CN220437689U - 密封圈密封性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种密封圈密封性能检测装置，密封圈密封性能检测装置包括密封试验罐、监测单元和供气装置，密封试验罐，包括罐体和底座，底座与所述罐体连接，底座与管体之间用于安装密封圈，以使所述密封试验罐；供气装置连接于所述罐体并与所述罐体连通，用于对所述罐体提供气体；监测单元与所述密封试验罐连接，用于监测气压变化。通过上述的结构，通过密封试验罐能够为密封圈搭建实际的密封环境，并通过监测单元检测密封过程中密封气体的泄漏率，可以直观反映出密封圈的密封性能，从而实现对密封圈密封性能的检测。

Description

密封圈密封性能检测装置

技术领域

本申请涉及密封检测技术领域，特别是涉及一种密封圈密封性能检测装置。

背景技术

目前在对密封圈密封可靠性的研究中，主要从两方面出发，一方面是针对材料本身的性质，通过分析不同密封材料在各类环境中的理化性质的改变，通过材料性能的变化分析其在特定的密封环境中的适应性，由此分析得出各类密封材料的密封可靠性；另一方面是从仿真入手，研究主要依托Ansys等有限元仿真软件进行仿真研究。通过单轴拉伸/压缩试验、等轴拉伸/压缩试验、体积拉伸/压缩试验等试验，得到橡胶材料的本构模型参数，再通过软件施加各类载荷与边界条件，对橡胶O形密封圈在特定工况下的应力分布、接触压力、剪应力等进行分析，从而对橡胶O形密封圈的密封性能进行评价。

但两者都存在共同的问题是分析结果不够直观，所设置的试验条件和得到的试验结果和密封圈的实际运行存在较大差异，不对能实际运行时的密封圈的密封性能进行检测并直观的反映出密封性能检测的结果。

发明内容

基于此，有必要针对现有检测装置对实际运行时的密封圈密封检测性能检测不够直观的问题，提供一种密封圈密封性能检测装置，所述密封圈密封性能检测装置包括：

密封试验罐，包括罐体和底座，底座与所述罐体连接，底座与管体之间用于安装密封圈，以使所述密封试验罐；

供气装置，连接于所述罐体并与所述罐体连通，用于对所述罐体提供气体；

监测单元，与所述密封试验罐连接，用于监测气压变化。

上述的密封圈密封性能检测装置包括密封试验罐、监测单元和供气装置，密封试验罐设有罐体和底座，密封圈置于底座和罐体之间以对密封试验罐密封，由于罐体能够通入气体，且密封试验罐为密封设置，使得密封试验罐能够模拟密封圈处于密封环境时的实际运行状况，以便对处于实际运行工况的密封圈进行密封性能检测。供气装置与罐体连接，且能够与罐体连通，使得气体能够通入罐体，为罐体提供气体。监测单元与密封试验罐连接，能够检测通入密封试验罐内气压的变化，从而根据气压的变化测定出气压泄漏率。通过上述的结构，通过密封试验罐能够为密封圈搭建实际的密封环境，并通过监测单元检测密封过程中密封气体的泄漏率，可以直观反映出密封圈的密封性能，从而实现对密封圈密封性能的检测。

在一些实施例中，所述罐体与所述底座贴合；所述的密封试验罐还包括连接件，用于将所述罐体与所述底座固定。

在一些实施例中，所述底座的一侧与所述罐体贴合；所述的底座面向所述罐体的一侧设有密封槽，所述密封圈置于所述密封槽中。

在一些实施例中，所述密封槽与所述密封圈的形状配合，所述密封圈与所述密封槽的槽底抵接且与所述罐体抵接。

在一些实施例中，所述的密封圈密封性能检测装置还包括通气管道，所述通气管道一端与所述罐体连通，另一端与所述供气装置连接。

在一些实施例中，所述的密封圈密封性能检测装置还包括阀门，所述阀门安装于所述通气管道上，用于控制所述通气管道的通断。

在一些实施例中，所述的监测单元包括压力表，所述压力表安装于所述通气管道上，用于检测通气管道的气压。

在一些实施例中，所述的监测单元包括压力传感器，安装于所述通气管道上，用于检测气压变化情况。

在一些实施例中，所述密封圈密封性能检测装置还包括显示单元，用于显示所述监测单元所测得的气压。

在一些实施例中，所述密封圈密封性能检测装置还包括控制单元，所述控制单元连接于所述供气装置，用于控制所述供气装置的输出的气体的气压。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的密封圈密封性能检测装置示意图。

图2为本申请一实施例提供的通气管道连接示意图。

附图标记：

密封试验罐10；罐体101；底座102；密封槽1021；连接件103；供气装置20；监测单元30；压力表301；压力传感器302；显示单元40；控制单元50；通气管道60；阀门70；密封圈80。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图2，图1示出了本申请一实施例中的密封圈密封性能检测装置示意图，本申请一实施例提供的一种密封圈密封性能检测装置，密封圈密封性能检测装置包括密封试验罐10、监测单元30和供气装置20，密封试验罐10具有罐体101，罐体101能够通入气体，密封试验罐10为密封设置，用于放置密封圈80模拟密封圈80密封运行工况；监测单元30与罐体101连接，用于检测罐体101内的气压；供气装置20，与密封试验罐10连通，用于为密封试验罐10通入气体。

上述的密封圈密封性能检测装置包括密封试验罐10、监测单元30和供气装置20，密封试验罐10设有罐体101和底座102，密封圈80置于底座102和罐体101之间以对密封试验罐10密封，由于罐体101能够通入气体，且密封试验罐10为密封设置，使得密封试验罐10能够模拟密封圈80处于密封环境时的实际运行状况，以便对处于实际运行工况的密封圈80进行密封性能检测。供气装置20与罐体101连接，且能够与罐体101连通，使得气体能够通入罐体101，为罐体101提供气体。监测单元30与密封试验罐10连接，能够检测通入密封试验罐10内气压的变化，从而根据气压的变化测定出气压泄漏率。通过上述的结构，通过密封试验罐10能够为密封圈80搭建实际的密封环境，并通过监测单元30检测密封过程中密封气体的泄漏率，可以直观反映出密封圈80的密封性能，从而实现对密封圈80密封性能的检测。

在本实施例中，密封试验罐10采用轻合金化精密加工，使装置重量最小。

在一些实施例中，罐体101与底座102贴合；的密封试验罐10还包括连接件103，用于将罐体101与底座102固定。

密封试验罐10设为罐体101和底座102两部分，且底座102与罐体101贴合，将密封圈80放入密封试验罐10，通过连接件103进行固定，便于模拟密封环境。避免其他原因影响密封圈80的密封性。在本实施例中，连接件103为自攻螺钉。

在一些实施例中，底座102的一侧与罐体101贴合；的底座102面向罐体101的一侧设有密封槽1021，密封圈80置于密封槽1021中。底座102上设有密封槽1021，密封圈80置于密封槽1021中，便于通过密封圈80对密封实验罐体101进行密封，并进行密封圈80密封性能的检测。

在一些实施例中，密封槽1021与密封圈80的形状配合，密封圈80与密封槽1021的槽底抵接且与罐体101抵接。

为区别密封槽1021结构对密封的影响，密封槽1021与密封圈80的形状配合，将密封槽1021形状设置为与密封圈80相配合。密封槽1021截面形状可以为矩形槽、半圆形槽与燕尾形槽等。

在其他实施例中，密封试验罐10可以设计不同的密封槽1021结构、密封圈80和试验罐体101的尺寸可以进行改变、密封圈80也可以使用其他材料。

在一些实施例中，密封圈密封性能检测装置还包括通气管道60，通气管道60一端与罐体101连通，另一端与供气装置20连接，用于输送气体。

通气管道60一端与供气装置20连接，另一端连接于罐体101远离底座102的一端，且供气管道与罐体101连通，以便供气装置20能够通过通气管道60对罐体101提供气体，用来检测密封圈80的密封性能。

在一些实施例中，的密封圈密封性能检测装置还包括阀门70，阀门70安装于通气管道60上，用于控制通气管道60的通断。安装在通气管道60上的阀门70能够控制通入通气管道60的通断，以便控制实验进程。

在一些实施例中，的监测单元30包括压力表301，压力表301安装于通气管道60上，用于检测通气管道60的气压。压力表301安装在通气管道60上，在进行实验时，通过压力表301确认通入通气管道60及罐体101的气体压力是否与试验要求一致，保证对密封圈密封性能检测的可靠性。

在一些实施例中，的监测单元30包括压力传感器302，安装于通气管道60上，用于检测气压变化情况。

传感器安装于通气管道60上，并设于压力表301与阀门70之间，通过压力传感器302能够监测密封圈80在实际运行时，通入罐体101的气体的气压变化。且设置压力传感器302监测气压变化，能够保证监测结果的精确性，便于直观的观察到气压变化。从而能够根据气压的变化测定出气压泄漏率。

在一些实施例中，密封圈密封性能检测装置还包括显示单元40，用于显示监测单元30所测得的气压。

显示单元40与控制单元50及压力传感器302连接，用于显示气压的变化数据。压力传感器302能够作为压力采集终端，通过将显示单元40连接压力传感器302，以便对采集的压力信号进行转换并显示，能够实时记录压力变化数据，绘制压力变化曲线，以便通过气压变化测定出气压的泄漏率，通过检测密封过程中密封气体的泄漏率，可以反映出密封圈80的密封性能，从而实现对密封圈80密封性能的直观测量。

在一些实施例中，密封圈密封性能检测装置还包括控制单元50，控制单元50连接于供气装置20，用于控制供气装置20的输出的气体的气压。

在一些实施例中，密封圈密封性能检测装置还包括控制单元50，控制单元50连接于供气装置20，用于控制供气装置20的输出的气体的气压。控制单元50连接于通气管道60远离密封试验罐10的一端，便于控制供气装置20通入通气管道60的气体的压力，保证试验过程的可靠性。

在本实施例中，采用密封圈密封性能检测装置对密封圈进行密封性能检测时，选择合适的密封圈，将密封圈安装于密封试验罐中，即可为密封圈创建一个密封运行工况，将密封试验罐的结构设计与实际使用时一致，即可在实际密封结构下检测密封圈密封性能。通过监测单元，控制密封试验罐体内的气压，并对其进行监测，获得密封圈在整个试验过程中的气压曲线。以压力变化作为密封性能检测依据，采用分辨率为0.1Pa的高精度压力传感器作为压力采集终端。通过A/D转换将压力信号采集到分析的控制单元中，实时记录压力变化数据，绘制压力变化曲线。

在本实施例中，为了减小器件体积，在保证测量灵敏度的前提下和保证系统代表性的前提下，设计了125×φ9/10/11mm的密封圈作为试验样品。

通过改变密封圈的线径，在试验中设置了22％、30％、36％三种不同压缩率。

压缩率C通过下式进行计算：

式中，d1为密封圈线径，h为密封槽深度。

密封结构的设置如表1所示：

表1密封测试中的几何尺寸

将密封圈置于密封试验罐中，由于所用密封圈在工作状态下承受的静态介质压力一般为79～100kPa，设定试验中初始密封压力为100kPa，试验时间为1h，测定试验过程中的压力曲线。

根据气压的变化测定出气压泄漏率，泄漏率L计算公式如式

式中，P0为密封装置内的初始气压，P1为试验结束后密封装置内的最终气压。为排除试验过程中由于温度变化等因素造成的误差，每次密封性能测试进行四次，并取后三次的结果进行泄漏率的计算，所得到的泄漏率为后三次相同条件试验所得泄漏率的平均值。所得到的泄漏率越高，则认为密封圈的密封性能越低，当泄漏率超过1％时，认为密封圈性能较差。

并使用一批老化前后的密封圈进行试验，密封圈材料包括丁腈橡胶和氟橡胶，对其进行下进行实际运行测量，对每个密封圈都进行了多次测量以验证试验的可行性。

表2所测样品的密封性能

根据所得结果，即可分析密封圈老化、密封槽结构、密封压缩率对密封圈密封性能的影响。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述密封圈密封性能检测装置包括：

密封试验罐，包括罐体和底座，底座与所述罐体连接，底座与管体之间用于安装密封圈，以使所述密封试验罐；

供气装置，连接于所述罐体并与所述罐体连通，用于对所述罐体提供气体；

监测单元，与所述密封试验罐连接，用于监测气压变化。

2.根据权利要求1所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述罐体与所述底座贴合；所述的密封试验罐还包括连接件，用于将所述罐体与所述底座固定。

3.根据权利要求1所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述底座的一侧与所述罐体贴合；所述的底座面向所述罐体的一侧设有密封槽，所述密封圈置于所述密封槽中。

4.根据权利要求3所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述密封槽与所述密封圈的形状配合，所述密封圈与所述密封槽的槽底抵接且与所述罐体抵接。

5.根据权利要求1所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述的密封圈密封性能检测装置还包括通气管道，所述通气管道一端与所述罐体连通，另一端与所述供气装置连接。

6.根据权利要求5所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述的密封圈密封性能检测装置还包括阀门，所述阀门安装于所述通气管道上，用于控制所述通气管道的通断。

7.根据权利要求5所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述的监测单元包括压力表，所述压力表安装于所述通气管道上，用于检测所述通气管道的气压。

8.根据权利要求5所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述的监测单元包括压力传感器，安装于所述通气管道上，用于检测气压变化情况。

9.根据权利要求7或8所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述密封圈密封性能检测装置还包括显示单元，用于显示所述监测单元所测得的气压。

10.根据权利要求1所述的密封圈密封性能检测装置，其特征在于，所述密封圈密封性能检测装置还包括控制单元，所述控制单元连接于所述供气装置，用于控制所述供气装置的输出的气体的气压。