CN111024600A - 一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法 - Google Patents

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赵乐
索双富
王文杰
时剑文
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Tsinghua University
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/002—Test chambers

Abstract

一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法，装置包括柱形的壳体，在壳体内设置透明的工作腔，壳体一端带有用于通过密封垫片与待试密封结构连接的法兰盘，工作腔靠近法兰盘的一端开放，另一端封闭，工作腔上开有安装孔和用以加入沙土或盐粉以模拟不同沙尘或盐含量试验环境的加料孔，安装孔中安装固定有风嘴，加料孔中设置有可拆卸的密封塞，风嘴通过风管连接风机的出风口。本发明可实现密封结构在沙尘侵蚀环境的试验模拟，以验证在沙、盐等物质不同含量下密封件的磨损情况，系统操作简便，可方便实现不同风速、风向的调节控制，结构紧凑，整体安装拆卸便捷，性能可靠。

Description

一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法
技术领域
本发明属于流体密封技术领域，特别涉及一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法。
背景技术
密封失效会引发系统故障，不仅维修十分困难，甚至会导致严重后果。造成密封失效的原因很多，其中环境条件有着重要的影响。由于设备使用环境十分复杂，密封往往面临着许多特殊条件的考验，如盐雾、沙尘等环境，需要考虑环境条件的不良影响。目前对于密封在沙尘侵蚀环境下的性能研究尚不完善，为提高密封结构在实际应用中的可靠性，需要在设计阶段做好模拟试验研究。为此需要搭建简单可靠的模拟试验环境，利用模拟试验装置充分做好技术研究，为密封的可靠性提供保证。
发明内容
基于上述现有技术，本发明的目的在于提供一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法，以实现对密封结构在沙尘侵蚀环境中的模拟，为密封的可靠性提供保证。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，包括柱形的壳体2，在壳体2内设置透明的工作腔3，壳体2一端带有用于通过密封垫片与待试密封结构连接的法兰盘，工作腔3靠近法兰盘的一端开放，另一端封闭，工作腔3上开有安装孔10和用以加入沙土或盐粉以模拟不同沙尘或盐含量试验环境的加料孔7，安装孔10中安装固定有风嘴6，加料孔7中设置有可拆卸的密封塞4，所述风嘴6通过风管5连接风机1的出风口。
所述壳体2上下开孔，以观测所述工作腔3内的运行状况。
所述加料孔7位于工作腔3的顶部，安装孔10位于工作腔3的底部。
所述风嘴6通过调节螺母9安装固定在安装孔10中，通过所述调节螺母9调整风嘴6的吹风角度。
所述风嘴6为塑料材质。
所述风管5为橡胶管。
所述风机1为直流电机，通过三个螺孔8用螺栓安装固定于所述壳体2上，通过控制电路控制所述风机1启停和转速大小调节。
本发明还提供了一种利用所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置的试验方法，步骤如下：
将壳体2的法兰盘通过密封垫片与待试密封结构连接；
取下密封塞4，通过加料孔7向工作腔3内加入定量的沙土或盐粉，以模拟不同沙尘或盐含量的试验环境；
装上密封塞4，堵住加料孔7，防止泄漏；
开启风机1，通过风管5和风嘴6向工作腔3内吹风，模拟风力运行，从而实现盐雾、沙尘环境的模拟。
试验过程中，还可通过所述加料孔7向工作腔3内加入轻质颗粒，以观测内部风力运行状况。
试验过程中，可通过调节螺母9调整风嘴6的吹风角度，以模拟不同侵蚀方向的风向，通过控制电路调节风机1的转速大小以模拟不同风力大小。
与现有技术相比，本发明可实现密封结构在沙尘侵蚀环境的试验模拟，以验证在沙、盐等物质不同含量下密封件的磨损情况，系统操作简便，可方便实现不同风速、风向的调节控制，结构紧凑，整体安装拆卸便捷，性能可靠。
附图说明
图1是本发明整体结构图。
图2是本发明壳体与工作腔剖视图。
图中：1.风机；2.壳体；3.工作腔；4.密封塞；5.风管；6.风嘴；7.加料孔；8.螺孔；9.调节螺母；10.安装孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示，一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，包括柱形的壳体2，在壳体2内设置透明的柱形的工作腔3，壳体2一端带有用于通过密封垫片与待试密封结构连接的法兰盘，工作腔3靠近法兰盘的一端开放，另一端封闭。壳体2上下开孔，以观测所述工作腔3内的运行状况。
工作腔3侧面开有的安装孔10和加料孔7，本实施例中，加料孔7在顶部，便于加料，而安装孔10在底部，便于吹风。
安装孔10中安装固定有风嘴6，风嘴6为塑料材质，具体可通过调节螺母9安装，以通过调节螺母9调整风嘴6的吹风角度。加料孔7中设置有可拆卸的密封塞4，取下时可加入沙土或盐粉以模拟不同沙尘或盐含量试验环境，装上时可密封防止泄漏。
风嘴6通过风管5连接风机1的出风口，风管5为橡胶管，风机1为直流电机，通过三个螺孔8用螺栓安装固定于所述壳体2上，通过控制电路控制所述风机1启停和转速大小调节。
基于上述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置的试验方法，步骤如下：
1)将壳体2的法兰盘通过密封垫片与待试密封结构连接；即，法兰盘作用仅为将工作腔3固定连接到待试密封结构，连接处以密封垫片进行密封，密封件在待试密封结构内。
2)取下密封塞4，通过加料孔7向工作腔3内加入定量的沙土或盐粉，以模拟不同沙尘或盐含量的试验环境。
3)装上密封塞4，堵住加料孔7，防止泄漏。
4)开启风机1，通过风管5和风嘴6向工作腔3内吹风，模拟风力运行，从而实现盐雾、沙尘环境的模拟。
试验过程中，还可通过所述加料孔7向工作腔3内加入泡沫等轻质颗粒，以观测内部风力运行状况。
试验过程中，可通过调节螺母9调整风嘴6的吹风角度，以模拟不同侵蚀方向的风向，通过控制电路调节风机1的转速大小以模拟不同风力大小。
本发明中，密封件指密封结构中的O形圈、唇形密封件、机械密封、组合密封件等。由于密封结构中密封件通常是一面处在液体或气体中承压，另一面暴露在空气中，因此该模拟装置是利用工作腔形成一个沙尘环境，并将沙尘或盐等颗粒吹向暴露在空气侧的密封件，以测试其在恶劣环境侵蚀下的性能变化。
综上，本发明可实现密封结构在沙尘侵蚀环境的试验模拟，以验证在沙、盐等物质不同含量下密封件的磨损情况，系统操作简便，可方便实现不同风速、风向的调节控制，结构紧凑，整体安装拆卸便捷，性能可靠。

Claims (10)

1.一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，包括柱形的壳体(2)，在壳体(2)内设置透明的工作腔(3)，壳体(2)一端带有用于通过密封垫片与待试密封结构连接的法兰盘，工作腔(3)靠近法兰盘的一端开放，另一端封闭，工作腔(3)上开有安装孔(10)和用以加入沙土或盐粉以模拟不同沙尘或盐含量试验环境的加料孔(7)，安装孔(10)中安装固定有风嘴(6)，加料孔(7)中设置有可拆卸的密封塞(4)，所述风嘴(6)通过风管(5)连接风机(1)的出风口。
2.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述壳体(2)上下开孔，以观测所述工作腔(3)内的运行状况。
3.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述加料孔(7)位于工作腔(3)的顶部，安装孔(10)位于工作腔(3)的底部。
4.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述风嘴(6)通过调节螺母(9)安装固定在安装孔(10)中，通过所述调节螺母(9)调整风嘴(6)的吹风角度。
5.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述风嘴(6)为塑料材质。
6.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述风管(5)为橡胶管。
7.根据权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置，其特征在于，所述风机(1)为直流电机，通过三个螺孔(8)用螺栓安装固定于所述壳体(2)上，通过控制电路控制所述风机(1)启停和转速大小调节。
8.一种利用权利要求1所述模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置的试验方法，其特征在于，步骤如下：
将壳体(2)的法兰盘通过密封垫片与待试密封结构连接；
取下密封塞(4)，通过加料孔(7)向工作腔(3)内加入定量的沙土或盐粉，以模拟不同沙尘或盐含量的试验环境；
装上密封塞(4)，堵住加料孔(7)，防止泄漏；
开启风机(1)，通过风管(5)和风嘴(6)向工作腔(3)内吹风，模拟风力运行，从而实现盐雾、沙尘环境的模拟。
9.根据权利要求8所述试验方法，其特征在于，通过所述加料孔(7)向工作腔(3)内还加入轻质颗粒，以观测内部风力运行状况。
10.根据权利要求8所述试验方法，其特征在于，试验过程中，通过调节螺母(9)调整风嘴(6)的吹风角度，以模拟不同侵蚀方向的风向，通过控制电路调节风机(1)的转速大小以模拟不同风力大小。
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