CN109900468A - 一种橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台及试验方法，属于橡塑轴封领域。试验平台包括：电气控制系统，介质压力温度控制系统和性能参数监测系统；基于试验平台的试验方法包括步骤：步骤一：启动电气控制系统；步骤二：利用三个节流截止阀和触摸屏设定橡塑轴封的加速寿命试验工况；步骤三：进行橡塑轴封性能参数检测；步骤四：更换橡塑轴封的上层密封圈和下层密封圈；步骤五：停止试验。本发明综合考虑试验的准确性和人机交互性，得到一定工况下的橡塑轴封寿命值，并对其性能参数进行在线监测，得到性能参数退化规律；同时可以准确控制油液温度、密封腔压力和转轴速度这三个工作变量，来对橡塑轴封进行加速寿命试验。

Description

一种橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台及试验方法

技术领域

本发明涉及橡塑轴封领域，具体是一种轴封的性能退化监测试验台及试验方法，同时可以对试验过程中的工况条件加以控制，进行橡塑轴封的加速寿命试验。

背景技术

橡塑轴封又被称为油封，是一种很常见的动密封件，被广泛应用于齿轮泵、燃油泵等部件中。橡塑轴封的使用寿命基本上在1000小时以上，其失效的形式有唇口材料老化、唇口磨损和弹簧失效三种，而其中最为常见的是唇口的老化和磨损。在橡塑轴封的逐渐失效过程中，有多个轴封的性能参数指标均会发生一定量的改变，如唇口温度、摩擦扭矩、泄漏率和泵汲率等。目前对于橡塑轴封的寿命预测研究大部分都基于对其性能参数变化规律的探讨。同时，考虑到橡塑轴封的使用寿命较长，诸多学者还对其进行了加速寿命方案的研究。综合考虑橡塑轴封寿命预测中对其性能参数监测的必要性，以及加速试验方案的试验验证，建立一个橡塑轴封的性能监测与加速寿命试验平台十分有必要。

目前对于橡塑轴封试验台的设计存在以下几个方面的局限性。(1)加速试验方式单一。大多数试验台只能控制电机的转速，无法控制压力，温度这些环境变量。(2)性能参数测量不准确。由于橡塑轴封性能参数监测难度较大，很多试验平台在测量摩擦扭矩和唇口温度这两个性能参数上存在准确性问题。(3)无法实现在线监测。诸多试验台测量的参数只能通过离线测量的方式，无法实时对橡塑轴封进行性能监测。

发明内容

橡塑轴封试验台的设计中最为关键的有两点：一是试验的准确性，包括性能参数的测量准确性和工况参数的设定准确性；二是人机交互性，直观便捷地得到试验检测数据。本发明综合考虑以上两个关键点，设计了一种橡塑轴封的性能退化监测与加速寿命试验平台及实现方法，可以得到一定工况下的橡塑轴封寿命值，并对其性能参数进行在线监测，得到性能参数退化规律。同时可以准确控制油液温度、密封腔压力和转轴速度这三个工作变量，来对橡塑轴封进行加速寿命试验。

本发明提供的一种橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台，包括三部分：电气控制系统，介质压力温度控制系统和性能参数监测系统。

所述的电气控制系统设置有人机交互界面，用于控制电机、油泵的启停、调节电机的转速、控制油液温度以及实时监控试验设备的状态参数；

所述的介质压力温度控制系统利用一个液压回路调控油液的温度和试验密封腔的压力；所述的介质压力温度控制系统包括齿轮泵、单向阀、齿轮泵压力表、安全阀、防爆型加热机组、第一节流截止阀、第二节流截止阀、第三节流截止阀、蓄能器以及散热器；其中，齿轮泵为介质循环的泵源，齿轮泵的入口与油箱的出口相连，齿轮泵的出口与单向阀的入口相连；单向阀的出口分三条液压管路，一路与齿轮泵压力表相连以显示当前齿轮泵的出口压力，一路与安全阀的入口相连，第三条管路与防爆型加热机组的入口相连；所述的安全阀的出口与油箱相连，正常工作时，安全阀为关闭状态，当齿轮泵出口压力达到额定值时，打开安全阀，油液流回油箱，释放工作管路内的压力；防爆型加热机组用于控制油液温度；防爆型加热机组的出口分两条液压回路，一条与第一节流截止阀的入口相连接，另一条与第二节流截止阀的入口相连接；第二节流截止阀的出口与蓄能器的入口相连接，蓄能器的出口通过液压回路连接到密封腔进油口；第一节流截止阀的出口连接第三节流截止阀的出口，第三节流截止阀的入口与密封腔出油口相连接；第三节流截止阀的出口和节流截止阀的出口相连汇成的一条管路，与散热器的入口相连，散热器的出口与油箱相互连接，使得油液重新流回油箱，完成一个完整的闭合液压回路，继而进行油液的循环；

所述的性能参数监测系统是一个独立的结构体，包括橡塑轴封测试安装结构、油液收集盒的储油槽和升降台；所述的橡塑轴封测试安装结构安装在试验的金属导轴与密封腔上，金属导轴与密封腔之间通过橡塑轴封的上层密封圈和下层密封圈进行密封，其中下层密封圈为试验产品件；当橡塑轴封性能失效时，油液发生泄漏，滴落到油液收集盒的储油槽中，升降台用于控制储油槽的高度，使得储油槽靠近橡塑轴封的下层密封圈。

相应地，本发明提供的橡塑轴封性能监测与加速寿命试验方法，基于上述平台，包括：

步骤一：启动电气控制系统，通过触摸屏实时对油液温度和电机转速进行控制，并实时监控电机转速、摩擦扭矩值、唇口温度、密封腔压力和油液温度；

步骤二：利用三个节流截止阀和触摸屏设定橡塑轴封的加速寿命试验工况；

步骤三：进行橡塑轴封性能参数检测，包括：通过扭矩转速传感器测量摩擦扭矩，通过粘贴在橡塑轴封的非接触区域的线型温度传感器测量唇口温度，通过对储油槽收集的泄漏量来测量泄漏率，通过将下层密封圈反向安装后测量的泄漏率作为泵汲率；

步骤四：更换橡塑轴封的上层密封圈和下层密封圈；

步骤五：停止试验；在触摸屏上依次关闭温度加热器、电机、泵源，最后关闭启动/急停按钮。

所述步骤三中进行摩擦扭矩测量时，设计了密封端盖，对摩擦扭矩的测量进行修正；所述的密封端盖的外部尺寸与环状端盖相同，内部采用了底部封闭的形式；通过扭矩转速传感器分别测量下面两种情况下的摩擦扭矩值：

(1)通过环装端盖将下层密封圈固定在密封腔的底部，此时扭矩转速传感器测量得到摩擦扭矩值为第一联轴器和第二联轴器误差、上层密封圈摩擦扭矩和下层密封圈摩擦扭矩三者之和；

(2)用密封端盖换下下层密封圈和环状端盖，此时扭矩转速传感器测量得到摩擦扭矩值为第一联轴器和第二联轴器误差、上层密封圈摩擦扭矩二者之和；

将两种情况下测量的摩擦扭矩值作差得到最终显示的摩擦扭矩值。

本发明设计的橡塑轴封性能监测及加速寿命试验平台及试验方法，具有以下优点：(1)性能参数监测系统部位采用立式结构设计，更加精确的测量泄漏量。(2)配备摩擦扭矩补偿装置，更加准确测量摩擦扭矩数值，同时考虑到摩擦扭矩数量级很小，实际测量中极易受环境干扰而产生波动，在将监测得到的数据在电气控制系统的触摸屏上显示时，采用滤波算法，得到相对稳定的摩擦扭矩值。(3)设计新型的唇口温度测量方法，更高精度的实现唇口温度测量。(4)利用PLC触摸屏设计，可以在试验过程中随时调控电机转速、油液温度和密封腔压力，更方便进行加速寿命试验。同时，橡塑轴封的性能参数，包括摩擦扭矩和唇口温度，实时的在显示屏和上位机中呈现，人机交互性能极佳。(5)可测量橡塑轴封的性能参数全面，包括唇口温度、泵汲率、摩擦扭矩和泄漏率。

附图说明

图1是本发明橡塑轴封试验台的整体示意图；

图2是本发明橡塑轴封试验台的位置安装分布前视图；

图3是本发明橡塑轴封试验台的位置安装分布左视图；

图4是本发明橡塑轴封试验台的位置安装分布俯视图；

图5是本发明电气控制系统的触摸屏显示示意图；

图6是本发明介质压力温度控制系统原理图；

图7是本发明介质压力温度控制系统示意图；

图8是本发明性能参数监测系统示意图；

图9是本发明橡塑轴封测试安装结构示意图；

图10是本发明橡塑轴封测试安装结构剖视图；

图11是本发明线型温度传感器探头安装位置示意图。

图中：

1-电气控制系统、2-介质压力温度控制系统、3-性能参数监测系统、4-启动/急停按钮、5-触摸屏、6-第一节流截止阀、7-第二节流截止阀、8-第三节流截止阀、9-油箱、10-压力表、11-蓄能器、12-安全阀、13-防爆型加热机组、14-单向阀、15-齿轮泵、16-散热器、17-过滤器、18-密封腔压力传感器、19-密封腔温度传感器、20-吸油滤、21-液位计、22-呼吸滤、23-放油球阀、24-橡塑轴封测试安装结构、25-储油槽、26-升降台、27-密封腔出油口、28-环状端盖、29-密封腔、30-金属导轴、31-第一联轴器、32-扭矩转速传感器、33-第二联轴器、34-上层密封圈、35-下层密封圈、36-伺服电机、37-密封腔进油口、38-线型温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提供的橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台，主要包括三部分：电气控制系统1、介质压力温度控制系统2和性能参数监测系统3。其中，电气控制系统1和介质压力温度控制系统2集成安装在一个结构体中，方便操作人员控制试验平台的启停和参数的设置。性能参数监测系统3为独立的结构体，主要用来对橡塑轴封试验过程中的性能参数进行监测。两部分结构体之间通过油管回路和传感器回路相互连接。本发明实施例中两部分结构体的安装位置分布如图2、图3和图4三视图所示，电气控制系统1和介质压力温度控制系统2布置在同一个箱体中，介质压力温度控制系统2位于电气控制系统1的左下方，性能参数监测系统3是另外一个独立的结构体。下面分别介绍这两大结构体中的三大系统。

电气控制系统1主要通过PLC(可编程逻辑控制器)来实现。电气控制系统1上设置有启动/急停按钮4和触摸屏5，开启后通过触摸屏5的人机界面来操作，触摸屏5的人机界面显示如图5所示。电气控制系统1还包括变频器和隔离模块等。PLC中包括数字量输出模块和模拟量输出模块。通过PLC中的数字量输出模块来控制电气的启停，通过PLC中的模拟量输出模块控制变频器来调节电机的转速，通过温度或压力传感器获得的电压电流的模拟量信号通过隔离模块分别送入模拟量输出模块和上位机，模拟量输出模块将传感器测量得到的模拟量信号转换为实际温度或电压值，通过触摸屏5呈现出来，上位机将模拟量信号进行实时数据记录和保存。电气控制系统1和上位机之间通过电缆连接传输数据。

如图5所示，触摸屏3将系统数据以人机界面的形式显示在液晶显示屏上，通过触摸屏3，实现的具体功能包括：(1)控制油泵、加热器和电机的启停，设定加热器温度和电机转速；加热器用于控制油液温度；(2)实时监控试验设备运行的主要参数及状态，包括密封腔压力、油液温度、摩擦扭矩、电机转速、唇口温度等。通过直观的图形界面，可以方便地实现对试验平台的控制和实时了解试验设备各运行参数，如压力、温度等。

本发明实施例中，PLC选用西门子公司S7-1200系列产品，西门子可编程控制器响应时间快，CPU显示面板集成了响应的调试和诊断，具有通用性好、普及率高、性能稳定、使用寿命长等特点。

本发明实施例中，变频器选择德国西门子公司生产的G120系列，该变频器模块化设计，可灵活扩展，集成了安全保护功能，使具有安全保护的自动化和驱动系统的构建费用大大降低。

本发明实施例中，隔离模块，电气控制系统1中的压力传感器是变送器，变送器内部电路已将敏感元件信号转化为标准的4～20mA电流信号输出，该电流信号通过隔离模块分两路，分别送入PLC及上位机。

本发明的介质压力温度控制系统2利用一个液压回路来调控油液的温度和试验密封腔的压力。介质压力温度控制系统2的原理图如图6所示，实现的一个实物如图7所示。如图6所示，介质压力温度控制系统2中主要包括：三个节流截止阀6,7,8、齿轮泵出口压力表10、蓄能器11、安全阀12、防爆型加热机组13、单向阀14、齿轮泵15、散热器16、放置在油箱9中的吸油滤20；还包括过滤器17、用于测量油箱9油液位面的液位计21、安装在油箱9的呼吸滤22、以及安装在油箱9的放油球阀23。图6还示意出的密封腔上设置的压力传感器18和温度传感器19。介质压力温度控制系统2的主体部件与电气控制系统1一同安装在控制部分的结构体中，其中散热器16安装在性能参数监测系统3的下方。如图7所示为介质压力温度控制系统2主要连接管路，图中所涉及的部件包括第一节流截止阀6、第二节流截止阀7、第三节流截止阀8、油箱9、油箱压力表10、蓄能器11、安全阀12、防爆型加热机组13、单向阀14以及齿轮泵15。

齿轮泵15为介质循环的泵源。油箱9的出口与齿轮泵15的入口相互连接，在油箱9的出口处设有吸油滤20净化油液内杂质，避免杂质进入齿轮泵15。齿轮泵15的出口与单向阀14入口相互连接。单向阀14起到防止管路油液回流的作用。单向阀14的出口分三条液压管路，一路与齿轮泵压力表10相连以显示当前齿轮泵15的出口压力，一路与安全阀12的入口相连，单向阀14的第三条管路与防爆型加热机组13的入口相互连接。安全阀12的出口与油箱9相连，正常工作时，安全阀12呈关闭状态，当齿轮泵出口压力达到额定值时，即油箱压力表10显示的压力值超过额定值时，安全阀12迅速打开，油液流回油箱9，释放工作管路内的压力起到安全作用。防爆型加热机组13用于控制油液温度，进行油液的加热。单向阀14与防爆型加热机组13连接的管路上还设置有过滤器17。过滤器17对油液进行除杂处理，避免杂质进入密封腔。防爆型加热机组13的出口分两条液压回路，一条与第一节流截止阀6的入口相连接，另一条与第二节流截止阀7的入口相连接。第二节流截止阀7的出口与蓄能器11的入口相连接，蓄能器11的出口通过液压回路连接到密封腔进油口。蓄能器11用来稳定密封腔进油口压力，起到油液稳压的作用。第一节流截止阀6的出口连接第三节流截止阀8的出口，第三节流截止阀8的入口与密封腔出油口相连接。第一节流截止阀6和第二节流截止阀7配合使用来调节试验密封腔的压力和流量，第三节流截止阀8主要负责建立负载。第三节流截止阀8的出口和节流截止阀6的出口相连，汇成一条管路与散热器16的入口相连，进行油液的降温处理；散热器16的出口与油箱9相互连接，油液重新流回油箱，完成一个完整的闭合液压回路，继而进行油液的循环。散热器16在油液温度控制环节中起到降温的作用，具体位置安装在图8所示的性能参数监测系统3的下方。呼吸滤22用来净化空气中的杂质，同时保持油箱内的压力平衡；放油球阀23用来排空油箱内的油液，通常为关闭状态，在更换油液时打开。

本发明实施例中，齿轮泵15选用意大利的CASAPPA的PLP10.2型号，排量为2.13mL/rev。

本发明实施例中，防爆型加热机组13选用江苏拓博的TB90X型号，温控范围为20℃～80℃，温控精度为1℃，加热功率为9kW。

如图8所示，性能参数监测系统3整体采用立式结构，从上而下分别是橡塑轴封测试安装结构24，油液收集盒的储油槽25和升降台26；性能参数监测系统3的下方为介质压力温度控制系统2中的散热器16。在试验的密封腔29和金属导轴30上安装橡塑轴封测试安装结构。

如图9和图10所示，为橡塑轴封测试安装结构示意图。密封腔29设置有密封腔进油口37和密封腔出油口27，密封腔进油口37与介质压力温度控制系统2中的蓄能器11出口通过油管相连。密封腔出油口27则与散热器16通过油管回路相连。橡塑轴封测试安装结构的主要部件包括设置在密封腔29内的密封腔温度传感器19和密封腔压力传感器18、第一联轴器31、扭矩转速传感器32、第二联轴器33、伺服电机36、环状端盖28、以及线型温度传感器38。

如图10所示，为橡塑轴封测试安装结构内部具体的零件排布。伺服电机36在最上端，通过第一联轴器31与扭矩转速传感器32相连接，扭矩转速传感器32和试验的金属导轴30之间通过第二联轴器33相互连接，在扭矩转速传感器32的下方为密封腔29，金属导轴30与密封腔29之间通过橡塑轴封的两个密封圈——上层密封圈34和下层密封圈35来进行密封。其中下层密封圈35为试验产品件，通过环装端盖28将下层密封圈35固定在密封腔29的底部。

由于性能参数监测系统5是立式结构的设计，当橡塑轴封性能失效时，油液会发生泄漏，油液便通过重力作用，滴落到油液收集盒储油槽25中，升降台26可以控制油液收集盒储油槽25的高度，在试验进行的过程中，储油槽25尽可能靠近橡塑轴封的下层密封圈35，避免因为空气杂质飞入而产生误差。

本发明采用间接测量，实时监测的方法。如图11所示，为线型温度传感器探头安装位置示意图。将线型温度传感器38的测量端头固定于橡塑轴封的非接触区域，利用温度公式换算得到唇口接触区的温度。

本发明实施例中，线型温度传感器38采用5TC系列型号，测量范围为-40℃～110℃。

本发明实施例中，伺服电机36采用德国AWD的HSML-954C型号，最大转速为6200rpm，电机功率为2.8kW，采用法兰安装。

本发明实施例中，扭矩转速传感器32可以同时测量转轴的转速和扭矩，采用德国梅思泰克的DR2212型号，扭矩量程为5Nm，转速量程为8000rpm，测量精度为0.05％，橡塑轴封的摩擦扭矩值数量级在0.1Nm左右，因此能较精确的对其进行测量。

本发明实施例中，密封腔温度传感器19选用美国丹佛斯厂家的MBT5250型号，测量精度为0.5％。

本发明实施例中，密封腔压力传感器18选用英国麦克厂家的MPM480型号，测量精度为0.5％。

本发明用于橡塑轴封的性能监测及加速寿命试验方法，结合上面的试验平台，对所涉及的操作流程和设计特点进行说明如下，一个操作流程包括步骤一至步骤五。

步骤一：启动电气控制系统1，启动触摸屏5。通过启动图1中的启动/急停按钮4，打开电气控制系统1中的触摸屏5，在图5所述的触摸屏交互界面中可以看出，本发明的人机交互性极佳，可以通过触摸屏实时对油液温度、电机转速进行控制，同时，试验台将测得的实时数据通过触摸屏5显示给操作者，包括实时电机转速、摩擦扭矩值、唇口温度、密封腔压力和油液温度。电机转速是指伺服电机36的转速，密封腔压力根据密封腔压力传感器18测量得到，油液温度根据密封腔温度传感器19测量得到，唇口温度是根据线型温度传感器38实时测量再利用温度公式换算得到，摩擦扭矩值通过扭矩转速传感器32测量得到。

步骤二：加速寿命工况设定。利用图7中的节流截止阀6,7,8和图5中的触摸屏设定橡塑轴封的试验工况。工况的设定主要有以下四方面。

(1)液压管路净化。将第二节流截止阀7和第三节流截止阀8关闭，打开第一节流截止阀6，在触摸屏上启动泵源，油液沿管路循环，起到净化管路的作用。

(2)密封腔压力设定。将第一节流截止阀6关闭，打开第二节流截止阀7和第三节流截止阀8，逐渐减小第三节流截止阀8的开关大小，同时观察图5触摸屏5中密封腔压力大小的数值，直至调节到要设定的密封腔压力。

(3)油液温度设定。在图5触摸屏5中的温度设定位置输入指定温度。在设计过程中，实时将密封腔温度传感器19测得的数值与输入的油液温度数值进行比较，根据差值大小设定防爆型加热机组13的功率。

(4)转速设定。在图5触摸屏5中的转速设定位置输入指定转速。

步骤三：橡塑轴封性能参数检测。实时监测并能在图5触摸显示屏中反馈摩擦扭矩和唇口温度。实时监测还需要测量得到泄漏率，离散测量的有泵汲率。具体测量方法如下。

(1)摩擦扭矩测量。橡塑轴封的摩擦扭矩值数量级在0.1Nm左右，因此极易受到环境的干扰，在扭矩转速传感器32测量得到摩擦扭矩后，本发明采用滤波处理后再上传至图5触摸显示屏和上位机。同时，由于本发明采用了第一联轴器31和第二联轴器33，再加上上层橡塑轴封34的存在，本发明设计了一个密封端盖，对摩擦扭矩的测量进行修正。密封端盖的外部尺寸设计与图9中的环状端盖28相同，内部采用了底部封闭的形式。

图10的下层密封圈35，通过环状端盖28将其固定在密封腔29的底部，扭矩转速传感器32测量得到摩擦扭矩值为第一联轴器31和第二联轴器33误差、上层密封圈34摩擦扭矩和下层橡塑轴封35摩擦扭矩值三者之和。为了得到正确的摩擦扭矩值，本发明在测得三者摩擦扭矩之和后，用密封端盖换下下层橡塑密封圈35和环状端盖28，重新测量摩擦扭矩值，此时数值为第一联轴器31和第二联轴器33误差和上层橡塑密封圈34的摩擦扭矩值之和。将在环状端盖28和密封端盖两种情况下测量的摩擦扭矩值作差计算便可得到准确的摩擦扭矩值。

(2)唇口温度测量。本发明采用实时、间接测量方式。如图11中所示，在橡塑轴封的接触区域附近粘贴线型温度传感器38的探头。该方法相比较以往用线型温度传感器时，直接在接触测量放置探头的方法，不容易破坏橡塑轴封密封区域的接触环境；相比较热成像仪拍摄测量的方法，测得的温度值更加准确，精度更高，并且可以实时监测唇口温度的变化。

(3)泄漏率测量。利用在图8中所示的储油槽25，通过一定时间内的泄漏量来计算得到泄漏率。

(4)泵汲率测量。泵汲率是反映橡塑轴封从空气侧向油侧吸引的能力大小。因此本发明将下层密封圈35反向安装，测量得到的泄漏率即为橡塑轴封的泵汲率。

步骤四：橡塑轴封的更换。在图10中可以看到橡塑轴封的更换包括上下两个轴封的更换，其中主要更换的为下层密封圈35，即试验产品。更换下层密封圈35时，将环状端盖28拆下，取出旧的下层密封圈35，将新的下层密封圈35先放置于环状端盖28的凹陷部位，再将其通过螺纹连接固定到图10的密封腔29，在旋紧环状端盖28的过程中，密封件下层密封圈35逐渐被压入密封腔29的下端直至固定位置。若需要更换图10中展示的上层密封圈34，则需要将图10展示的整个密封腔29先卸下后取出更换。

步骤五：停止试验。在图5所示的触摸屏5上依次将温度加热器、电机、泵源关闭，最后关闭图1中的启动/急停按钮4。

显然，所描述的实施例也仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种橡塑轴封性能监测与加速寿命试验平台，其特征在于，包括：电气控制系统、介质压力温度控制系统和性能参数监测系统；

所述的电气控制系统设置有人机交互界面，用于控制电机、油泵的启停、调节电机的转速、控制油液温度以及实时监控试验设备的状态参数；

所述的介质压力温度控制系统利用一个液压回路调控油液的温度和试验密封腔的压力；所述的介质压力温度控制系统包括齿轮泵、单向阀、齿轮泵压力表、安全阀、防爆型加热机组、第一节流截止阀、第二节流截止阀、第三节流截止阀、蓄能器以及散热器；其中，齿轮泵为介质循环的泵源，齿轮泵的入口与油箱的出口相连，齿轮泵的出口与单向阀的入口相连；单向阀的出口分三条液压管路，一路与齿轮泵压力表相连以显示当前齿轮泵的出口压力，一路与安全阀的入口相连，第三条管路与防爆型加热机组的入口相连；所述的安全阀的出口与油箱相连，正常工作时，安全阀为关闭状态，当齿轮泵出口压力达到额定值时，打开安全阀，油液流回油箱，释放工作管路内的压力；防爆型加热机组用于控制油液温度；防爆型加热机组的出口分两条液压回路，一条与第一节流截止阀的入口相连接，另一条与第二节流截止阀的入口相连接；第二节流截止阀的出口与蓄能器的入口相连接，蓄能器的出口通过液压回路连接到密封腔进油口；第一节流截止阀的出口连接第三节流截止阀的出口，第三节流截止阀的入口与密封腔出油口相连接；第三节流截止阀的出口和节流截止阀的出口相连汇成的一条管路，与散热器的入口相连，散热器的出口与油箱相互连接，使得油液重新流回油箱，完成一个完整的闭合液压回路，继而进行油液的循环；

所述的性能参数监测系统是一个独立的结构体，包括橡塑轴封测试安装结构、油液收集盒的储油槽和升降台；所述的橡塑轴封测试安装结构安装在试验的金属导轴与密封腔上，金属导轴与密封腔之间通过橡塑轴封的上层密封圈和下层密封圈进行密封，其中下层密封圈为试验产品件；当橡塑轴封性能失效时，油液发生泄漏，滴落到油液收集盒的储油槽中，升降台用于控制储油槽的高度，使得储油槽靠近橡塑轴封的下层密封圈。

2.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述的电气控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、变频器、隔离模块和触摸屏；通过PLC中的数字量输出模块来控制电气的启停，通过PLC中的模拟量输出模块控制变频器来调节电机的转速；传感器获得的电压电流的模拟量信号通过隔离模块分别送入模拟量输出模块和上位机，模拟量输出模块将传感器测量得到的模拟量信号转换为实际温度或电压值，通过触摸屏显示出来；触摸屏显示的试验设备的状态参数，包括密封腔压力、油液温度、摩擦扭矩、电机转速及唇口温度。

3.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述的介质压力温度控制系统还包括吸油滤、过滤器、呼吸滤、放油球阀和液位计；所述的吸油滤设置在油箱的出口处，用于净化油液内杂质，避免杂质进入齿轮泵；所述的过滤器设置在单向阀与防爆型加热机组连接的管路上，用于对油液进行除杂处理，避免杂质进入密封腔；所述的呼吸滤设置在油箱上，用于净化空气中的杂质，保持油箱内的压力平衡；所述的放油球阀安装在油箱上，用于排空油箱内的油液，在更换油液时打开；所述的液位计用于测量油箱的油液位面。

4.根据权利要求1或3所述的试验平台，其特征在于，所述的介质压力温度控制系统，其内的散热器安装在性能参数监测系统的下方。

5.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述的电气控制系统和介质压力温度控制系统集成安装在一个结构体中。

6.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述的橡塑轴封测试安装结构，包括：设置在密封腔内的温度传感器和压力传感器、伺服电机、扭矩转速传感器、线型温度传感器、环状端盖以及联轴器；所述的伺服电机在最上端，通过第一联轴器与扭矩转速传感器相连接，扭矩转速传感器和金属导轴之间通过第二联轴器相互连接，试验密封腔位于扭矩转速传感器的下方；所述的线型温度传感器的测量端头粘贴在橡塑轴封的非接触区域；所述的环装端盖用于将下层密封圈固定在密封腔的底部。

7.一种基于权利要求1或6所述的试验平台的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：启动电气控制系统，通过触摸屏实时对油液温度和电机转速进行控制，并实时监控电机转速、摩擦扭矩值、唇口温度、密封腔压力和油液温度；

步骤二：利用三个节流截止阀和触摸屏设定橡塑轴封的加速寿命试验工况；

步骤三：进行橡塑轴封性能参数检测，包括：通过扭矩转速传感器测量摩擦扭矩，通过粘贴在橡塑轴封的非接触区域的线型温度传感器测量唇口温度，通过对储油槽收集的泄漏量来测量泄漏率，通过将下层密封圈反向安装后测量的泄漏率作为泵汲率；

步骤四：更换橡塑轴封的上层密封圈和下层密封圈；

步骤五：停止试验；在触摸屏上依次关闭温度加热器、电机、泵源，最后关闭启动/急停按钮。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述的步骤二包括：

(1)液压管路净化；将第二节流截止阀和第三节流截止阀关闭，打开第一节流截止阀，在触摸屏上启动泵源，油液沿管路循环，净化管路；

(2)密封腔压力设定；将第一节流截止阀关闭，打开第二节流截止阀和第三节流截止阀，逐渐减小第三节流截止阀的开关大小，同时观察触摸屏显示的密封腔压力值，直至调节到设定的密封腔压力；

(3)油液温度设定；在触摸屏中输入指定的油液温度，实时将密封腔温度传感器测得的数值与输入的油液温度值进行比较，根据差值大小设定防爆型加热机组的功率；

(4)转速设定；触摸屏中输入为伺服电机指定的转速。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤三中进行摩擦扭矩测量时，设计了密封端盖，对摩擦扭矩的测量进行修正；所述的密封端盖的外部尺寸与环状端盖相同，内部采用了底部封闭的形式；通过扭矩转速传感器分别测量下面两种情况下的摩擦扭矩值：

(1)通过环装端盖将下层密封圈固定在密封腔的底部，此时扭矩转速传感器测量得到摩擦扭矩值为第一联轴器和第二联轴器误差、上层密封圈摩擦扭矩和下层密封圈摩擦扭矩三者之和；

(2)用密封端盖换下下层密封圈和环状端盖，此时扭矩转速传感器测量得到摩擦扭矩值为第一联轴器和第二联轴器误差、上层密封圈摩擦扭矩二者之和；

将两种情况下测量的摩擦扭矩值作差得到最终显示的摩擦扭矩值。