CN216361761U - 一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，包括动力机构、测试旋转轴和密封测试机构；动力机构的输出端连接测试旋转轴，在测试旋转轴上开设不少于一组安装沟槽，安装沟槽内套设被测试密封圈；密封测试机构包括密封壳体和测力计力矩，密封壳体为圆套结构，其内端面为摩擦面，测力计力矩竖直设置在密封壳体的上端，测力计力矩的上端横向连接拉力计，测试旋转轴穿设在密封壳体内并留有密封间隙，被测试密封圈与摩擦面接触。本实用新型设备可以十分准确的测试相应规格密封圈在工作时的旋转摩擦力，解决了曲面接触形式的密封制品在实际工况下摩擦力无法测定的技术难题。

Description

一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备

技术领域

本实用新型属于密封橡胶测试技术领域，具体涉及一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备。

背景技术

目前橡胶密封行业没有直接测试摩擦力的设备，而是采用标准试片测试摩擦系数；通过在橡胶标准试片施加正压力，将试片匀速拉动，从而读出摩擦力，计算出摩擦系数，测试原理如图1所示。这种方法对于简单的平面运动工况具有较准确的使用价值，对于曲面接触形式的密封制品就不合适。

目前针对测试旋转运动工况的橡胶密封制品摩擦力没有专用设备，而是采用伺服电机进行调速，然后观察电流的大小，从而判断摩擦力是否满足要设计要求。这种测量方法比较粗略，无法测试出准确的摩擦力值。

发明内容

本实用新型提供了一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，解决现有技术中在旋转运动工况下对曲面接触形式的密封制品摩擦力进行测试时缺少专用装置的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，包括动力机构、测试旋转轴和密封测试机构；所述动力机构的输出端连接测试旋转轴，在测试旋转轴上开设不少于一组安装沟槽，安装沟槽内套设被测试密封圈；

所述密封测试机构包括密封壳体和测力计力矩，密封壳体为圆套结构，其内端面为摩擦面，测力计力矩竖直设置在密封壳体的上端，测力计力矩的上端横向连接拉力计，所述测试旋转轴穿设在密封壳体内并留有密封间隙，被测试密封圈与摩擦面接触。

进一步的，所述动力机构选用可调速伺服电机。

进一步的，所述测试旋转轴上的安装沟槽设置两组，两组安装沟槽对称于测力计力矩两侧。

进一步的，所述测力计力矩为圆柱结构，其与密封壳体一体成型。

进一步的，所述安装沟槽的结构包括矩形槽或圆形槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型设备可以十分准确的测试相应规格密封圈在工作时的旋转摩擦力，其对于工程设计人员了解密封寿命以及设备能耗具有很好的指导作用，同时可以有效指导密封结构设计；解决了曲面接触形式的密封制品在实际工况下摩擦力无法测定的技术难题。

2.本实用新型设备解决现有各类旋转密封圈真实工况摩擦力的测定；依据被测试密封圈的安装尺寸，采用相应的试验工装，并将伺服电机的转速调整至工作转速，对拉力计进行拉伸或者松弛调整，使测力计力矩和拉力计的拉力垂直，然后即可读数；通过公式换算，得出密封件和接触面的摩擦力。

附图说明

图1为现有技术中的摩擦系数测试示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图中，1-动力机构，2-测试旋转轴，201-安装沟槽，202-密封间隙，3-被测试密封圈，401-密封壳体，402-测力计力矩。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，结合橡胶密封原理、工程力学、机械设计三个学科，可以解决在旋转运动工况下的活塞密封和活塞杆密封两种密封形式下的摩擦力测试问题。

该测试设备可以模拟产品实际工况(包括：装配尺寸、转速、压力、介质等)，并对曲面接触形式的密封件和其装配接触面的摩擦力进行测试。

采用装置可以直接测试密封件在工作状态摩擦力值。通过该实用新型可以得到真实的摩擦力，从而可以有效指导密封件的磨损状况以及密封件工作时设备的能耗状况，指导密封结构优化，起到减能降耗的作用。该实用新型弥补了现有技术中缺少测量旋转工况条件下橡胶密封件摩擦力的问题，对于橡胶密封行业测试手段具有很好引领作用和使用价值。

实施例：

参见图2，一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，包括动力机构1、测试旋转轴2和密封测试机构；动力机构1的输出端连接测试旋转轴2，动力机构 1选用可调速伺服电机，可以调整转速；在测试旋转轴2上开设不少于一组安装沟槽201，安装沟槽201内套设被测试密封圈3；具体在本实施例中，测试旋转轴2上的安装沟槽201设置两组，两组安装沟槽201对称于测力计力矩两侧，这样有利于受理的平衡，保证测量结果的准确度。其他实施例中，安装沟槽201 可以设置三个或四个，被测试密封圈3设置的数目越多，测量的结果越平均，但需要考虑摩擦力过大的问题。

密封测试机构包括密封壳体401和测力计力矩402，密封壳体401为圆套结构，其内端面为摩擦面，测力计力矩402为圆柱结构，其与密封壳体401一体成型，测力计力矩402竖直的设置在密封壳体401的上端，在测力计力矩402 的上端横向连接拉力计；如图1，测试旋转轴2穿设在密封壳体401内，它们之间留有密封间隙202，而被测试密封圈3与密封壳体401的摩擦面接触。

在本实施例中，安装沟槽201的结构包括矩形槽，其他实施例中，安装沟槽201也可以为圆形槽结构。

下面介绍本实用新型的工作原理：

本实用新型摩擦力的测定依据工程力学“动力(f)×动力臂(L)＝摩擦力 (F)×摩擦力臂(l)的原理进行计算。

按照图2所示，将密封壳体401对于被测试密封圈3的力定义为摩擦力F，摩擦力F的方向和旋转方向相反；将被测试密封圈3对密封壳体401内壁的摩擦力定义为动力f，所以f*BC＝F*AB，由于AB、BC长度和A点的力F已知，所以摩擦力F＝fL/l。

在实际测试时，对拉力计进行水平拉力调整，使测力计力矩402达到指定的平衡位置(或者测力计力矩402的力矩线和拉力计的拉力线垂直)，待数字显示稳定后即可度数，然后采用公式f＝FL/l计算出摩擦力。

在本实施例中，由于被测试的摩擦力是2个O型圈所产生，因此计算结果除以2就是单个密封件摩擦力。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，其特征在于，包括动力机构、测试旋转轴和密封测试机构；所述动力机构的输出端连接测试旋转轴，在测试旋转轴上开设不少于一组安装沟槽，安装沟槽内套设被测试密封圈；

所述密封测试机构包括密封壳体和测力计力矩，密封壳体为圆套结构，其内端面为摩擦面，测力计力矩竖直设置在密封壳体的上端，测力计力矩的上端横向连接拉力计，所述测试旋转轴穿设在密封壳体内并留有密封间隙，被测试密封圈与摩擦面接触。

2.根据权利要求1所述旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，其特征在于，所述动力机构选用可调速伺服电机。

3.根据权利要求1或2所述旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，其特征在于，所述测试旋转轴上的安装沟槽设置两组，两组安装沟槽对称于测力计力矩两侧。

4.根据权利要求3所述旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，其特征在于，所述测力计力矩为圆柱结构，其与密封壳体一体成型。

5.根据权利要求4所述旋转运动橡胶密封件摩擦力测试设备，其特征在于，所述安装沟槽的结构包括矩形槽或圆形槽。

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