CN114544088B - 一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，包括电机、转速扭矩传感器、传动轴、动力头旋转密封轴、压力筒、取样杯I、取样杯II；电机的输出轴与传动轴的一端连接；传动轴另一端连接动力头旋转密封轴的一端；压力筒的两端分别设有轴封端盖和密封端盖；动力头旋转密封轴另一端套装在密封端盖中部的盲孔内，动力头旋转密封轴与密封端盖之间设有多个密封圈；密封端盖上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯II，压力筒上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯I，转速扭矩传感器用于检测电机的转速和扭矩。本发明结构紧凑，可靠性能高，便于控制。

Description

一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置
技术领域
本发明涉及深海密封和取样设备技术领域，尤其是涉及一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置。
背景技术
海洋占地球面积的71%，蕴含有丰富的矿产、生物、油气等众多资源。随着海洋资源重要性愈发突出，海洋开发活动的日益频繁，人们设计了各种各样的在深海环境作下作业的设备。机械密封是深海装备最为关键的核心问题之一。机械密封可以防止机械设备内介质泄漏，同时可以防止海水以及扰动的沉积物侵蚀破坏机械内部结构，因此，可靠的密封不仅可以保证高质量、高效率的完成海洋开发与探测的工作任务，也可以保护科研人员的安全、以及介质、油气等有害物质泄露进入海洋，造成不可逆的环境破环，甚至是重大灾难。一般深海设备工作中，为了避免泄露，通常会预先向深海设备动密封内部通入高于外界工作环境20Mpa的压力。然而深海设备实际工作过程中，依旧饱受密封失效，海水渗透进入设备的困扰。由于深海中进行密封检测试验成本很高，进行出海试验所需时间周期长，一旦发生设备损坏情况维修困难，维修成本也很高，并且深海试验还面临检测困难，检测精度低等情况。因此亟待发明一种可以模拟深海高压环境下，可以对密封泄露情况进行检测的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种结构紧凑、操控方便、易于控制并且取样检测十分快捷的模拟深海环境下的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置。
本发明采用的技术方案是:一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，包括电机、转速扭矩传感器、传动轴、动力头旋转密封轴、压力筒、取样杯I、取样杯II；电机的输出轴与传动轴的一端连接；所述传动轴另一端连接动力头旋转密封轴的一端，动力头旋转密封轴置于压力筒内；压力筒的两端分别设有轴封端盖和密封端盖，轴封端盖用于密封压力筒的传动轴伸入端；动力头旋转密封轴另一端套装在密封端盖中部的盲孔内，动力头旋转密封轴与密封端盖之间设有多个密封圈；密封端盖上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯II，该管道上设有溢流阀；压力筒上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯I，该管道上设有截止阀，转速扭矩传感器用于检测电机的转速和扭矩。
上述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置中，所述的压力筒朝向电机端同轴连接筒状的轴承座，轴封端盖密封在轴承座的端口处；所述的传动轴通过轴承支撑，轴承设置在轴承座内。
上述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置中，所述液压装置包括水箱、过滤器、液压泵、电机Ⅱ、单向阀、溢流阀II、先导式比例减压阀、截止阀及压力表，所述水箱通过管道依次连接过滤器、液压泵、单向阀、先导式比例减压阀、截止阀及过渡接头，过渡接头连接液压口；压力表设置在管道上，位于截止阀和过渡接头之间；所述的管道上通过支管连接溢流阀II的进口，溢流阀II的出口连接水箱，支管与管道的连接处位于单向阀与先导式比例减压阀之间；电机Ⅱ与液压泵连接。
上述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置中，传动轴伸入压力筒的一端安装有动密封环座，动密封环朝向传动轴端置于动密封环座内，动密封环与动密封环座之间设有O型密封圈；动力头旋转密封轴与密封端盖之间设有两个密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明通过电机带动动力头旋转轴转动，从而检测动力头旋转轴与动力头旋转密封套之间的旋转组合密封圈的密封效果，可靠性能高，便于控制。
2）本发明设有液压装置，能够模拟深海环境下不同的压力条件，测试密封装置在不同压力条件下的密封效果。
3）本发明试验台进行取样检测，可以更精确的检测泄露情况。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明动力头旋转密封轴处的放大图。
图3为本发明的液压装置的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明包括电机12、联轴器10、转速扭矩传感器11、旋转传动轴9、轴封端盖18、轴承8、轴承座套17、动密封环座7、动力头旋转密封轴6、密封圈4、密封圈5、动力头旋转密封法兰15、压力筒16、截止阀1、溢流阀2、过渡接头A、过渡接头B、过渡接头C、过渡接头D、取样杯I13、取样杯II 14。
所述的压力筒16朝向电机端同轴连接筒状的轴承座17，轴封端盖18密封在轴承座17的端口处，压力筒16的端口处设有密封端盖15，密封端盖15与压力筒16之间、压力筒16与轴承座17之间及轴承座17与轴封端盖18之间均设有密封环进行密封。
电机12的输出轴通过联轴器10与传动轴9的一端连接；所述的传动轴9通过轴承8支撑，轴承8设置在轴承座17内。所述传动轴9另一端连接动密封环座7，动力头旋转密封轴6朝向传动轴9的一端置于动密封环座7内，动密封环6与动密封环座7之间设有O型密封圈。动力头旋转密封轴6置于压力筒16内。动力头旋转密封轴6另一端套装在密封端盖15中部的盲孔内，动力头旋转密封轴6与密封端盖15之间设有密封圈4和密封圈5。密封端盖15上设有一液压口和一取样口，液压口通过过渡接头C连接一液压装置，取样口通过通过过渡接头B、管道连接取样杯II 14，该管道上设有溢流阀2。压力筒16上设有一取样口，取样口通过过渡接头A、管道连接取样杯I13，该管道上设有截止阀1。轴承座17上设有一液压口（该液压口也可设置在压力筒16上），该液压口通过过渡接头D连接一液压装置，转速扭矩传感器11用于检测电机的转速和扭矩。
如图3所示，所述液压装置包括水箱19、过滤器20、液压泵21、电机Ⅱ27、单向阀22、溢流阀II26、先导式比例减压阀23、截止阀24及压力表25，所述水箱19通过管道依次连接过滤器20、液压泵21、单向阀22、先导式比例减压阀23、截止阀24及过渡接头，过渡接头连接液压口；压力表25设置在管道上，位于截止阀24和过渡接头之间；所述的管道上通过支管连接溢流阀II26的进口，溢流阀II26的出口连接水箱19，支管与管道的连接处位于单向阀22与先导式比例减压阀23之间；电机Ⅱ27与液压泵21连接。
本发明的工作过程如下：
本发明通过压力筒16将内部环境与外部环境分隔开，压力筒16与轴承座17内模拟深海设备内部润滑油工作状态，过渡接头D接通液压源，将内部润滑油的压力加压至高于实际工作海深压力20Mpa，并持续保压。轴封端盖18与动力头旋转密封6之间的空腔内模拟深海高压环境，溢流阀II26设置溢流压力为预设高压环境的压力值，压力源通过过渡接头C，将外部环境中的海水加压至预设压力，过渡接头B与溢流阀2连接，溢流阀2保压。启动电机12带动传动轴9、动密封环座7以及动力头旋转密封轴6同速转动。过渡接头A连接截止阀1，每隔固定时间打开截止阀1流入取样杯I13取样，用以检测外部进入内部的水分含量。过渡接头B连接溢流阀2，溢流阀2流出到取样杯Ⅱ14的样品即为设备内部泄露到密封端盖15的润滑油含量。

Claims (4)

1.一种深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，其特征在于：包括电机（12）、转速扭矩传感器（11）、传动轴（9）、动力头旋转密封轴（6）、压力筒（16）、取样杯I（13）、取样杯II （14）；电机（12）的输出轴与传动轴（9）的一端连接；所述传动轴（9）另一端连接动力头旋转密封轴（6）的一端，动力头旋转密封轴（6）置于压力筒（16）内；压力筒（16）的两端分别设有轴封端盖（18）和密封端盖（15），轴封端盖（18）用于密封压力筒（16）的传动轴（9）伸入端；动力头旋转密封轴（6）另一端套装在密封端盖（15）中部的盲孔内，动力头旋转密封轴（6）与密封端盖（15）之间设有多个密封圈；密封端盖（15）上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯II （14），该管道上设有溢流阀（2）；压力筒（16）上设有一液压口和一取样口，液压口连接一液压装置，取样口通过管道连接取样杯I（13），该管道上设有截止阀（1），转速扭矩传感器（11）用于检测电机的转速和扭矩。
2.根据权利要求1所述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，其特征在于：所述的压力筒（16）朝向电机端同轴连接筒状的轴承座（17），轴封端盖（18）密封在轴承座（17）的端口处；所述的传动轴（9）通过轴承（8）支撑，轴承（8）设置在轴承座（17）内。
3.根据权利要求1所述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，其特征在于：所述液压装置包括水箱（19）、过滤器（20）、液压泵（21）、电机Ⅱ（27）、单向阀（22）、溢流阀II（26）、先导式比例减压阀（23）、截止阀（24）及压力表（25），所述水箱（19）通过管道依次连接过滤器（20）、液压泵（21）、单向阀（22）、先导式比例减压阀（23）、截止阀（24）及过渡接头，过渡接头连接液压口；压力表（25）设置在管道上，位于截止阀（24）和过渡接头之间；所述的管道上通过支管连接溢流阀II（26）的进口，溢流阀II（26）的出口连接水箱（19），支管与管道的连接处位于单向阀（22）与先导式比例减压阀（23）之间；电机Ⅱ（27）与液压泵（21）连接。
4.根据权利要求1所述的深海组合密封圈密封泄露与取样检测试验装置，其特征在于：传动轴（9）伸入压力筒的一端安装有动密封环座（7），动密封环（6）朝向传动轴端置于动密封环座（7）内，动密封环（6）与动密封环座（7）之间设有O型密封圈；动力头旋转密封轴（6）与密封端盖（15）之间设有两个密封圈(4、5)。
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