CN111579176B - 一种机械密封环境测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械密封环境测试系统，涉及机械密封测试技术领域，具体包括转台环境测试箱体，所述转台环境测试箱体通过连接管组件分别与漏液检测装置、压力表A和压力表B相连接，压力表A通过连接管组件与过滤器相连接，过滤器通过连接管组件与液冷源相连接，液冷源通过连接管组件与储液罐相连接，压力表B通过连接管组件与流量计相连接，流量计通过连接管组件与控制阀门相连接。通过设置转台环境测试箱体、液冷源和压力表A，达到了在环境温度下对机械密封装置进行测试的效果，解决了现有测试系统无法系统的测试机械密封装置，从而出现机械密封装置在使用时出现可靠性低、使用寿命短等质量较差的问题。

Description

一种机械密封环境测试系统

技术领域

本发明涉及一种机械密封测试，具体是一种机械密封环境测试系统。

背景技术

机械密封冷却专用装置作为冷却系统动静通道的关键连接设备，与传统的柔性密封相比具有可靠性高、寿命长、动静摩擦力矩变化小、安全性高的优点，广泛应用于核电、石油化工、雷达和船舶等领域，随着应用领域环境要求越来越复杂、苛刻，对机械密封在复杂环境下的可靠性要求越来越高，机械密封在出厂前的环境适应性测试必不可少。

由于机械密封内部由多种不同材料的零部件组成，温度变化会由于各种材料的热膨胀系数不同，引起各个零件尺寸变化不一致，造成转动部件和机械密封失效，装置的高低温试验验证必不可少。另外，机械密封内部的陶瓷密封环、密封圈等密封件在振动冲击条件下也有可能发生失效；机械密封装置的减震设计、振动冲击等力学环境试验也需要进行验证。

针对以上环境试验需求，结合机械密封冷却专用装置的特点，研制一套通用的机械密封环境测试系统，通过该测试系统，可以对机械密封的环境适应性进行测试，验证其抗恶劣环境性能。

作为机械密封的测试系统也需要能够耐受环境试验的严苛考验，否则测试系统自身在恶劣环境试验条件下故障、损坏将导致机械密封装置的验证试验无法进行，甚至损坏机械密封装置。

目前公开发表的文献没有对机械密封装置的高低温、振动冲击等环境适应性测试系统研究的成果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械密封环境测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械密封环境测试系统，包括转台环境测试箱体，所述转台环境测试箱体通过连接管组件分别与漏液检测装置、压力表A和压力表B相连接，压力表A通过连接管组件与过滤器相连接，过滤器通过连接管组件与液冷源相连接，液冷源通过连接管组件与储液罐相连接，压力表B通过连接管组件与流量计相连接，流量计通过连接管组件与控制阀门相连接，控制阀门通过连接管组件与储液罐相连接。

作为本发明进一步的方案：所述转台环境测试箱体包括转台支架、驱动电机、机械密封装置和单自由度弹性连接装置，驱动电机、机械密封装置和单自由度弹性连接装置均固定连接在转台支架的内部，单自由度弹性连接装置位于驱动电机的正上方，驱动电机的顶部通过单自由度弹性连接装置与机械密封装置相连接。

作为本发明进一步的方案：所述转台支架采用铝合金材质的圆筒辐射筋结构。

作为本发明进一步的方案：所述驱动电机为力矩电机。

作为本发明进一步的方案：所述驱动电机采用外壳上下两端均与转台环境测试箱体的内壁固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述转台环境测试箱体自身承受温度区间为-55℃至+70℃。

作为本发明进一步的方案：所述转台环境测试箱体的转速调至0-30r/min。

作为本发明再进一步的方案：所述其操作步骤如下：

步骤一、将转台环境测试箱体通电启动，然后调整转台环境测试箱体的转动速度；

步骤二、储液罐内部的溶液输送至连接管组件的内部，最终到达转台环境测试箱体的内部对机械密封装置进行检测，压力表A和压力表B用于检测连接管组件中的压力，漏液检测装置对其进行检测是否漏液；

步骤三、记录相应的数据并断电，使其停止工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置转台环境测试箱体、液冷源和压力表A，启动转台环境测试装箱体，储液罐中的泵将溶液抽取并输送至连接管组件中，液冷源对溶液进行加温或者降温，用来对机械密封装置进行测试，并通过压力表A、压力表B、流量计和漏液检测装置对其进行实时监测，达到了在环境温度下对机械密封装置进行测试的效果，解决了现有测试系统无法系统的测试机械密封装置，从而出现机械密封装置在使用时出现可靠性低、使用寿命短等质量较差的问题。

该装置具有较强的扩展性，可满足不同型号机械密封环境下测试需求。

附图说明

图1为一种机械密封环境测试系统的模块结构示意图。

图2为一种机械密封环境测试系统中转台支架的整体结构示意图。

图3为一种机械密封环境测试系统中转台环境测试箱体的内部结构示意图。

图4为一种机械密封环境测试系统中机械密封装置位置处的结构示意图。

如图所示：1、储液罐；2、液冷源；3、过滤器；4、压力表A；5、压力表B；6、转台环境测试箱体；601、转台支架；602、驱动电机；603、机械密封装置；604、单自由度弹性连接装置；7、漏液检测装置；8、控制阀门；9、流量计。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

1.请参阅图1～4，本发明实施例中，一种机械密封环境测试系统，包括转台环境测试箱体6，转台环境测试箱体6包括转台支架601、驱动电机602、机械密封装置603和单自由度弹性连接装置604，驱动电机602、机械密封装置603和单自由度弹性连接装置604均固定连接在转台支架601的内部，单自由度弹性连接装置604位于驱动电机602的正上方，驱动电机602的顶部通过单自由度弹性连接装置604与机械密封装置603相连接，转台支架601采用铝合金材质的圆筒辐射筋结构，驱动电机602的为力矩电机，驱动电机602与机械密封装置603之间采用单自由度的弹性连接(只限制圆周转动自由度)：拨叉连接，弹性柱销连接，这种连接方式可以解决转台支架601和机械密封装置603之间传动时的微量同轴度误差，使得机械密封转动更为平稳，驱动电机602采用外壳上下两端均与转台环境测试箱体6的内壁固定连接，能够满足不同直径机械密封装置的转动方向、转速、转动加速度等测试要求，能够模拟出机械密封装置的工作状态，转速可调，转向可调，具有较强的扩展性，转台环境测试箱体6使用的电机、减速机和测试转台主体结构件均能够满足振动冲击要求及环境温度要求，转台环境测试箱体6自身承受温度区间为-55℃至+70℃，转台环境测试箱体6的转速调至0-30r/min，转台环境测试箱体6通过连接管组件分别与漏液检测装置7，压力表A4和压力表B5相连接，可以实时监控机械密封系统中密封介质的压力和流量，压力表A4通过连接管组件与过滤器3相连接，可以实现密封介质的洁净度要求，使其达到实际使用状态下的洁净度，过滤器3通过连接管组件与液冷源2相连接，能够满足机械密封装置的工作温度范围要求、压力要求及流量要求，提供稳定的循环液体，液冷源2通过连接管组件与储液罐1相连接，压力表B5通过连接管组件与流量计9相连接，流量计9通过连接管组件与控制阀门8相连接，可以调节供液装置的流量和压力，控制阀门8通过连接管组件与储液罐1相连接，在高低温和振动冲击的环境试验中，由于传动结构必须存在间隙，因此在试验中最易出现问题，间隙过小，高低温时会出现卡滞现象，间隙过大，在振动、冲击过程中会造成接触表面受到瞬时冲击而损坏，最为常见的齿轮传动结构尺寸较大，不易提高转台支架的结构刚度和结构固有频率，为了解决这一系列问题，在转台设计中采用力矩电机直接驱动，避免使用齿轮传动带来的间隙和结构刚度的问题，其操作步骤如下：

步骤一、将转台环境测试箱体6通电启动，然后调整转台环境测试箱体6的转动速度；

步骤二、储液罐1内部的溶液输送至连接管组件的内部，最终到达转台环境测试箱体6的内部对机械密封装置进行检测，压力表A4和压力表B5用于检测连接管组件中的压力，漏液检测装置对其进行检测是否漏液；

步骤三、记录相应的数据并断电，使其停止工作。

在使用时，将转台环境测试箱体6上的驱动电机692通过导线与外部电源进行连接，储液罐1中设置有泵对其内部的溶液进行吸取，并将吸取的溶液通过连接管组件输送至转台环境测试箱体6中，其中液冷源2对溶液进行加热或降温，使其稳定达到测试的温度，过滤器3对溶液进行过滤以达到实际使用状态下的洁净度，压力表A4对连接管组件内溶液的压强进行监测，实时展示数据，转台环境测试箱体6中溶液对机械密封装置603进行密封性测试，分别通过低温-30摄氏度左右的温度和高温60摄氏度左右的温度分次对机械密封装置603进行测试，漏液检测装置7对机械密封装置603进行漏液检测，溶液经过机械密封装置603后通过另一根连接管组件返回到储液罐1中，控制阀门8对流速进行控制，并通过流量计实施展示数据，压力表B5对返回的溶液进行检测，分次检测完毕后分别记录相关数据，然后将液冷源2和转台环境测试箱体6断电使其停止工作，泵将连接管组件内部的溶液抽回到储液罐1的内部，该检测系统可以很好的对机械密封装置603进行检测，验证机械密封装置603环境适应性，大幅提高水铰链出厂后的使用可靠性和使用寿命，且具有较强的扩展性，可满足不同型号机械密封的环境测试要求。

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，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种机械密封环境测试系统，包括转台环境测试箱体（6），其特征在于，所述转台环境测试箱体（6）通过连接管组件分别与漏液检测装置（7）、压力表A（4）和压力表B（5）相连接，压力表A（4）通过连接管组件与过滤器（3）相连接，过滤器（3）通过连接管组件与液冷源（2）相连接，液冷源（2）通过连接管组件与储液罐（1）相连接，压力表B（5）通过连接管组件与流量计（9）相连接，流量计（9）通过连接管组件与控制阀门（8）相连接，控制阀门（8）通过连接管组件与储液罐（1）相连接；

所述转台环境测试箱体（6）包括转台支架（601）、驱动电机（602）、机械密封装置（603）和单自由度弹性连接装置（604），驱动电机（602）、机械密封装置（603）和单自由度弹性连接装置（604）均固定连接在转台支架（601）的内部，单自由度弹性连接装置（604）位于驱动电机（602）的正上方，驱动电机（602）的顶部通过单自由度弹性连接装置（604）与机械密封装置（603）相连接；

所述转台环境测试箱体（6）自身承受温度区间为-55℃至+70℃。

2.根据权利要求1所述的一种机械密封环境测试系统，其特征在于，所述转台支架（601）采用铝合金材质的圆筒辐射筋结构。

3.根据权利要求1所述的一种机械密封环境测试系统，其特征在于，所述驱动电机（602）为力矩电机。

4.根据权利要求1所述的一种机械密封环境测试系统，其特征在于，所述驱动电机（602）采用外壳上下两端均与转台环境测试箱体（6）的内壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种机械密封环境测试系统，其特征在于，所述转台环境测试箱体（6）的转速调至0-30r/min。

6.根据权利要求1所述的一种机械密封环境测试系统，其特征在于，所述测试系统操作步骤如下：

步骤一、将转台环境测试箱体（6）通电启动，然后调整转台环境测试箱体（6）的转动速度；

步骤二、储液罐（1）内部的溶液输送至连接管组件的内部，最终到达转台环境测试箱体（6）的内部对机械密封装置进行检测，压力表A（4）和压力表B（5）用于检测连接管组件中的压力，漏液检测装置对其进行检测是否漏液；

步骤三、记录相应的数据并断电，使其停止工作。

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