CN106482935A - 接触式密封件综合试验系统 - Google Patents

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张翠
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Abstract

本发明公开了一种接触式密封件综合试验系统，它包括耐压抗振基座、高压油站、旋转机构、环境试验箱和振动台；试验件通过两个密封件安装在耐压抗振基座上，一个安装于两个平行平面之间，另一个安装于产品圆形外径和耐压抗振基座圆孔内径之间。变频电机安装在地面基座上通过皮带于旋转主轴链接带动旋转主轴旋转，调节旋转转速范围300rpm‑2500rpm，旋转主轴与接触式密封件腔内旋转部件相连，实现旋转环境。本发明能够同时满足一种或多种环境下的试验测试，通过多种环境因素的综合作用来模拟实际工况，使得试验与检测结果更为精确和可靠。缩短了产品的研制周期，节约了研发成本。

Description

接触式密封件综合试验系统
技术领域
本发明属于综合环境试验技术领域，具体涉及一种接触式密封件综合试验系统。
背景技术
综合环境试验是利用两种或多种环境试验设备来实现实际工况或实际极限工况的模拟对产品进行考核，如汽车发动机上相关零部件需要在高温、高转速转动、振动、油压等综合环境下稳定可靠工作。对于接触式密封件的检测，目前在实验室环境下能够采用压印试验的方法，通过静载荷加压保载一段时间后取出压印试纸并进行分析，检测其有效性。该方法无法检测出实际复杂工况下的结果，仅仅能够得到单一加载过程中的最大应力值。往往会出现运用该方法检测合格但在实车路试的时候出现不合格的情况。
目前对于接触式密封件的试验与检测较为准备的方法主要采用在实车上安装进行路试的方式进行。该方法能够模拟实际真实的工况，但是随着汽车技术的发展，车型的更新换代频率越来越快，对研制周期的要求也越来越短，该方法的使用也越来越局限，使得厂商迫切需要新的试验技术系统来实现实验室环境下的有效试验和检测，缩短研制周期，减少研制成本，满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是解决在实验室环境下实现对接触式密封件进行无法得到准确结果，且在外场进行实车路试需要较长试验时间和较高试验成本的问题，提供了一种能够在实验室环境下实现在高温、高转速转动、振动、油压综合环境下对接触式密封件进行试验和检测的系统，能够满足研发精度要求和试验周期要求，具有较强的可操作性和通用性。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种接触式密封件综合试验系统，包括耐压抗振基座、高压油站、旋转机构、环境试验箱和振动台；试验件通过密封件一和密封件二安装在耐压抗振基座上，密封件一安装于产品与耐压抗振基座的两个平行平面之间，密封件二安装于产品圆形外径和耐压抗振基座圆孔内径之间，旋转机构驱动试验件内腔旋转部件转动，高压油站为密封件周围提供油压环境，耐压抗振基座安装在环境试验箱中的振动台上施加振动和温度。
其中，所述耐压抗振基座包括安装底板和密封腔上下两部分，其中密封腔上有进油口、出油口和轴承支撑；安装底板为长方体形状，上下方向有沉头通孔用于与振动台拓展台面安装连接，密封腔为整体加工成型的内空长方体结构，通过螺钉安装与安装底板上方，密封腔被内腔中部的轴承支撑分割为A和B两个区域，其中A区域与试验件内腔直接连接，B区域与外部区域相通，密封腔上的进油口、出油口均位于A区域，进油口一端通过管路与高压油站相连接，另一端通过管路连接到试验件的进油嘴，出油口通过溢流阀控制腔内压力。
其中，所述高压油站包括储油罐、电机和调压阀；高压油站通过电机和调压阀为进油口和耐压油封提供稳定压力的油液，并回收储存由出油口排除的油液。
其中，所述的旋转机构包括变频电机、旋转主轴、轴承、耐压油封，变频电机安装在地面基座上通过皮带于旋转主轴一端上的皮带轮连接，并带动旋转主轴旋转，旋转主轴通过两个轴承安装在轴承支撑上，旋转主轴与密封腔内腔中部的轴承支撑之间通过耐压油封进行密封，旋转主轴另一端与密封腔内的试验件的旋转部件连接，并驱动旋转部件以同样的转速转动。
其中，所述振动台包括振动台台体和拓展台面；振动台台体与拓展台面固定连接；耐压抗振基座固定安装在拓展台面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为，本发明包括耐压抗振基座、高压油站、旋转机构、环境试验箱和振动台，与现有试验装置相比，通过多种环境因素的综合作用来模拟实际工况，使得试验与检测结果更为精确和可靠。缩短了产品的研制周期，节约了研发成本。根据产品特点，通过设计与耐压抗振基座的连接工装，可以大大增强该试验与检测系统的通用性。
附图说明
图1是本发明的综合环境下接触式密封件综合试验系统的结构示意图；
图中：1.耐压抗振基座，2.高压油站，3.旋转机构，4.环境试验箱，5.振动台，6.试验件，7.密封件一，8.密封件二，9.进油嘴，10.试验件内腔外壁，11.试验件内腔，12.旋转部件，13.安装底板，14.密封腔，15.进油口，16.出油口，17.轴承支撑，18.振动台拓展台面，19.储油罐，20.电机，21.调压阀，22.耐压油封，23.变频电机，24.旋转主轴，25.轴承。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明实施例提供了一种接触式密封件综合试验系统，包括耐压抗振基座1、高压油站2、旋转机构3、环境试验箱4和振动台5；试验件6通过两个密封件安装在耐压抗振基座上，试验件6通过密封件一7和密封件二8安装在耐压抗振基座上，密封件一7安装于产品和耐压抗振基座1的两个平行平面之间，密封件二8安装于产品圆形外径和耐压抗振基座1圆孔内径之间。旋转机构3驱动试验件内腔11旋转部件12转动。高压油站2为密封件周围提供油压环境(0-1.0Mpa)。将耐压抗振基座2安装在温度试验箱4中的振动台5上施加振动和温度(-50℃-150℃)。变频电机安装在地面基座上通过皮带与旋转主轴链接带动旋转主轴旋转，调节旋转转速范围300rpm-2500rpm，旋转主轴与接触式密封件腔内旋转部件相连，实现旋转环境。
耐压抗振基座1主要包括安装底板13和密封腔14上下两部分，其中密封腔14上有进油口15、出油口16和轴承支撑17。安装底板13为高度较小的长方体形状，上下方向有沉头通孔用于与振动台拓展台面18安装连接或者与其他固定位置相连。密封腔14为整体加工成型的内空长方体结构，通过螺钉安装与安装底板13上方。密封腔14被内腔中部的轴承支撑17分割为A和B两个区域。其中A区域与试验件内腔11直接连接，试验过程中该区域内存在压力。B区域与外部区域相通，试验过程中不存在压力。密封腔14上的进油口15、出油口16均位于A区域，进油口15一端通过管路与高压油站2相连接，另一端通过管路连接到试验件6的进油嘴9。出油口16通过溢流阀控制腔内压力。耐压抗振基座1为通过设计利用高精度加工中心加工制造。
高压油站2包括储油罐19、电机20和调压阀21；高压油站2主要通过电机20和调压阀21为进油口和耐压油封22提供稳定压力的油液，并回收储存由出油口16排除的油液。高压油站2为现有装置，可从市场上购得。
旋转机构3包括变频电机23、旋转主轴24、轴承25、耐压油封22。变频电机23安装在地面基座上通过皮带于旋转主轴24一端上的皮带轮连接，并带动旋转主轴旋转，通过调节频率得到范围为300rpm-2500rpm的旋转转速，旋转主轴24通过两个轴承25安装在轴承支撑17上，旋转主轴24与密封腔14内腔中部的轴承支撑17之间通过耐压油封22进行密封。旋转主轴24另一端与密封腔14内的试验件6的旋转部件12连接，并驱动旋转部件12以同样的转速转动。其中变频电机23、轴承25、耐压油封22均采用现有装置，可从市场上购得。旋转主轴24通过高精度加工中心加工制造。
振动台5包括振动台台体25和拓展台面18；振动台台体25与拓展台面18固定连接；耐压抗振基座1固定安装在拓展台面18上。环境试验箱4和振动台5均采用现有装置，可从市场上购得。
本发明包括耐压抗振基座1、高压油站2、旋转机构3、环境试验箱4和振动台5。本发明与现有试验装置相比，通过多种环境因素的综合作用来模拟实际工况，使得试验与检测结果更为精确和可靠。缩短了产品的研制周期，节约了研发成本。根据产品特点，通过设计与耐压抗振基座的连接工装，可以大大增强该试验与检测系统的通用性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种接触式密封件综合试验系统，其特征在于：包括耐压抗振基座(1)、高压油站(2)、旋转机构(3)、环境试验箱(4)和振动台(5)；试验件(6)通过密封件一(7)和密封件二(8)安装在耐压抗振基座(1)上，密封件一(7)安装于产品与耐压抗振基座的两个平行平面之间，密封件二(8)安装于产品圆形外径和耐压抗振基座(1)圆孔内径之间，旋转机构(3)驱动试验件内腔(11)旋转部件(12)转动，高压油站(2)为密封件周围提供油压环境，耐压抗振基座(2)安装在环境试验箱(4)中的振动台(5)上施加振动和温度。
2.根据权利要求1所述的接触式密封件综合试验系统，其特征在于：所述耐压抗振基座(1)包括安装底板(13)和密封腔(14)上下两部分，其中密封腔(14)上有进油口(15)、出油口(16)和轴承支撑(17)；安装底板(13)为长方体形状，上下方向有沉头通孔用于与振动台拓展台面(18)安装连接，密封腔(14)为整体加工成型的内空长方体结构，通过螺钉安装与安装底板(13)上方，密封腔(14)被内腔中部的轴承支撑(17)分割为A和B两个区域，其中A区域与试验件内腔(11)直接连接，B区域与外部区域相通，密封腔(14)上的进油口(15)、出油口(16)均位于A区域，进油口(15)一端通过管路与高压油站(2)相连接，另一端通过管路连接到试验件(6)的进油嘴(9)，出油口(16)通过溢流阀控制腔内压力。
3.根据权利要求1所述的接触式密封件综合试验系统，其特征在于：所述高压油站(2)包括储油罐(19)、电机(20)和调压阀(21)；高压油站(2)通过电机(20)和调压阀(21)为进油口和耐压油封(22)提供稳定压力的油液，并回收储存由出油口(16)排除的油液。
4.根据权利要求1所述的接触式密封件综合试验系统，其特征在于：所述的旋转机构(3)包括变频电机(23)、旋转主轴(24)、轴承(25)、耐压油封(22)，变频电机(23)安装在地面基座上通过皮带与旋转主轴(24)一端上的皮带轮连接，并带动旋转主轴旋转，旋转主轴(24)通过两个轴承(25)安装在轴承支撑(17)上，旋转主轴(24)与密封腔(14)内腔中部的轴承支撑(17)之间通过耐压油封(22)进行密封，旋转主轴(24)另一端与密封腔(14)内的试验件(6)的旋转部件(12)连接，并驱动旋转部件(12)以同样的转速转动。
5.根据权利要求1所述的接触式密封件综合试验系统，其特征在于：所述振动台(5)包括振动台台体(25)和拓展台面(18)；振动台台体(25)与拓展台面(18)固定连接；耐压抗振基座(1)固定安装在拓展台面(18)上。
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