CN212658431U - 用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其包括多个橡胶圈工装模块、外壳和上盖板。每个橡胶圈工装模块中的第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴依次安装于立柱上，且第一空心轴与第二空心轴之间、相邻两个第二空心轴之间以及第二空心轴与第三空心轴之间均形成橡胶圈密封槽，第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒依次安装于第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴外侧，多个橡胶圈工装模块安装于外壳的立柱安装柱上，且上盖板设于外壳上。本实用新型能够模拟橡胶圈实际工作时的工作载荷，可以极大提高试验效率、降低试验成本，具有结构简单、使用方便、便于加工、通用性强等优点。

Description

用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置

技术领域

本实用新型属于机电装备可靠性与寿命测试技术领域，具体涉及一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置。

背景技术

橡胶圈作为一种挤压型密封元件，广泛用于液压系统、空气压力调节系统等机电装备中，其密封机理为径向安装静密封，将该橡胶圈装入运动轴或静置轴端的密封凹槽中，会受到配合筒体的挤压，橡胶圈承受因挤压而带来的压应力作用从而产生形变。经过长时间使用后，橡胶圈由于受到使用环境和应力的共同作用产生老化现象，其密封性能会随之不断退化，形变程度不断加大，橡胶圈逐渐出现表面发硬、弹力性能下降，变形恢复能力逐渐减弱，直至密封失效。因此，橡胶圈老化寿命试验过程中选用合适的试验装置即试验工装正确的使用方法，对于模拟橡胶圈的实际安装使用以及最后准确的老化寿命评估至关重要，其能够为橡胶圈老化寿命试验的有效实施提供支撑。

现有技术中面向橡胶类橡胶圈产品的橡胶圈寿命试验，试验周期长、拆卸频繁，现有橡胶圈寿命试验中的试验工装存在如下问题：(1)试验工装无法有效模拟橡胶圈实际工作中受到的环境载荷(包括液体介质的腐蚀、介质压力的作用和温度加速的老化等)；(2)将橡胶圈装入密封凹槽需要专用工装，且极易造成人为损伤，严重影响试验效率；(3)试验工装拆卸不便，且只能实现单个橡胶圈的试验；(4)多次拆卸导致试验工装磨损，影响密封结构的精度。

实用新型内容

针对以上现有技术不足的情况，本实用新型提供了一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，能够模拟橡胶圈实际工作时的工作载荷，不仅可以极大地提高试验效率、降低试验成本，还可以广泛用于橡胶圈的老化寿命试验。

本实用新型采用的技术方案是一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其包括多个橡胶圈工装模块、外壳和上盖板，每个所述橡胶圈工装模块均包括第一空心轴、多个第二空心轴、第三空心轴、立柱、第一套筒、多个第二套筒和第三套筒，所述第一空心轴包括第一空心轴主体和第一定位孔，所述第一空心轴主体的第一端面设有第一定位孔，每个所述第二空心轴包括第二空心轴主体、第二定位孔、第一轴肩和第二轴肩，所述第二空心轴主体的第一端面和第二端面分别设有所述第二定位孔和第一轴肩，且所述第一轴肩上设有所述第二轴肩，所述第三空心轴包括第三空心轴主体、第三轴肩和第四轴肩，所述第三空心轴主体的第一端面设有所述第三轴肩，且所述第三轴肩上设有所述第四轴肩，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴依次安装于所述立柱上，且所述第一空心轴与第二空心轴之间、相邻两个第二空心轴之间以及所述第二空心轴与第三空心轴之间均形成橡胶圈密封槽，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒依次安装于所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴外侧，且所述第一套筒的第一端面与设于所述立柱第一端的矩形凸台的第一端面重合，所述立柱的第二端设有固定螺母，且所述固定螺母与所述立柱螺旋连接；以及所述外壳的第一端面均布设有立柱安装柱，所述多个橡胶圈工装模块通过设于所述矩形凸台中间位置的立柱安装孔安装于所述立柱安装柱上，且所述上盖板设于所述外壳上。

进一步地，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的中间位置均设有通孔，且所述通孔的孔径与所述立柱的直径相等。

优选地，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的外径均相等。

优选地，所述第一定位孔的深度等于所述第二轴肩的高度，所述第二定位孔的深度等于所述第四轴肩的高度。

优选地，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒的内径等于所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的外径。

优选地，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒的外径和高度均相等。

进一步地，所述固定螺母的第一端面设有固定螺母轴肩，且所述固定螺母轴肩的第一端面与所述第三空心轴的第二端面重合。

优选地，所述外壳的内侧面还设有液体刻度线。

本实用新型的特点和有益效果：

1、本实用新型提供的一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴之间采用轴肩和定位孔配合实现径向橡胶圈密封槽的模拟加工，降低了径向密封橡胶圈的安装难度。

2、本实用新型提供的一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，增加了单次试验样件的数量，在不降低试验质量的情况下提高了试验的效率。

3、本实用新型提供的一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，具有结构简单、便于加工、使用方便、通用性强等优点，在大样本量试验的情况下能够有效提高试验效率，降低试验成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型橡胶圈工装模块安装在外壳中的示意图；

图3是本实用新型的第一空心轴结构示意图；

图4是本实用新型的第二空心轴结构示意图；

图5是本实用新型的第二空心轴侧视图；

图6是本实用新型的第三空心轴结构示意图；

图7是本实用新型的第一空心轴、第二空心轴以及第三空心轴安装示意图；

图8是本实用新型的立柱结构示意图；

图9是本实用新型的第一套筒、第二套筒以及第三套筒安装示意图；

图10是本实用新型的外壳结构示意图；

图11是本实用新型的固定螺母结构示意图；以及

图12是本实用新型的橡胶圈安装在橡胶圈密封槽中的示意图。

图中：

1-橡胶圈工装模块；11-第一空心轴；110-通孔；111-第一空心轴主体；112-第一定位孔；12-第二空心轴；121-第二空心轴主体；122-第二定位孔；123-第一轴肩；124-第二轴肩；13-第三空心轴；131-第三空心轴主体；132-第三轴肩；133-第四轴肩；14-立柱；141-矩形凸台；142-立柱安装孔；15-第一套筒；16-第二套筒；17-第三套筒；18-固定螺母；181-固定螺母轴肩；19-橡胶圈密封槽；2-外壳；21-立柱安装柱；3-上盖板；31-螺钉；4-橡胶圈。

具体实施方式

为详尽本实用新型之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本实用新型提供一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，如图1和图2所示，其包括多个橡胶圈工装模块1、外壳2和上盖板3。

如图3至图8所示，每个橡胶圈工装模块1均包括第一空心轴11、多个第二空心轴12、第三空心轴13、立柱14、第一套筒15、多个第二套筒16和第三套筒17，第一空心轴11包括第一空心轴主体111和第一定位孔112，第一空心轴主体111的第一端面设有第一定位孔112，每个第二空心轴12包括第二空心轴主体121、第二定位孔122、第一轴肩123和第二轴肩124，第二空心轴主体121的第一端面和第二端面分别设有第二定位孔122和第一轴肩123，且第一轴肩123上设有第二轴肩124，第三空心轴13包括第三空心轴主体131、第三轴肩132和第四轴肩133，第三空心轴主体131的第一端面设有第三轴肩132，且第三轴肩132上设有第四轴肩133，第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13依次安装于立柱14上，且第一空心轴11与第二空心轴12之间、相邻两个第二空心轴12之间以及第二空心轴12与第三空心轴13之间均形成橡胶圈密封槽19，且第二空心轴12中第二轴肩124以及第三空心轴13中第四轴肩133的一端均设有倒角，第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13之间采用轴肩和定位孔配合实现径向橡胶圈密封槽的模拟加工，降低了径向密封橡胶圈的安装难度，且轴肩和定位孔均采用间隙配合，第一套筒15、多个第二套筒16以及第三套筒17依次安装于第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13外侧，且第一套筒15的第一端面与设于立柱14第一端的矩形凸台141的第一端面重合，立柱14的第二端设有固定螺母18，且固定螺母18与立柱14螺旋连接。

具体的，第一空心轴11、多个第二空心轴12、第三空心轴13以及立柱14均采用耐高温、耐腐蚀的金属材料，并且密封结构处采用镀层表面处理，以保证橡胶圈表面的光洁度和平面度，实现橡胶圈的高温老化试验或自然环境试验。

具体的，第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13的中间位置均设有通孔110，且通孔110的孔径与立柱14的直径相等。且第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13的中间位置均设有通孔110，且通孔110的孔径与立柱14的直径相等。

具体的，第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13的外径均相等。第一定位孔112的深度等于第二轴肩124的高度，第二定位孔122的深度等于第四轴肩133的高度。

如图9所示，第一套筒15、多个第二套筒以16及第三套筒17的内径等于第一空心轴11、多个第二空心轴12以及第三空心轴13的外径，且第一套筒15、多个第二套筒16以及第三套筒17的外径和高度均相等，且第一套筒15、第二套筒以16及第三套筒17的第一端均设有倒角。

如图10所示，外壳2的第一端面均布设有立柱安装柱21，多个橡胶圈工装模块1通过设于矩形凸台141中间位置的立柱安装孔142安装于立柱安装柱21上，且上盖板3设于外壳2上，上盖板3与外壳2之间通过螺钉31固定连接。

具体的，外壳2内设置有足够的内部空间，内部空间的高度超过立柱上表面不少于10mm，以保证橡胶圈的完全浸泡，外壳2的内侧面还设有液体刻度线。

如图11所示，固定螺母18的第一端面设有固定螺母轴肩181，且固定螺母轴肩181的第一端面与第三空心轴13的第二端面重合。

本实用新型的具体操作步骤如图12所示，本实用新型的一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，在使用过程中具体包括以下步骤：

(1)首先将第一空心轴11安装于立柱14上；

(2)将橡胶圈4均撑开适当大小，装配至第二空心轴12中第二轴肩124对应的接触面上，保证橡胶圈4放置合理，未发生扭曲、翻转，并依次将多个第二空心轴12套装在立柱14上；

(3)将第一套筒15内圈均匀涂抹润滑剂，然后套装在第一空心轴11和第二空心轴12外侧，同时将多个第二套筒16内圈均匀涂抹润滑剂，然后套装在多个第二空心轴12外侧；

(4)将橡胶圈4均撑开适当大小，装配至第三空心轴13中第四轴肩133对应的接触面上，保证橡胶圈4放置合理，未发生扭曲、翻转；

(5)将第三套筒17内圈均匀涂抹润滑剂，然后套装在第二空心轴12和第三空心轴13外侧；

(6)将固定螺母18安装于立柱14上，对橡胶圈工装模块1进行锁紧固定；

(7)按照上述步骤装备多个橡胶圈工装模块1，并将装配好的橡胶圈工装模块1安装于外壳2第一端面的立柱安装柱21上，然后倒入试验介质，试验介质为0号或10号柴油，介质最终高度应超过外壳2内侧面的液体刻度线；

(8)将上盖板3通过螺钉31固定在外壳2上，从而实现橡胶圈工装模块1与橡胶圈4的最终装配，在装配试验过程中始终保证上盖板3上表面水平朝上，避免介质漏出；

(9)定期检查外壳2中试验介质高度，对介质高度低于刻度线的情况补充试验介质。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，其包括多个橡胶圈工装模块、外壳和上盖板，每个所述橡胶圈工装模块均包括第一空心轴、多个第二空心轴、第三空心轴、立柱、第一套筒、多个第二套筒和第三套筒，所述第一空心轴包括第一空心轴主体和第一定位孔，所述第一空心轴主体的第一端面设有第一定位孔，每个所述第二空心轴包括第二空心轴主体、第二定位孔、第一轴肩和第二轴肩，所述第二空心轴主体的第一端面和第二端面分别设有所述第二定位孔和第一轴肩，且所述第一轴肩上设有所述第二轴肩，所述第三空心轴包括第三空心轴主体、第三轴肩和第四轴肩，所述第三空心轴主体的第一端面设有所述第三轴肩，且所述第三轴肩上设有所述第四轴肩，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴依次安装于所述立柱上，且所述第一空心轴与第二空心轴之间、相邻两个第二空心轴之间以及所述第二空心轴与第三空心轴之间均形成橡胶圈密封槽，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒依次安装于所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴外侧，且所述第一套筒的第一端面与设于所述立柱第一端的矩形凸台的第一端面重合，所述立柱的第二端设有固定螺母，且所述固定螺母与所述立柱螺旋连接；以及所述外壳的第一端面均布设有立柱安装柱，所述多个橡胶圈工装模块通过设于所述矩形凸台中间位置的立柱安装孔安装于所述立柱安装柱上，且所述上盖板设于所述外壳上。

2.根据权利要求1所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的中间位置均设有通孔，且所述通孔的孔径与所述立柱的直径相等。

3.根据权利要求2所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的外径均相等。

4.根据权利要求2所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述第一定位孔的深度等于所述第二轴肩的高度，所述第二定位孔的深度等于所述第四轴肩的高度。

5.根据权利要求1所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒的内径等于所述第一空心轴、多个第二空心轴以及第三空心轴的外径。

6.根据权利要求1所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述第一套筒、多个第二套筒以及第三套筒的外径和高度均相等。

7.根据权利要求1所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述固定螺母的第一端面设有固定螺母轴肩，且所述固定螺母轴肩的第一端面与所述第三空心轴的第二端面重合。

8.根据权利要求1所述的用于模拟液体工作介质的橡胶圈老化寿命试验装置，其特征在于，所述外壳的内侧面还设有液体刻度线。

Images