CN111307639B - 浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机 - Google Patents

浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，包括机架、工作台、旋转机构和水平加载机构，旋转机构包括旋转电机减速机，旋转电机减速机输出端连接旋转轴一端，旋转轴另一端连接第一浮动油封座；纵向移动机构，设置在工作台上，用于带动旋转机构相对工作台纵向移动；横向加载机构，包括水平电机减速机、第一传动机构、第二传动机构、移动轴、导向机构、移动座和第二浮动油封座，水平电机减速机动力输出端经第一传动机构、第二传动机构连接移动轴一端，移动轴一端连接移动座，移动座能够导向机构移动，移动座连接第二浮动油封座；旋转台机构包括旋转工作台和工作台旋转轴，用于带动横向加载机构相对工作台旋转轴旋转。

Description

浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机
技术领域
本发明涉及密封试验技术领域，具体涉及一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，涉及模仿实际工况下测试工程机械、轻工机械、矿山机械中的浮动油封的摩擦磨损程度的试验。
背景技术
浮动油封是一种特殊型式的机械密封,是为适应恶劣的工作环境而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式,它具有抗污染能力强,耐磨,耐冲击,工作可靠,端面磨损自动补偿,结构简单等优点,在工程机械产品上应用最为普遍和成熟,但在其他行业由于用量少,缺乏基础理论数据和使用经验,使用过程中失效现象较为普遍,难以达到预期效果，而且随着现代工程机械、轻工机械、矿山机械技术发展的日新月异，对其中旋转密封机构中浮动油封的产品质量要求越来越高，为了能生产出品质优良的浮动油封，必需在生产过程中对生产的浮动油封进行模拟实际工况下试验。
发明内容
为了克服以上技术的不足，本发明提供了一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，在旋转的同时施加轴向力，同时施加的轴向力可控制大小，也可提供周期变化的力，而且扭矩也是可以测得的；还可以测试浮动油封一定轴线偏移和存在一定夹角的工况下测得浮动油封的摩擦磨损使用寿命。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，包括机架、工作台、旋转机构和横向加载机构，其中：
旋转机构，包括旋转电机减速机，旋转电机减速机输出端连接旋转轴一端，旋转轴另一端连接第一浮动油封座；
纵向移动机构，设置在工作台上，用于带动旋转机构相对工作台纵向移动；
横向加载机构，包括水平电机减速机、第一传动机构、第二传动机构、移动轴、导向机构、移动座和第二浮动油封座，水平电机减速机动力输出端经第一传动机构、第二传动机构连接移动轴一端，移动轴一端连接移动座，移动座能够沿导向机构移动，移动座连接第二浮动油封座；
旋转台机构，包括旋转工作台和工作台旋转轴，用于带动横向加载机构相对工作台旋转轴旋转。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，第一传动机构为同步带组件，第二传动机构为丝杠丝母副，水平电机减速机动力输出端连接同步带组件输入端，同步带组件输出端连接丝杠一端，丝杠另一端与移动轴连接，移动轴套在移动套上且能相对其轴向移动,
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，导向机构包括导向柱，导向柱经移动支架设置旋转工作台上，导向柱上经直线轴承连接移动座，移动座通过联轴器连接第二浮动油封座，第二浮动油封座上设置负荷传感器，负荷传感器通过关节轴承与移动轴连接。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，第二浮动油封座上设有漏油检测装置，漏油检测装置包括漏油传感器、第一连接板、导板、挡板和第二连接板，第二连接板与第二浮动油封座一侧连接，第一连接板与第二连接板连接，漏油传感器与第一连接板连接，导板设置在第二浮动油封座另一侧，挡板位于导板两侧，挡板与导板构成油道且位于漏油传感器上方。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，旋转电机减速机的轴线、旋转轴轴线、第一浮动油封座中心线、水平电机减速机的轴线、移动轴轴线、移动座中心线以及第二浮动油封座中心线为同一水平线。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，第二浮动油封座上设有测温仪。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，旋转电机减速机与旋转轴之间设置扭矩传感器。
所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机优选方案，旋转电机减速机上安装有计数器。
本发明的工作原理：浮动油封安装后，可以在轴向力驱动下沿导向柱在一定范围内移动，对浮动油封轴向加载，同时在旋转机构驱动下，通过扭矩传感器、旋转轴带动浮动油封旋转，实现一端选择一端加载的摩擦磨损试验，还能测试浮动油封的面压以及驱动浮动油封的扭矩及实时扭矩。
本发明的有益效果是：解决模仿实际工况下对浮动油封进行磨损泄漏性能试验，在旋转的同时施加轴向力，同时施加的轴向力可控制大小，也可提供周期变化的力，而且扭矩也是可以测得的；还可以测试浮动油封一定轴线偏移和存在一定夹角的工况下测得浮动油封的摩擦磨损使用寿命，节省了在实际设备上出现问题后更换的费用和时间，节约成本，提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明的漏油检测装置安装示意图；
图4为本发明的漏油检测装置一个方向立体示意图；
图5为本发明的漏油检测装置另一个方向立体示意图。
图中1、机架；2、旋转电机减速机；3、护罩；4、减速机支架；5、扭矩传感器；6、计数器；7、旋转端支架；8、旋转轴；9、浮动油封座；10、浮动油；11、测温仪；12、移动端支架；13、移动座；14、直线轴承；15、负荷传感器；16、关节轴承；17、导向柱；18、移动轴；19、移动套；20、滚珠丝杠；21、从动同步带轮；22、同步带；23、水平电机减速机；24、移动座固定架；25、工作台；26、漏油检测装置；27、旋转工作台；28、工作台旋转轴；29、角度测量传感器；30、前后移动座；31、直线导轨；32驱动单元；33、旋转驱动单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参考图1及图2，一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，包括机架1、工作台25、旋转机构、纵向移动机构、横向加载机构和旋转台机构，其中：
机架1为型材焊接而成，工作台25设置在机架1上；
纵向移动机构，包括驱动单元32、导轨滑块单元31和前后移动座30，驱动单元32带动前后移动座30，用于带动旋转机构相对工作台纵向移动，驱动单元32可以为伺服电机转动驱动丝杠转动，驱动导轨滑块单元31动作带动滑块移动，这个是现有技术容易实现不多赘述；
旋转机构，包括旋转电机减速机2，旋转电机减速机2经减速机支架4设置在前后移动座30上，旋转轴8经旋转端支架7设置在前后移动座30上，旋转电机减速机2输出端连接旋转轴8一端，旋转轴8另一端连接第一浮动油封座9，旋转电机减速机2与旋转轴8之间设有扭力传感器5；
横向加载机构，包括水平电机减速机23、第一传动机构、第二传动机构、移动轴18、导向机构、移动座13和第二浮动油封座34，水平电机减速机23动力输出端经第一传动机构、第二传动机构连接移动轴18一端，移动轴18一端连接移动座13，移动座13能够沿导向机构移动，移动座13连接第二浮动油封座34；
旋转台机构，包括旋转工作台27和工作台旋转轴28，用于带动横向加载机构相对工作台旋转轴28旋转，其旋转方式是由丝杠带动旋转驱动单元33，工作台旋转轴28上设置角度测量传感器29用于显示旋转角度。
本实施例中，第一传动机构为同步带组件，第二传动机构为丝杠丝母副，同步带组件包括主动同步带轮、从动同步带轮21和同步带22，丝杠丝母副包括丝杠20和丝母，从动同步带轮21，水平电机减速机23动力输出端连接主动同步带轮（图中省略），从动同步带轮21连接丝杠20一端，丝杠20另一端与移动轴18连接，丝母设置在移动轴18上，移动轴18套在移动套19上且能相对其轴向移动。
本实施例中，导向机构包括导向柱17，导向柱17经移动端支架12设置旋转工作台27上，导向柱17上经直线轴承14连接移动座13，移动座13通过联轴器连接第二浮动油封座34，第二浮动油封座34上设置负荷传感器15，负荷传感器15通过关节轴承16与移动轴18连接，移动套19一端通过法兰安装在移动座固定架24上，另一端设置在移动端支架12上。
参考图3、图4及图5,第二浮动油封座34上设有漏油检测装置26，漏油检测装置26包括漏油传感器26.1、第一连接板26.2、导板26.3、挡板26.4和第二连接板26.5，第二连接板26.5与第二浮动油封座34一侧连接，第一连接板26.2与第二连接板26.5连接，漏油传感器26.1与第一连接板26.2连接，导板26.3设置在第二浮动油封座34另一侧，挡板26.4位于导板26.3两侧，挡板26.4与导板26.3构成油道且位于漏油传感器26.1上方。
本实施例中，旋转电机减速机2的轴线、旋转轴8轴线、第一浮动油封座9中心线、水平电机减速机23的轴线、移动轴轴线、移动座中心线以及第二浮动油封座34中心线为同一水平线，旋转电机减速机2与旋转轴8之间设置扭矩传感器5，旋转轴8设置可承受轴向力的轴承。
本实施例中，第二浮动油封座34上设有测温仪11，用于检测油温，当油温超过设定温度会发出报警信号。
本实施例中，旋转电机减速机2上安装有计数器6。
本实施例中，纵向移动机构和横向加载机构外围设置有护罩3。
上述能够实现浮动油封10安装在第二浮动油封座34里面后，第二浮动油封座34可以在轴向力驱动下沿导向柱17在一定范围内移动，对浮动油封10轴向加载，同时在旋转伺服电机驱动装置2驱动下，第一浮动油封座9通过扭矩传感器5、旋转轴7带动浮动油封10旋转，实现一端选择一端加载的摩擦磨损试验，还能测试浮动油封的面压以及驱动浮动油封的扭矩及实时扭矩。
利用本发明可以实现以下检测功能：
检测功能1：浮动油封的面压值。
将浮动油封10安装入第一浮动油封座9和第二浮动油封座34内，通过控制系统控制第一浮动油封座9与第二浮动油封座34之间的距离，检测到浮动油封10的轴向压力，及浮动油封的面压。
检测功能2：浮动油封的最大扭矩及实时扭矩值。
将浮动油封10安装入第一浮动油封座9内，通过控制系统控制浮动油封座9之间的距离，旋转浮动油封10旋转端，检测到浮动油封的最大扭矩值及实时扭矩值。
检测功能3：浮动油封内的温度及浮动油封环上的温度。
将浮动油封10安装入浮动油封座9内，通过控制系统控制浮动油封座9之间的距离，旋转浮动油封10旋转端，根据要求一定时间后可以检测的浮动油封内液体的温度，亦可测量浮动油封环上的温度。
检测功能4：浮动油封漏油渗油检测。
将浮动油封10安装入浮动油封座9内，通过控制系统控制浮动油封座9之间的距离，将漏油检测片贴在浮油封环外边缘上，旋转浮动油封旋转端，根据要求旋转一定时间或圈数后，如果浮封环磨损坏，润滑油会渗出，然后顺着检测片流到检测装置里，反馈给控制系统报警停机。
检测功能5：浮动油封旋转圈数。
将浮动油封10安装入浮动油封座9内，通过控制系统控制浮动油封座9之间的距离，旋转浮动油封10旋转端，根据要求一定时间后可以检测的旋转圈数。
检测功能6：浮动油封轴心偏移状态下的功能1-5。
调整旋转端的前后移动座30至规定的试验偏移要求，按照功能1-5的试验步骤，测试功能1-5。
检测功能7：浮动油封一定夹角状态下的功能1-5。
调整移动端的旋转工作台27至规定的试验角度偏移要求，按照功能1-5的试验步骤，测试功能1-5。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：包括机架（1）、工作台（25）、旋转机构、纵向移动机构、旋转台机构和横向加载机构，其中：
工作台（25）设置在机架（1）上；
旋转机构，包括旋转电机减速机（2），旋转电机减速机（2）输出端连接旋转轴（8）一端，旋转轴（8）另一端连接第一浮动油封座（9）；
纵向移动机构，设置在工作台（25）上，用于带动旋转机构相对工作台纵向移动；
横向加载机构，包括水平电机减速机（23）、第一传动机构、第二传动机构、移动轴（18）、导向机构、移动座（13）、第二浮动油封座（34），水平电机减速机（23）动力输出端经第一传动机构、第二传动机构连接移动轴（18）一端，移动轴（18）一端连接移动座（13），移动座（13）能够沿导向机构移动，移动座（13）连接第二浮动油封座（34）；
旋转台机构，包括旋转工作台（27）和工作台旋转轴（28），旋转工作台（27）上设置工作台旋转轴（28），用于带动横向加载机构相对工作台旋转轴（28）旋转；
第二浮动油封座（34）上设有漏油检测装置（26），漏油检测装置（26）包括漏油传感器（26.1）、第一连接板（26.2）、导板（26.3）、挡板（26.4）和第二连接板（26.5），第二连接板（26.5）与第二浮动油封座（34）一侧连接，第一连接板（26.2）与第二连接板（26.5）连接，漏油传感器（26.1）与第一连接板（26.2）连接，导板（26.3）设置在第二浮动油封座（34）另一侧，挡板（26.4）位于导板（26.3）两侧，挡板（26.4）与导板（26.3）构成油道且位于漏油传感器（26.1）上方。
2.根据权利要求1所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：第一传动机构为同步带组件，第二传动机构为丝杠丝母副，水平电机减速机（23）动力输出端连接同步带组件输入端，同步带组件输出端连接丝杠（20）一端，丝杠（20）另一端与移动轴（18）连接，移动轴（18）套在移动套(19)上且能相对其轴向移动。
3.根据权利要求1所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：导向机构包括导向柱（17），导向柱（17）经移动端支架（12）设置旋转工作台（27）上，导向柱（17）上经直线轴承（14）连接移动座（13），移动座（13）通过联轴器连接第二浮动油封座（34），第二浮动油封座（34）上设置负荷传感器（15），负荷传感器（15）通过关节轴承（16）与移动轴（18）连接。
4.根据权利要求1所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：旋转电机减速机（2）的轴线、旋转轴（8）轴线、第一浮动油封座（9）中心线、水平电机减速机（23）的轴线、移动轴（18）轴线、移动座（13）中心线以及第二浮动油封座（34）中心线为同一水平线。
5.根据权利要求1至4任一项所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：第二浮动油封座（34）上设有测温仪（11）。
6.根据权利要求1至4任一项所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：旋转电机减速机（2）与旋转轴（8）之间设置扭矩传感器（5）。
7.根据权利要求1至4任一项所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：旋转电机减速机（2）上安装有计数器。
8.根据权利要求1至4任一项所述浮动油封跑合磨损泄漏性能试验机，其特征在于：工作台旋转轴（28）上设置用于显示旋转角度的角度测量传感器（29）。
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