载基座10和转盘30配合组成第一密封空间81，定环20、转盘30组成第二密封空间82。动密封结构40相对运动磨损的材料形成粉末积聚在第一密封空间81和第二密封空间82内，在工作完成后只要收集第一密封空间81和第二密封空间82内的粉末即可判断动密封结构40的磨损量。

结合参见图8，具体地，传动承载座12与定环承载座13之间连接有进风密封板14。机罩70套设在定环20外，且机罩70与定环20之间密封，机罩70的沿转盘30径向延伸的盖板与传动轴62配合，传动轴62下方与传动承载座12之间由传动轴承61密封，传动承载座12下部与机罩70的处于下方的部分之间通过进风密封板14密封。由此在转盘30的靠近驱动部50的一侧形成该第一密封空间81。

在本实施例中，机罩70还包括一个罩设在联轴器上的子罩体，该子罩体与机罩70的径向延伸的盖板连接。

转盘30与定环20之间构成第二密封空间82。优选地，在转盘30上开设有供人或器材通过的通孔，测试时需将通孔封闭。

结合参见图7和图8所示，为了能够测试动密封结构40的密封性能，进风密封板14上设置有进风口141，且进风口141上连接有测试用粉尘容纳器，定环20上设置有出风口21，且出风口21上设置有负压吸气部。负压吸气部可以是气泵，也可以是其他能够吸气的设备。粉尘容纳器内可以根据需要容纳颜色区别于动密封结构40的材料颜色的粉尘，利用负压吸气部对第一密封空间81和第二密封空间82进行抽吸，使粉尘进入第一密封空间81和第二密封空间82，抽吸一段时间后，收集第二密封空间82内的粉尘量即可确定密封效果。

当然，还可以在进风密封板14上设置吹气结构，以使带色的粉尘更容易进入第一密封空间81。

为了能够测试动密封结构40在工作时的噪音，检测部还包括分贝记录仪，用于检测并显示动密封测试装置的噪声。

该动密封测试装置进行测试的工作过程如下：

驱动电机51通过传动轴62与转盘30连接，转盘30和安装在承载基座10上的定环20之间形成缝隙，将被测试的动密封结构40安装在此缝隙处。驱动电机51在变频控制器的控制下按设定转速拖动转盘30旋转，被测试的动密封结构40的各种性能即可表现出来。

为了提高动密封测试装置的自动性，可以设置控制器，使控制器与变频控制器、分贝记录仪、温度传感器91等连接，用于记录检测到的数据，同时用于控制驱动电机51的启停、转速和转向等。这样可以满足长时间自动化测试。例如，需要测试时间为几天或几周时，通过控制器控制变频控制器，使其根据需要控制驱动电机51转动，实现自动测试。这样可以提高测试效率，降低劳动强度。控制器还能接收并记录温度传感器91和分贝记录仪等传送的测试数据，以备工作人员后续使用。控制器可以是PLC控制器(可编程控制器)、单片机或PC(微型电脑)等。

具体地，转盘30旋转过程中，单指密封条42将与摩擦环43产生摩擦，从温度传感器91中可以读出发热情况；摩擦一定时间后，可从第一密封空间81和第二密封空间82中收集摩擦掉的粉末，可以得出单指密封结构的磨损情况；转盘30旋转过程中，用分贝记录仪记录噪声，可以得出单指密封结构的噪声排放情况；转盘30旋转过程中，从承载基座10的进风口141以一定压力吹入带色粉尘，从定环20的出风口以一定压力抽风，旋转一定时间后，从第二密封空间82收集带色粉尘，可以得出单指密封结构的密封性能情况。

为避免干扰，在收集完摩擦后的动密封结构40的粉末后通入带色粉尘为佳。

本发明的动密封测试装置具有如下效果：

利用驱动电机带动转盘转动，模拟被测试动密封结构的工作环境，进而测试其各种性能，能够实现对不同的动密封结构进行试验，可得到动密封结构的多项性能，进而评估动密封装置的优劣，以及预判其使用寿命和可靠性等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种动密封测试装置，其特征在于，包括：

承载基座(10)；

定环(20)，所述定环(20)设置在所述承载基座(10)上，且具有容纳腔；

转盘(30)，所述转盘(30)可转动地设置在所述定环(20)内，且所述转盘(30)的外周与所述定环(20)的内周之间具有间隙，被测试的动密封结构(40)可拆卸地连接在所述定环(20)和所述转盘(30)之间，并密封所述间隙；

检测部，所述检测部检测所述动密封结构(40)的性能。

2.根据权利要求1所述的动密封测试装置，其特征在于，所述动密封测试装置还包括驱动部(50)，所述驱动部(50)固定设置在所述承载基座(10)上，通过传动部(60)与所述转盘(30)连接并驱动所述转盘(30)转动。

3.根据权利要求2所述的动密封测试装置，其特征在于，所述动密封测试装置还包括机罩(70)，所述机罩(70)套设在所述定环(20)外，所述机罩(70)、所述承载基座(10)和所述转盘(30)配合组成第一密封空间(81)，所述定环(20)、所述转盘(30)组成第二密封空间(82)。

4.根据权利要求3所述的动密封测试装置，其特征在于，所述承载基座(10)包括沿轴向依次设置的驱动承载座(11)、传动承载座(12)和定环承载座(13)，所述传动承载座(12)的高度高于所述定环承载座(13)，且所述传动承载座(12)与所述定环承载座(13)之间连接有进风密封板(14)。

5.根据权利要求4所述的动密封测试装置，其特征在于，所述进风密封板(14)上设置有进风口(141)，所述定环(20)上设置有出风口(21)，所述检测部包括连接在所述进风口(141)上的测试用粉尘容纳器和设置在所述出风口(21)上的负压吸气部。

6.根据权利要求2所述的动密封测试装置，其特征在于，所述驱动部(50)包括：

驱动电机(51)，所述驱动电机(51)固定设置在所述承载基座(10)上；

变频控制器，所述变频控制器与所述驱动电机(51)连接，并控制所述驱动电机(51)的转速。

7.根据权利要求6所述的动密封测试装置，其特征在于，传动部(60)包括：

传动轴承(61)，所述传动轴承(61)固定设置在所述承载基座(10)上；

传动轴(62)，所述传动轴(62)穿设在所述传动轴承(61)内，且所述传动轴(62)的一端连接所述驱动电机(51)，所述传动轴(62)的另一端连接所述转盘(30)。

8.根据权利要求1所述的动密封测试装置，其特征在于，所述承载基座(10)上设置有多个螺纹孔(131)，所述多个螺纹孔(131)沿所述转盘(30)的轴线依次间隔设置，所述定环(20)通过锁紧件位置可调地设置在所述承载基座(10)上。

9.根据权利要求1所述的动密封测试装置，其特征在于，所述检测部包括：

显示器件；

温度传感器(91)，所述温度传感器(91)设置在所述动密封结构(40)的摩擦环上并与所述显示器件连接，所述温度传感器(91)测量所述动密封结构(40)的温度，并通过所述显示器件显示。

10.根据权利要求1或9所述的动密封测试装置，其特征在于，所述检测部包括：

分贝记录仪，检测所述动密封测试装置的噪声。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的动密封测试装置，其特征在于，所述动密封结构(40)包括：

密封条，其固定设置在所述转盘(30)和所述定环(20)中的一个上；

配合密封环，其固定设置在所述转盘(30)和所述定环(20)中的另一个上，所述配合密封环与所述密封条贴合，并密封所述定环(20)与所述转盘(30)之间的间隙。