CN111929056A - 密封件运动阻力测试装置 - Google Patents

密封件运动阻力测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111929056A
CN111929056A CN202010913546.1A CN202010913546A CN111929056A CN 111929056 A CN111929056 A CN 111929056A CN 202010913546 A CN202010913546 A CN 202010913546A CN 111929056 A CN111929056 A CN 111929056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
piston
assembly
seal
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010913546.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡田
何凯
张远东
刘克思
杨亦铮
王群伟
吕英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Co Ltd
Tieke Aspect Tianjin Technology Development Co Ltd
Original Assignee
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Locomotive and Car Research Institute of CARS
Beijing Zongheng Electromechanical Technology Co Ltd
Tieke Aspect Tianjin Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS, Locomotive and Car Research Institute of CARS, Beijing Zongheng Electromechanical Technology Co Ltd, Tieke Aspect Tianjin Technology Development Co Ltd filed Critical China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Priority to CN202010913546.1A priority Critical patent/CN111929056A/zh
Publication of CN111929056A publication Critical patent/CN111929056A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/005Sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本说明书公开一种密封件运动阻力测试装置,该装置包括:缸体、活塞、压力控制组件、压力采集组件和测距组件;其中,所述活塞设置在所述缸体内,所述活塞上设有用于容纳待测密封件的凹槽;所述待测密封件设置在所述凹槽内且位于所述缸体与所述活塞之间,所述待测密封件、所述活塞与所述缸体围成密封腔;所述压力控制组件与所述密封腔相连通,用于控制所述密封腔的压力;所述压力采集组件与所述密封腔相连通,用于获取所述密封腔的压力信号;所述测距组件用于测量所述活塞的位移信号。本说明书所提供的密封件运动阻力测试装置,能模拟实际工况下密封件在不同压力作用下的阻力变化,并且能精确测量密封件的瞬时阻力。

Description

密封件运动阻力测试装置
技术领域
本说明书涉及阻力测试技术领域,尤其涉及一种密封件运动阻力测试装置。
背景技术
本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
气动阀类产品作为轨道车辆制动系统中的功能执行原件,直接决定了制动系统的性能和可靠性,而大部分阀类产品内部各运动件的密封采用橡胶密封件的形式,如O形圈、K形圈等,不同的密封件在不同的工况下阻力均不同,密封件的阻力会直接影响阀的性能,如启动压力、灵敏度等。为了获得密封件的阻力值,需要设计能精确测量其阻力的装置或方法。
现有技术中,进行密封件运动阻力测试试验时,把装有密封圈的活塞放置于缸体内,把活塞与测力计相连,再设置一套螺杆传动装置拉动测力计,使活塞移动,通过读取测力计获得密封件的运动阻力数值。
然而在实际工况中,径向橡胶密封圈在气动阀体内部运动时,根据气动部件的工作状态不同,密封圈两侧会存在不同的气压,密封圈在两侧不同气压的作用下阻力会产生变化。例如,O形圈在一侧高压的情况下会将胶料挤入活塞和缸体的间隙中,不同的压力差会导致不同的挤压形变,从而影响O形圈的阻力;K形圈则需要气压进入到内部使其涨开,不同的内部压力会导致K形圈涨开的形变不同,从而影响K形圈与缸体间的阻力;其他型式的密封圈也具有类似的特性。因此,对于密封圈阻力的测量,需要充分考虑密封端压力的影响。
现有的测试装置在无气压情况下测量,其试验工况与密封件实际工况不一致,无法模拟实际工况下的密封圈阻力。并且,由于测力计本身是一个弹簧阻尼系统,只有在稳态下它才能真实反映密封件阻力,例如在拉动一个O形圈密封的活塞时,从静摩擦转化到动摩擦的瞬间摩擦力会突然降低,此时会引起测力计弹簧阻尼系统的振动,导致此时记录的阻力值不准确。也即,通过拉动测力计的方法测量密封件阻力无法得到精确的阻力值。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本说明书的一个目的是提供一种密封件运动阻力测试装置,能模拟实际工况下密封件在不同压力作用下的阻力变化,并且能精确测量密封件的瞬时阻力。
为达到上述目的,本说明书实施方式提供一种密封件运动阻力测试装置,包括:
缸体、活塞、压力控制组件、压力采集组件和测距组件;其中,
所述活塞设置在所述缸体内,所述活塞上设有凹槽,用于容纳至少部分待测密封件;所述待测密封件设置在所述凹槽内且位于所述缸体与所述活塞之间,所述待测密封件、所述活塞与所述缸体围成密封腔;所述压力控制组件与所述密封腔相连通,用于控制所述密封腔的压力;所述压力采集组件与所述密封腔相连通,用于获取所述密封腔的压力信号;所述测距组件用于测量所述活塞的位移信号。
作为一种优选的实施方式,还包括数据采集与控制单元,所述数据采集与控制单元分别与所述压力控制组件、所述压力采集组件、所述测距组件电连接,用于接收所述压力信号和位移信号、提供控制信号给所述压力控制组件、计算所述待测密封件的运动阻力。
作为一种优选的实施方式,所述压力控制组件与所述密封腔之间设有流量控制组件,用于控制流向所述密封腔的管路的流通面积。
作为一种优选的实施方式,所述流量控制组件包括比例流量控制阀,所述比例流量控制阀与数据采集与控制单元电连接,所述数据采集与控制单元能控制所述比例流量控制阀的阀口开度,以控制所述压力控制组件向所述密封腔的充气速度。
作为一种优选的实施方式,还包括用于供风的风源,所述风源与所述压力控制组件相连通。
作为一种优选的实施方式,所述压力控制组件包括相连通的电空转换阀和中继阀,所述电空转换阀用于为所述中继阀提供预控压力,所述中继阀对所述预控压力进行流量放大。
作为一种优选的实施方式,所述电空转换阀包括两个电磁阀,所述两个电磁阀分别负责充气和排气,所述电磁阀上游和风源相连,下游和所述中继阀相连。
作为一种优选的实施方式,所述测距组件采用非接触式测量,选用激光三角测距仪、电磁波测距仪、红外测距仪中的一种;所述测距组件面对所述活塞的中心设置。
作为一种优选的实施方式,还包括阀板,用于为所述电空转换阀、中继阀和比例流量控制阀提供安装位置;所述阀板内部设有气路通道,用于沟通各阀。
作为一种优选的实施方式,所述待测密封件运动阻力的计算公式为:f=Pπr2-m×d(ds/dt)/dt,其中,f表示所述待测密封件的运动阻力,单位为牛顿;P表示所述密封腔的压力,由所述压力采集组件测得,单位为帕斯卡;r表示所述活塞的半径,单位为米;m表示所述活塞和待测密封件的总质量,单位为千克;dt表示所测时间间隔,单位为秒;ds表示在时间间隔为dt内的位移变化,单位为米。
有益效果:本说明书实施方式所提供的密封件运动阻力测试装置,通过设置缸体、活塞、待测密封件形成密封腔,设置与密封腔相连通的压力控制组件和压力采集组件,从而可以控制并测量所述密封腔的压力,设置测距组件测量活塞的位移信号,对位移信号二次微分可以得到活塞的加速度,再根据牛顿第二定律可以计算出待测密封件的运动阻力。本说明书实施方式所提供的密封件运动阻力测试装置不仅可以模拟实际工况下密封件在不同压力作用下的阻力变化,并且能精确测量密封件的瞬时阻力。
参照后文的说明和附图,详细公开了本说明书的特定实施方式,指明了本说明书的原理可以被采用的方式。应该理解,本说明书的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施方式中所提供的一种密封件运动阻力测试装置的结构示意图;
图2为本说明书实施方式中所提供的另一种密封件运动阻力测试装置的结构示意图。
附图标记说明:
1、缸体;2、活塞;3、待测密封件;4、密封腔;5、压力控制组件;501、电空转换阀;502、中继阀;6、流量控制组件;601、比例流量控制阀;7、压力采集组件;8、测距组件;9、数据采集与控制单元;10、风源;11、阀板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书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说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本说明书保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本说明书的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本说明书。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2。本说明书实施方式提供一种密封件运动阻力测试装置,该装置可以包括缸体1、活塞2、压力控制组件5、压力采集组件7和测距组件8。
其中,活塞2设置在缸体1内。活塞2上设有用于容纳至少部分待测密封件3的凹槽。待测密封件3设置在凹槽内且位于缸体1与活塞2之间。待测密封件3、活塞2与缸体1围成密封腔4。压力控制组件5与密封腔4相连通,用于控制密封腔4的压力。压力采集组件7与密封腔4相连通,用于获取密封腔4的压力信号。测距组件8用于测量活塞2的位移信号。
需要说明的是,密封具体包括径向密封和轴向密封,本测试装置是针对径向密封的待测密封件3的阻力进行测试。例如套在活塞杆上的O形圈在活塞缸壁内运动,O形圈属于径向密封,其阻力的方向是沿轴向的。本说明书实施方式提供的密封件运动阻力测试装置,适用于各种形式的径向密封圈的运动阻力测试,尤其适用气动阀类产品中的各种形式的径向密封圈的运动阻力测试。密封圈可以是橡胶材质的,也可以是其他材质,本说明书对此不做限定。此外,待测密封件3、活塞2和缸体1的尺寸可根据测试需要选择多种不同的尺寸,以实现测量不同规格、不同种类待测密封件3阻力的要求。
本说明书实施方式所提供的密封件运动阻力测试装置,通过设置缸体1、活塞2、待测密封件3形成密封腔4,设置与密封腔4相连通的压力控制组件5和压力采集组件7,从而可以控制并测量所述密封腔4的压力,设置测距组件8测量活塞2的位移信号,对位移信号二次微分可以得到活塞2的加速度,再根据牛顿第二定律可以计算出待测密封件3的运动阻力。本说明书实施方式所提供的密封件运动阻力测试装置不仅可以模拟实际工况下待测密封件3在不同压力作用下的阻力变化,并且能精确测量待测密封件3的瞬时阻力。
在本说明书实施方式中,该密封件运动阻力测试装置还可以包括数据采集与控制单元9。数据采集与控制单元9分别与压力控制组件5、压力采集组件7、测距组件8电连接,用于接收压力采集组件7的压力信号和测距组件8的位移信号,提供控制信号给压力控制组件5,通过将位移信号二次微分得到加速度信号,进而计算待测密封件3的运动阻力。数据采集与控制单元9是气压控制与阻力计算的中枢。该数据采集与控制单元9可以为计算机,或者微型计算机,或者其他具有数据收集、数据处理与控制功能的机器,本说明书实施方式对此不做限定。
在本说明书实施方式中,该密封件运动阻力测试装置还可以包括用于供风的风源10。该风源10与压力控制组件5相连通,压力控制组件5将风源10提供的气体注入密封腔4,从而改变密封腔4内的压力,进而可以推动活塞2移动。风源10一般采用1000千帕压力,即约为大气压的10倍。风源10可以提供压缩空气,形成驱动活塞2运动的驱动力。
在本说明书实施方式中,压力控制组件5可以包括相连通的电空转换阀501和中继阀502。电空转换阀501又可以称为EP阀,EP是electro-pneumatic的缩写,具有控制方便、响应快速的优点。电空转换阀501用于为中继阀502提供预控压力。电空转换阀501可以包括两个电磁阀,可以是两个小通量电磁阀。两个电磁阀与数据采集与控制单元9电连接,分别负责充气和排气,电磁阀上游和风源10相连,下游和中继阀502相连。数据采集与控制单元9可以控制两个电磁阀得电或失电,从而使中继阀502的预控压力上升或下降。
具体的,中继阀502可以采用轨道交通制动系统中已成熟使用的型号,用于对预控压力进行流量放大。若中继阀502的预控端(即EP阀的输出端)给出的压力是500kPa,则中继阀502下游的输出压力也是500kPa。由于控制灵敏度的需要,电磁阀的通径和流量均很小,若仅通过电磁阀给活塞2缸充气速度很慢,因此电磁阀只能用于提供预控压力。实际作用于活塞2的压力是由中继阀502提供的,中继阀502具有通量大的特点,可以更快地驱动活塞2动作。
在一种优选的实施方式中,压力控制组件5与密封腔4之间还可以设有流量控制组件6,用于控制流向密封腔4的管路的流通面积,从而控制流向密封腔4的流量。上述中继阀502对预控压力进行流量放大后,可以输出到该流量控制组件6内。
具体的,流量控制组件6可以包括比例流量控制阀601,或者电动可调缩堵等其他具有流量控制功能的元件。比例流量控制阀601可以选用市场上的成熟产品。比例流量控制阀601与数据采集与控制单元9电连接,数据采集与控制单元9能提供电压信号控制比例流量控制阀601的阀口开度,达到控制流量的目的,从而控制中继阀502向密封腔4的充气速度。
在本说明书实施方式中,如果待测密封件3的直径很小,也即缸体1直径很小,缸体1容积也就很小,而中继阀502的通径和流量较大,如果不设置流量控制组件6,密封腔4内压力上升速度将难以被控制。设置流量控制组件6,例如比例流量控制阀601,即可精确控制管路流通面积,进而在缸体1容积很小的情况下,也能精确控制密封腔4内气压的上升速度。设置流量控制组件6后扩展了本测试装置的使用范围,即在缸体1容积很大和很小的情况下均可使用本测试装置进行阻力测试。流量控制组件6、压力控制组件5、压力采集组件7、数据采集与控制单元9共同配合,由数据采集与控制单元9根据压力采集组件7的数据以及实际需求,提供控制信号给电空转换阀501和比例流量控制阀601,可以使密封腔4内的气压按照任意需要的形式变化,实现闭环控制。
在一种优选的实施方式中,该密封件运动阻力测试装置还可以包括阀板11,用于为电空转换阀501、中继阀502和比例流量控制阀601提供安装位置。阀板11内部设有气路通道,用于沟通各阀。压力采集组件7可以选用压力传感器,可以采用轨道交通制动系统中已成熟使用的型号,实时读取密封腔4内的压力信号并传递给数据采集与控制单元9进行控制和计算。
在本说明书实施方式中,测距组件8可以采用非接触式测量,可以选用激光三角测距仪、电磁波测距仪、红外测距仪或其他非接触式测距仪器中的一种。测距组件8可以用非接触式方法实时测量活塞2的位移,将该位移信号传递到数据采集与控制单元9用于计算活塞2和待测密封件3的加速度,进而进行阻力的计算。在实际工程实施过程中,设置活塞杆为活塞2的移动做导向,保证活塞2在垂直于力的方向上移动,不发生偏斜。测距组件8面对活塞2的中心设置即可。测距组件8的最高测量频率可以为80kHz,测量精度可达1微米。
具体的,待测密封件3运动阻力的计算公式为:f=Pπr2-m×d(ds/dt)/dt。其中,f表示待测密封件3的运动阻力,单位为牛顿;P表示密封腔4的压力,由压力采集组件7测得,单位为帕斯卡;r表示活塞2的半径,单位为米;m表示活塞2和待测密封件3的总质量,单位为千克;dt表示所测时间间隔,单位为秒;ds表示在时间间隔为dt内的位移变化,单位为米。
例如,活塞2半径r为20mm,活塞2与待测密封件3总质量m为15g,需要测量待测密封件3的最大静摩擦力时,当密封腔4内压力P逐渐增大到20kPa时,测距组件8捕捉到在0.001s内活塞2位移变化为1mm。此时压缩空气形成的驱动力F气压=Pπr2=20000×π×0.022=25.1N,活塞2的加速度
Figure BDA0002664226600000061
作用于活塞2的合力F=ma=0.015×1000=15N,则最大静摩擦力f=F气压-F=25.1-15=10.1N。
在一种具体的应用场景中,将安装好待测密封件3的活塞2安装到缸体1内,活塞2一侧(即密封腔4内)通入压缩空气。压缩空气的入口设置位置无需特别设置,制动系统内的气动阀类部件使用的橡胶密封圈直径一般不超过100毫米,缸内容积不会超过1L,可以认为通入压缩空气后,密封腔4内的气压是均匀变化的。压缩空气的压力和流量通过压力控制组件5和流量控制组件6进行控制,密封腔4连接有压力采集组件7,实时采集压力值并传输到数据采集与控制单元9用于闭环控制。通过这套压力控制系统,可以使密封腔4内的气压以任何需要的形式上升或下降。密封腔4内的气体压力作用于活塞2上,推动活塞2移动,活塞2的位移通过非接触式测距组件8测量并传输到数据采集与控制单元9,数据采集与控制单元9将位移信号进行二次微分后得到活塞2的加速度。根据牛顿第二定律F=ma(此处m是指活塞2和待测密封件3的总质量),可以计算得到作用于活塞2的合力F,而F=F气压-f,其中F气压为压缩空气形成的驱动力,可由缸体1内的气压与活塞2面积相乘得到,从而通过公式f=F气压-F计算得到待测密封件3任意时刻的瞬时阻力。
本说明书实施方式提供的密封件运动阻力测试装置,与现有技术的区别在于:
1、本测试装置驱动活塞2运动的驱动力为气体压力,气体压力的变化可通过数据采集与控制单元9、压力控制组件5、流量控制组件6、压力采集组件7进行闭环控制,可使气体压力按照程序设定的方式变化。而现有技术是通过在活塞2上施加机械拉力驱动活塞2运动。
2、本测试装置通过测量活塞2的位移,二次微分得到活塞2的加速度,根据牛顿第二定律计算得到待测密封件3在任意时刻的瞬时运动阻力。而现有技术直接读取测力计数值得到摩擦力。
本说明书实施方式提供的密封件运动阻力测试装置,具有以下优点:
1、可精确控制活塞2的驱动力。由于本测试装置使用气体压力驱动活塞2,气体压力可通过数据采集与控制单元9、压力控制组件5、流量控制组件6、压力采集组件7进行闭环控制。因此可以模拟实际工况下待测密封件3在不同压力作用下的阻力变化。
2、可精确测量待测密封件3的瞬时阻力。由于本测试装置采用了非接触式测距组件8测量活塞2的位移,杜绝了测试装置对待测密封件3、活塞2、缸体1的额外干扰,大大提高了测量精确度。通过数据采集与控制单元9对位移进行微分运算得到瞬时加速度,从而可以计算得到待测密封件3任意时刻的瞬时阻力。
3、自动化程度高。本测试装置采用数据采集与控制单元9控制,人工操作仅为安装待测密封件3和活塞2,通过数据采集与控制单元9的程序控制压力变化驱动活塞2运动,通过非接触式测距组件8测量活塞2位移,数据采集与控制单元9可根据采集的数据自动计算出待测密封件3的阻力并记录。
需要说明的是,在本说明书的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种密封件运动阻力测试装置,其特征在于,包括:缸体、活塞、压力控制组件、压力采集组件和测距组件;其中,
所述活塞设置在所述缸体内,所述活塞上设有凹槽,用于容纳至少部分待测密封件;所述待测密封件设置在所述凹槽内且位于所述缸体与所述活塞之间,所述待测密封件、所述活塞与所述缸体围成密封腔;所述压力控制组件与所述密封腔相连通,用于控制所述密封腔的压力;所述压力采集组件与所述密封腔相连通,用于获取所述密封腔的压力信号;所述测距组件用于测量所述活塞的位移信号。
2.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,还包括数据采集与控制单元,所述数据采集与控制单元分别与所述压力控制组件、所述压力采集组件、所述测距组件电连接,用于接收所述压力信号和位移信号、提供控制信号给所述压力控制组件、计算所述待测密封件的运动阻力。
3.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述压力控制组件与所述密封腔之间设有流量控制组件,用于控制流向所述密封腔的管路的流通面积。
4.根据权利要求3所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述流量控制组件包括比例流量控制阀,所述比例流量控制阀与数据采集与控制单元电连接,所述数据采集与控制单元能控制所述比例流量控制阀的阀口开度,以控制所述压力控制组件向所述密封腔的充气速度。
5.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,还包括用于供风的风源,所述风源与所述压力控制组件相连通。
6.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述压力控制组件包括相连通的电空转换阀和中继阀,所述电空转换阀用于为所述中继阀提供预控压力,所述中继阀对所述预控压力进行流量放大。
7.根据权利要求6所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述电空转换阀包括两个电磁阀,所述两个电磁阀分别负责充气和排气,所述电磁阀上游和风源相连,下游和所述中继阀相连。
8.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述测距组件采用非接触式测量,选用激光三角测距仪、电磁波测距仪、红外测距仪中的一种;所述测距组件面对所述活塞的中心设置。
9.根据权利要求6所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,还包括阀板,用于为所述电空转换阀、中继阀和比例流量控制阀提供安装位置;所述阀板内部设有气路通道,用于沟通各阀。
10.根据权利要求1所述的密封件运动阻力测试装置,其特征在于,所述待测密封件运动阻力的计算公式为:f=Pπr2-m×d(ds/dt)/dt,其中,f表示所述待测密封件的运动阻力,单位为牛顿;P表示所述密封腔的压力,由所述压力采集组件测得,单位为帕斯卡;r表示所述活塞的半径,单位为米;m表示所述活塞和待测密封件的总质量,单位为千克;dt表示所测时间间隔,单位为秒;ds表示在时间间隔为dt内的位移变化,单位为米。
CN202010913546.1A 2020-09-03 2020-09-03 密封件运动阻力测试装置 Pending CN111929056A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010913546.1A CN111929056A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 密封件运动阻力测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010913546.1A CN111929056A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 密封件运动阻力测试装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111929056A true CN111929056A (zh) 2020-11-13

Family

ID=73310025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010913546.1A Pending CN111929056A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 密封件运动阻力测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111929056A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629847A (zh) * 2021-01-06 2021-04-09 四川云游九天科技有限公司 一种o型圈密封阻力实验平台及密封阻力测试方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201318971Y (zh) * 2008-11-21 2009-09-30 河南平高电气股份有限公司 运动阻力测量装置
CN102879216A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 中南大学 一种超低速运行液压机综合动态摩擦特性的测试系统
US20140109647A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Caterpillar Inc. System for Determining Coefficients of Seal Friction
CN107036963A (zh) * 2017-04-20 2017-08-11 中南大学 工程机械液压缸及导轨的摩擦特性测试装置及测试方法
CN107941502A (zh) * 2017-12-26 2018-04-20 吉林大学 测量不同压强作用下密封圈静摩擦力和动摩擦力的装置
CN109707698A (zh) * 2019-01-11 2019-05-03 佛山市顺德区中意液压有限公司 测量液压活塞机构摩擦力的装置
CN110296829A (zh) * 2019-07-03 2019-10-01 清华大学 一种高压高速往复密封实验测试平台

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201318971Y (zh) * 2008-11-21 2009-09-30 河南平高电气股份有限公司 运动阻力测量装置
CN102879216A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 中南大学 一种超低速运行液压机综合动态摩擦特性的测试系统
US20140109647A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Caterpillar Inc. System for Determining Coefficients of Seal Friction
CN107036963A (zh) * 2017-04-20 2017-08-11 中南大学 工程机械液压缸及导轨的摩擦特性测试装置及测试方法
CN107941502A (zh) * 2017-12-26 2018-04-20 吉林大学 测量不同压强作用下密封圈静摩擦力和动摩擦力的装置
CN109707698A (zh) * 2019-01-11 2019-05-03 佛山市顺德区中意液压有限公司 测量液压活塞机构摩擦力的装置
CN110296829A (zh) * 2019-07-03 2019-10-01 清华大学 一种高压高速往复密封实验测试平台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
江秋斐 等: "气缸低摩擦力测量方法的研究", 《机械制造与自动化》 *
陈士朋: "O形橡胶密封圈静动态特性研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629847A (zh) * 2021-01-06 2021-04-09 四川云游九天科技有限公司 一种o型圈密封阻力实验平台及密封阻力测试方法
CN112629847B (zh) * 2021-01-06 2023-09-29 四川云游九天科技有限公司 一种o型圈密封阻力实验平台及密封阻力测试方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111981242B (zh) 一种管道泄漏检测机器人
CN103398835B (zh) 基于高超声速炮风洞的气膜冷却瞬态热流测试系统及方法
CN103712744B (zh) 正阶跃力试验系统
KR20190086438A (ko) 압력 센서들을 동적으로 교정하기 위한 디바이스 및 방법
CN112326110B (zh) 一种基于压力-力值转换的高低温正弦压力校准装置
CN102636247A (zh) 一种压气机喘振检测装置的实验方法
CN101458109A (zh) 一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量装置
CN111929056A (zh) 密封件运动阻力测试装置
CN101441125A (zh) 微小脉动压力发生器
CN108645608B (zh) 面向吸附力可控制吸盘的性能测试装置
CN110926685A (zh) 微压差传感器的过载保护装置及微压差检测系统
US3782168A (en) Method and apparatus for calibrating and testing pressure responsive apparatus
CN111693211B (zh) 一种微压差校准仪
CN109855723B (zh) 一种腔体温度传递特性曲线的测试系统及测试方法
CN104847733A (zh) 一种具有摩擦力估计功能的气缸
CN109723699B (zh) 一种喷嘴挡板伺服阀前置级流量系数测试装置及方法
CN205506366U (zh) 气动制动控制系统
CN209542028U (zh) 一种pe球阀微渗漏快速检测系统
CN112856019B (zh) 检测电磁阀液压密封性以及流量特性的测试装置及方法
Gasche et al. Experimental analysis of the fluid structure interaction in a suction valve model
CN114705143A (zh) 一种应变监测装置及其监测方法
CN201314833Y (zh) 一种恒压式气体流量计变容室波纹管体积变化的测量装置
CN110053601B (zh) 制动气室压力测量装置
CN112304489B (zh) 一种高低温动态压力发生方法及装置
CN2519908Y (zh) 调节阀性能故障智能检测分析仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201113

RJ01 Rejection of invention patent application after publication