CN211291841U - 一种o型圈滑动摩擦力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种O型圈滑动摩擦力测量装置，考虑到在密封装置中弹簧或者波纹管对动环的支撑力，与实际工作状态相似，能够准确测量实际工况下O型圈滑动摩擦力。包括一个穿过密封腔的空心圆柱，圆柱的另一端与动环相接触，动环通过O型圈与长轴进行密封配合，推环通过传动销与动环相连，长轴下具有压力传感器，支撑杆与刻度空心圆柱配合，指示灯载具通过紧固螺栓在刻度圆柱上下移动。压缩气体进入密封腔，推动空心圆柱向下运动，空心圆柱推动动环克服O型圈对长轴的滑动摩擦力轴向运动，长轴紧靠在压力传感器上，检测出压力传感器对长轴的支反力，支撑杆上指示灯可以测出弹簧的压缩量，从而得出弹簧的支撑力。
Description
技术领域
本实用新型涉及摩擦力测量技术领域，具体为一种O型圈滑动摩擦力测量装置，更具体的，是一种用于非接触式机械密封动环O型圈在弹簧的作用下的滑动摩擦力的测量装置。
背景技术
非接触式机械密封是近年来快速发展的一种密封装置，与机械密封结构相似，一般包括相对转动的动环与静环，不同的在于非接触式机械密封装置工作时，动环会在端面开启力的作用下与静环分离。动环通过动环用O型圈用户动环座或者主轴构成密封接触。
在动环因为开启力的原因做出远离静环的运动，在此运动过程中，动环用O型圈与主轴之间产生滑动摩擦力，与此同时，对动环一直施加支反力的弹簧产生压缩变形，对动环产生更大的支反力。动环用O型圈和弹簧对端面的打开造成一定的影响，对密封装置的稳定运行造成破坏。当前有嵇正波发明的一种装置模拟实际工况动环O型圈滑动摩擦力，不过其测定装置中不包含有弹簧之类的固定存在于密封装置的装置，不能完全再现实际工况，赵定生提出了一种快速计算O型圈摩擦力的方法即诺谟图法，用于计算活塞或活塞杆用O型橡胶密封圈的动摩擦力，但总体来说对O型圈的动摩擦阻力相关实验研究较少。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于测量非接触式机械密封动环O型圈在弹簧的作用下产生的滑动摩擦力的装置，基本再现实际工况，准确测量相应的摩擦力。
本实用新型装置，一种O型圈滑动摩擦力测量装置，包括空心圆柱、动环、推环、长轴；空心圆柱穿过密封腔，空心圆柱的下端与动环相接触，动环通过O型圈与长轴密封配合，推环通过传动销与动环相连，推环下端连接弹簧，弹簧下端连接弹簧座；弹簧座和弹簧通过传动销和推环给动环提供一个支撑力；长轴下具有压力传感器，压力传感器连接支撑杆，支撑杆上设有刻度板，刻度板上设有指示灯载具，指示灯载具上设有指示灯，支撑杆与刻度板配合，指示灯载具通过紧固螺栓在刻度板上下移动。
本发明的进一步的技术方案为：空心圆柱与密封腔两壁之间为间隙配合。
本发明的进一步的技术方案为：密封腔连接检测压缩气体的压力表。
本发明的进一步的技术方案为：密封腔连接储气罐，储气罐连接空气压缩器。储气罐连接设有检测压缩气体的压力表。
本发明的进一步的技术方案为：刻度板焊接或者过盈配合于支撑杆上。
本发明的进一步的技术方案为：将弹簧换成波纹管。本测量装置可以改变不同压缩气体的压力P，进行不同压力下的O型圈摩擦力。可以根据非接触机械密封的实际结构，选择相应的弹簧或波纹管。
本发明的工作原理为：压缩气体进入密封腔，推动空心圆柱向下运动，空心圆柱推动动环克服O型圈对长轴的滑动摩擦力轴向运动，长轴紧靠在压力传感器上，检测出压力传感器对长轴的支反力，支撑杆上指示灯可以测出弹簧的压缩量，从而得出弹簧的支撑力。
当压缩气体经由储气罐通向密封腔，在压缩气体的作用下，空心圆柱沿轴向方向向下运动，对动环产生一个向下的压力F1，动环用O型圈与长轴之间产生一个滑动摩擦力Ff,弹簧在产生一定的压缩变形后，产生一个向上的支反力F2，压力传感器上的读数F3为长轴与压力传感器之间的压力，F3=F2+Ff。
本发明的有益效果为：本发明的检测装置可用于测量非接触式机械密封动环O型圈在弹簧的作用下产生的滑动摩擦力，基本再现实际工况，准确测量相应的摩擦力。
附图说明
图1是非接触式机械密封动环O型圈滑动摩擦力测量装置示意图。
图中，空气压缩器1，储气罐2，气压表3，密封腔4，空心圆柱5，动环6，动环用O型圈7，传动销8，推环9，弹簧10，弹簧座11，紧定螺钉12，长轴13，支撑杆14，刻度板15，指示灯16，指示灯载具17，紧固螺栓18，压力传感器19。
具体实施方式
以下结合说明附图和具体实施例来进一步说明此发明。值得注意的是，此处具体实施例仅作为解释说明本发明，并不用于限定本发明。
参见图1所示的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，用于非接触式机械密封动环O型圈滑动摩擦力测量，空气压缩机1与储气罐2相通，储气罐2与密封腔4相通，测量密封腔体内气压的气压表3分别位于储气罐2及密封腔4上，内径为d、外径为D的空心圆柱5穿过密封腔的两壁，动环6与动环用O型圈7与长轴13密封配合，推环9通过传动销8与动环6相连，推环9下端连接弹簧10，弹簧10下端连接弹簧座11弹簧座11通过紧定螺钉12将弹簧座11固定在长轴13上。弹簧座11与弹簧10通过传动销8和推环9给动环提供一个支撑力，长轴13的底端与压力传感器19相接触，压力传感器19连接支撑杆14，支撑杆14上设有刻度板15，指示灯载具17带着指示灯16,通过紧固螺栓18在刻度板15上面沿轴向运动。
当压缩气体通过储气罐进入密封腔内，其介质压力会推动空心圆柱向下运动，继而推动动环克服动环用O型圈的滑动摩擦力及弹簧压缩变形带来的支撑力的变化，通过指示灯与刻度板可以测出弹簧变形量及支撑力的变化大小，与长轴相接触的压力传感器可检测出压力传感器对长轴所产生的支反力。
空心圆柱与密封腔两壁之间为间隙配合。
刻度板焊接或者过盈配合于支撑杆上。
可以改变长轴的直径以及动环的直径，用于测量不同尺寸的动环用O型圈在不同压缩量的滑动摩擦力。
可以将弹簧换成波纹管，测量不同的弹性辅助元件对动环运动时产生的滑动摩擦力。
O型圈滑动摩擦力实验步骤：
1) 检测仪器仪表是否正常工作。
2) 按照图1所示安装非接触式机械密封动环O型圈滑动摩擦力测量装置。
3) 通过空气压缩机给储气罐中加入一定的压缩空气。
4) 移动指示灯，记录弹簧的初始位置。
5) 从储气罐中向密封腔内输送一定的压缩空气。
6) 等待气压表以及压力传感器稳定，读取压力传感器的数据以及气压表的数据。
7) 移动指示灯，记录弹簧压缩变形后的位置。
8) 通过改变储气罐中进入密封腔内的压缩空气量，重复进行步骤4到步骤7，记录多组数据。
实验结果与数据整理分析。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，包括空心圆柱、动环、推环、长轴；空心圆柱穿过密封腔，空心圆柱的下端与动环相接触，动环通过O型圈与长轴密封配合，推环通过传动销与动环相连，推环下端连接弹簧，弹簧下端连接弹簧座；长轴下设有压力传感器，压力传感器连接支撑杆，支撑杆上设有刻度板，刻度板上设有指示灯载具，指示灯载具上设有指示灯，支撑杆与刻度板配合连接，指示灯载具通过紧固螺栓在刻度板上下移动。
2.如权利要求1所述的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，空心圆柱与密封腔两壁之间为间隙配合。
3.如权利要求1所述的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，密封腔连接检测压缩气体的压力表。
4.如权利要求3所述的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，密封腔连接储气罐，储气罐连接空气压缩器；储气罐连接设有检测压缩气体的压力表。
5.如权利要求1所述的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，刻度板焊接或者过盈配合于支撑杆上。
6.如权利要求1所述的一种O型圈滑动摩擦力测量装置，其特征在于，弹簧换成波纹管。
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| CN112643544A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-13 | 南京肯迈得机床制造有限公司 | 行磨机摩擦力检测方法 |
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| CN112643544B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-09-13 | 南京肯迈得机床制造有限公司 | 行磨机摩擦力检测方法 |
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