CN219084362U - 一种密封圈的扭矩测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封圈的扭矩测试装置，涉及测试设备技术领域。该密封圈的扭矩测试装置包括测试组件与驱动组件，测试组件包括固定件与旋转轴，所述固定件设置有通孔，所述通孔的内壁沿周向开设有密封槽，所述密封槽用于固定密封圈，所述旋转轴穿过所述通孔和所述密封圈并与所述固定件转动连接；所述驱动组件固定设置于所述固定件，所述驱动组件被配置为驱动所述旋转轴转动。该密封圈的扭矩测试装置能够根据密封圈的旋转扭矩选择驱动扭矩合适的驱动电机。

Description

一种密封圈的扭矩测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种密封圈的扭矩测试装置。

背景技术

目前，密封圈广泛应用于旋转轴的密封，其基本工作原理是挤压密封圈发生弹性形变，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。其中，密封圈材质、密封圈硬度、密封圈被压缩量、密封介质内压均影响接触压力，从而影响旋转扭矩。

市面上密封圈制造厂只提供密封圈及配套的沟槽尺寸与轴径尺寸，只能保证密封性，并没有驱动旋转轴转动时所需的扭矩数据。这就容易导致在选用驱动电机时，电机扭矩过大会提高成本，电机扭矩过小又会导致旋转轴抖动或难以转动，难以选择合适的驱动电机。

针对上述问题，需要开发一种密封圈的扭矩测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种密封圈的扭矩测试装置，能够根据密封圈的旋转扭矩选择驱动扭矩合适的驱动电机。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种密封圈的扭矩测试装置，包括：

测试组件，包括固定件与旋转轴，所述固定件设置有通孔，所述通孔的内壁沿周向开设有密封槽，所述密封槽用于固定密封圈，所述旋转轴穿过所述通孔和所述密封圈并与所述固定件转动连接；

驱动组件，所述驱动组件固定设置于所述固定件，所述驱动组件被配置为驱动所述旋转轴转动。

在一些实施例中，所述固定件包括固定板、盖板及挡圈，所述挡圈位于所述固定板与所述盖板之间并被所述固定板与所述盖板夹持固定，所述挡圈的内壁、所述固定板与所述盖板形成所述密封槽。

在一些实施例中，所述测试组件包括两个所述盖板，两个所述盖板分别固定设置于所述固定板的相对两侧，每个所述盖板与所述固定板之间均设置有所述挡圈。

在一些实施例中，所述固定板与所述盖板之间的间隙大小可调，以夹持固定不同厚度的所述挡圈。

在一些实施例中，所述测试组件还包括锁定螺钉，所述锁定螺钉穿过所述盖板并与所述固定板螺纹连接。

在一些实施例中，所述固定板和所述盖板中的一个朝向另一个凸设有限位部，所述固定板和所述盖板中的另一个凸设有限位凸台，所述限位凸台与所述限位部的内壁抵接以对所述固定板与所述盖板进行径向限位。

在一些实施例中，所述限位部沿所述固定板或所述盖板的周向延伸形成限位环，所述限位凸台的外周与所述限位环的内壁周向抵接。

在一些实施例中，所述驱动组件包括：

驱动件，所述驱动件与所述固定件固定连接，所述驱动件的输出轴固定设置有主动轮；

从动轮，所述从动轮固定设置于所述旋转轴；

传动带，所述传动带被所述主动轮与所述从动轮共同张紧。

在一些实施例中，所述主动轮与所述从动轮均为同步轮，所述传动带为同步带。

在一些实施例中，所述驱动件为伺服电机或扭矩电机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种密封圈的扭矩测试装置。该扭矩测试装置中，固定件的密封槽能够容纳密封圈，旋转轴插入通孔和密封圈后，旋转轴与密封槽挤压密封圈，此时密封圈与旋转轴之间存在接触压力。此时通过驱动组件驱动旋转轴转动，即可得到该扭矩测试装置安装密封圈时的负载扭矩T2，再取出密封圈，通过驱动组件驱动旋转轴转动得到该扭矩测试装置的空载扭矩T1，则密封圈的旋转扭矩T=T2-T1。利用密封圈的旋转扭矩T以及需要安装密封圈的设备的空载扭矩，即可选用驱动扭矩合适的驱动电机。

附图说明

图1是本实用新型提供的密封圈的扭矩测试装置的剖视图一；

图2是本实用新型提供的密封圈的扭矩测试装置的剖视图二。

图中：

100、密封圈；1、测试组件；2、驱动组件；

11、固定件；12、旋转轴；13、锁定螺钉；21、驱动件；22、主动轮；23、从动轮；24、传动带；

111、固定板；112、盖板；113、挡圈；114、限位部；115、限位凸台；116、轴承。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

市面上密封圈制造厂只提供密封圈及配套的沟槽尺寸与轴径尺寸，只能保证密封性，并没有驱动旋转轴转动时所需的扭矩数据。而密封圈材质、密封圈硬度、密封圈被压缩量、密封介质内压均影响接触压力，从而影响旋转扭矩。故不同的密封圈，其使用时的旋转扭矩差别较大，在选用驱动电机时，若电机扭矩过大则会提高成本，若电机扭矩过小又会导致旋转轴难以转动或转动时抖动，难以选择驱动扭矩合适的驱动电机。

本实施例提供了一种密封圈的扭矩测试装置，如图1所示，该扭矩测试装置包括测试组件1与驱动组件2，测试组件1包括固定件11与旋转轴12，固定件11设置有通孔，通孔的内壁沿周向开设有密封槽，密封槽用于固定密封圈100，旋转轴12穿过通孔和密封圈100并与固定件11转动连接；驱动组件2固定设置于固定件11，驱动组件2被配置为驱动旋转轴12转动。

该扭矩测试装置中，固定件11的密封槽能够容纳密封圈100，且密封槽的槽宽和槽深均与待测的密封圈100相匹配，旋转轴12插入通孔和密封圈100后，旋转轴12与密封槽挤压密封圈100，此时密封圈100与旋转轴12之间存在接触压力。此时通过驱动组件2驱动旋转轴12转动，即可得到该扭矩测试装置安装密封圈100时的负载扭矩T2，再取出密封圈100，通过驱动组件2驱动旋转轴12转动得到该扭矩测试装置的空载扭矩T1，则密封圈100的旋转扭矩T=T2-T1。利用密封圈100的旋转扭矩T以及需要安装密封圈100的设备的空载扭矩，即可选用驱动扭矩合适的驱动电机。

可以理解的是，该扭矩测试装置也可以先测试空载扭矩T1，再测试负载扭矩T2，而且，由于该装置的空载扭矩T1是不变的，故等进行过一侧空载扭矩T1的测试后，短时间内不再需要测试空载扭矩T1，而是只需要测试不同的密封圈100的负载扭矩T2即可。在本实施例中，密封圈100可以是O型密封圈，还可以是X型密封圈，只要是通过挤压变形远离密封的密封圈100均可。

优选地，固定件11包括固定板111、盖板112及挡圈113，挡圈113位于固定板111与盖板112之间并被固定板111与盖板112夹持固定，挡圈113的内壁、固定板111与盖板112形成所述密封槽。在向密封槽内放置密封圈100时，可以打开固定板111与盖板112，待将密封圈100放入打开的密封槽后，在将固定板111与盖板112固定，方便密封圈100的固定。

其中，固定板111与所述盖板112之间的间隙大小可调，以夹持固定不同厚度的挡圈113。根据密封圈100的实际尺寸以及密封圈100所需的沟槽尺寸与轴径尺寸，可以选择具有合适内径与厚度的挡圈113，以调整密封槽的宽度与深度，使得该扭矩测试装置能够对更多规格的密封圈100的旋转扭矩进行测试，大大提高了适用性。

进一步地，测试组件1还包括锁定螺钉13，锁定螺钉13穿过盖板112并与固定板111螺纹连接。随着锁定螺钉13旋入固定板111，盖板112与固定板111之间的间距逐渐减小，当盖板112与固定板111均抵接挡圈113时，盖板112与固定板111完成固定。利用锁定螺钉13来固定盖板112与固定板111，能够保证盖板112与固定板111夹紧不同厚度的挡圈113，且结构简单，成本较低。

为了尽可能降低该扭矩测试装置的空载扭矩T1，旋转轴12与固定板111之间、旋转轴12与盖板112之间均设置有轴承116。

可以理解的是，在利用锁定螺钉13固定盖板112与固定板111时，由于对位精度的问题，容易导致盖板112与固定板111不同心，使得旋转轴12无法顺利穿过盖板112与固定板111。如图1所示，为了解决这个问题，盖板112朝向固定板111凸设有限位部114，固定板111凸设有限位凸台115，限位凸台115与限位部114的内壁抵接以对固定板111与盖板112进行径向限位。限位部114与限位凸台115能够在径向上限制固定板111与盖板112的相对位置，从而使固定板111与盖板112保持同心。

进一步地，限位部114沿盖板112的周向延伸形成限位环，限位凸台115的外周与限位环的内壁周向抵接。限位环能够提高固定板111与盖板112对位的精度，当限位凸台115进入限位环内，且限位凸台115的外周与限位环的内壁抵接时，固定板111与盖板112在径向上的相对位置不会再发生改变，即可保证固定板111与盖板112同心。

在其他实施例中，固定板111朝向盖板112凸设有限位部114，盖板112凸设有限位凸台115，限位凸台115与限位部114的内壁抵接以对固定板111与盖板112进行径向限位。为了进一步提高盖板112与限位部114的对位精度，限位部114沿固定板111的周向延伸形成限位环，限位凸台115的外周与限位环的内壁周向抵接。

在实际的机械结构中，旋转轴12可能需要套设多个密封圈100，此时就需要得到多个密封圈100的旋转扭矩的总和。此时可以利用该扭矩测试装置对每个密封圈100的旋转扭矩进行测试，最终算出多个密封圈100的旋转扭矩之和。

然而，上述方法测试的效率较低。如图2所示，为了提高测试效率，在一些实施例中，测试组件1包括两个盖板112，两个盖板112分别固定设置于固定板111的相对两侧，每个盖板112与固定板111之间均设置有挡圈113。该扭矩测试装置能够同时测试两个密封圈100的旋转扭矩之和，从而提高获得多个密封圈100旋转扭矩综合的测试效率，还可以直接为套设有两个密封圈100的旋转轴12选择驱动电机时提供参考。

在本实施例中，驱动组件2包括驱动件21、从动轮23及传动带24。驱动件21与固定件11固定连接，驱动件21的输出轴固定设置有主动轮22，从动轮23固定设置于旋转轴12，传动带24被主动轮22与从动轮23共同张紧。驱动件21驱动主动轮22转动，即可通过传动带24驱动从动轮23转动，进而带动旋转轴12转动。具体的，驱动件21为伺服电机或扭矩电机，通过伺服电机和扭矩电机反馈扭矩，即可获知驱动件21的驱动扭矩的大小。当然，驱动件21也可以是其他驱动机构，并配合扭矩传感器使用来确定驱动扭矩的大小。

具体的，主动轮22与从动轮23均为同步轮，传动带24为同步带。同步轮与同步带能够啮合，有效防止主动轮22和从动轮23与传动带24打滑，以保证扭矩测量更精准。

本实施例还提供了一种密封圈的扭矩测试方法，该扭矩测试方法使用了上述的密封圈的扭矩测试装置，步骤如下：

获得驱动组件2驱动旋转轴12转动时的空载扭矩T1；

将密封圈100设置于密封槽内并套设于旋转轴12上；

通过驱动组件2驱动旋转轴12转动，获得负载扭矩T2；

计算T=T2-T1，T即为密封圈100的旋转扭矩。

可以理解的是，当驱动组件2驱动旋转轴12转动时，除了要克服密封圈100的旋转扭矩T，还需要克服该扭矩测试装置本身的空载扭矩T1，故在将密封圈100固定于密封槽内时，驱动组件2需要输出T+T1的驱动扭矩，才能够使旋转轴12正常转动，而此时驱动组件2的输出扭矩为负载扭矩T2，故T=T2-T1。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，包括：

测试组件（1），包括固定件（11）与旋转轴（12），所述固定件（11）设置有通孔，所述通孔的内壁沿周向开设有密封槽，所述密封槽用于固定密封圈（100），所述旋转轴（12）穿过所述通孔和所述密封圈（100）并与所述固定件（11）转动连接；

驱动组件（2），所述驱动组件（2）固定设置于所述固定件（11），所述驱动组件（2）被配置为驱动所述旋转轴（12）转动。

2.根据权利要求1所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述固定件（11）包括固定板（111）、盖板（112）及挡圈（113），所述挡圈（113）位于所述固定板（111）与所述盖板（112）之间并被所述固定板（111）与所述盖板（112）夹持固定，所述挡圈（113）的内壁、所述固定板（111）与所述盖板（112）形成所述密封槽。

3.根据权利要求2所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述测试组件（1）包括两个所述盖板（112），两个所述盖板（112）分别固定设置于所述固定板（111）的相对两侧，每个所述盖板（112）与所述固定板（111）之间均设置有所述挡圈（113）。

4.根据权利要求2所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述固定板（111）与所述盖板（112）之间的间隙大小可调，以夹持固定不同厚度的所述挡圈（113）。

5.根据权利要求2所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述测试组件（1）还包括锁定螺钉（13），所述锁定螺钉（13）穿过所述盖板（112）并与所述固定板（111）螺纹连接。

6.根据权利要求2所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述固定板（111）和所述盖板（112）中的一个朝向另一个凸设有限位部（114），所述固定板（111）和所述盖板（112）中的另一个凸设有限位凸台（115），所述限位凸台（115）与所述限位部（114）的内壁抵接以对所述固定板（111）与所述盖板（112）进行径向限位。

7.根据权利要求6所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述限位部（114）沿所述固定板（111）或所述盖板（112）的周向延伸形成限位环，所述限位凸台（115）的外周与所述限位环的内壁周向抵接。

8.根据权利要求1所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述驱动组件（2）包括：

驱动件（21），所述驱动件（21）与所述固定件（11）固定连接，所述驱动件（21）的输出轴固定设置有主动轮（22）；

从动轮（23），所述从动轮（23）固定设置于所述旋转轴（12）；

传动带（24），所述传动带（24）被所述主动轮（22）与所述从动轮（23）共同张紧。

9.根据权利要求8所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述主动轮（22）与所述从动轮（23）均为同步轮，所述传动带（24）为同步带。

10.根据权利要求8所述的密封圈的扭矩测试装置，其特征在于，所述驱动件（21）为伺服电机或扭矩电机。

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