專利名稱：一種平面密封性能測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封性能測試技術(shù)，尤其涉及一種平面密封性能測試裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)形密封圈的軸向平面密封又叫端面密封，與徑向密封相對應(yīng)。影響平面密封的 因素是多方面的。主要有環(huán)形密封件性能、螺栓布置等。環(huán)形密封件是構(gòu)成平面密封的重 要元件，適當(dāng)?shù)膲嚎s率和回彈能力是形成密封的必要條件。而螺栓布置的合理性是影響密 封的另一個(gè)重要因素，要達(dá)到良好的密封，必須使預(yù)緊力均勻地作用于環(huán)形密封件。因此， 當(dāng)材料剛度一定時(shí)，增加螺栓個(gè)數(shù)，對密封是有利的。但是螺栓使用過多不僅造成浪費(fèi)，也 容易影響到部件力學(xué)性能。實(shí)際生產(chǎn)中針對具體情況的平面密封需要使用多少螺栓、使用 什么型號(hào)的環(huán)形密封件沒有簡單易行的理論依據(jù)，往往要靠設(shè)計(jì)人員根據(jù)長期設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn) 來估計(jì)。 長期以來，人們主要靠經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算并用的方式進(jìn)行平面密封設(shè)計(jì)。而鮮有通過試 驗(yàn)獲取最佳設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的途徑。經(jīng)驗(yàn)依賴于設(shè)計(jì)人員的長期積累，而計(jì)算是一個(gè)繁瑣的過程， 并且容易出錯(cuò)，出錯(cuò)后也難發(fā)現(xiàn)。通過檢索相關(guān)文獻(xiàn)，現(xiàn)有密封測試裝置中沒有專用于平面 密封測試的，且現(xiàn)有的密封測試裝置大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高企。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的的技術(shù)問題在于，針對上述平面密封的設(shè)計(jì)過程沒有簡單可行 手段的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且可以有效測試平面密封性能測試裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種平面密封性能測試裝置， 所述測試裝置包括一端開口的底座和封閉該底座開口端的上蓋；還包括所述底座開口端與 上蓋的接觸面上設(shè)置的用于納置環(huán)形密封件的環(huán)形密封槽；所述上蓋外沿和所述密封槽外 側(cè)分別設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓的通孔。 在本發(fā)明所述平面密封性能測試裝置中，所述環(huán)形密封件為彈性元件，所述環(huán)形
密封件的高度大于密封槽的深度，所述環(huán)形密封件的寬度小于所述密封槽的寬度。 在本發(fā)明所述平面密封性能測試裝置中，所述底座與上蓋之間一一對應(yīng)的通孔處
裝有螺栓，所述螺栓上套設(shè)有剛性墊片，所述剛性墊片位于底座和上蓋之間。 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，還提供了另一種平面密封性能測試
裝置，用于測試環(huán)形密封件的軸向平面密封性能，所述測試裝置包括一端開口的底座和封
閉該底座開口端的上蓋；所述底座開口端設(shè)有水平向外延伸的延伸部且所述底座開口端端
面內(nèi)側(cè)設(shè)有用于納置環(huán)形密封件且環(huán)繞底座開口端的密封槽；所述上蓋外沿和所述延伸部
分別設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓的通孔。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述環(huán)形密封槽設(shè)置在底座開口端端面 上。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述延伸部為多個(gè)分別帶有通孔的突出外緣。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述延伸部為環(huán)形外沿，所述通孔設(shè)置 在環(huán)形外沿上。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述環(huán)形密封件為彈性元件，所述環(huán)形
密封件的高度大于密封槽的深度，所述環(huán)形密封件的寬度小于所述密封槽的寬度。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述底座與上蓋之間一一對應(yīng)的通孔處
裝有螺栓，所述螺栓上套設(shè)有剛性墊片，所述剛性墊片位于底座和上蓋之間。 在本發(fā)明上述平面密封性能測試裝置中，所述上蓋為透明件。 實(shí)施本發(fā)明提供的平面密封測試裝置，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且可有效測試環(huán)形密 封件的密封性能，并可得到一系列具有長期指導(dǎo)價(jià)值的密封數(shù)據(jù)，有效提高密封設(shè)計(jì)的準(zhǔn) 確性，減少泄露，提高客戶滿意度，降低企業(yè)對專業(yè)密封設(shè)計(jì)人員的依賴。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1為本發(fā)明平面密封性能測試裝置實(shí)施例一的平面圖； 圖2為圖1中沿A-A線的剖面視圖； 圖3為圖2的局部放大示意圖； 圖4為本發(fā)明平面密封性能測試裝置實(shí)施例三的剖視圖； 圖5為本發(fā)明的平面密封性能測試裝置最佳螺栓間距測試實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 如圖1和2所示，在本發(fā)明平面密封性能測試裝置的實(shí)施例1中，包括底座2和上 蓋1 ;底座2為一端開口的筒形件，中部形成淺槽6，所述底座2開口端端面與上蓋1的接觸 面上設(shè)置的用于納置環(huán)形密封件3的環(huán)形密封槽(5)，并在底座2開口端設(shè)有水平向外延伸 的延伸部7。在延伸部7和上蓋1外沿上設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓4的通孔9。
其中，所述環(huán)形密封槽(5)設(shè)置在底座(2)開口端端面上。 環(huán)形密封件3為彈性元件，其高度大于密封槽5的深度，寬度略小于密封槽5的寬 度。環(huán)形密封件3放入密封槽5時(shí)并不會(huì)完全占滿密封槽5，密封槽5因此形成的空余部 51，空余部51用于納置所述環(huán)形密封件3在受到外部壓力時(shí)所產(chǎn)生的形變部分。
在安裝螺栓4時(shí)，可在螺栓4上裝剛性材質(zhì)的墊片8，每個(gè)螺栓4上墊片8的使用 數(shù)量最小值可取為O，其位于所述底座2的延伸部7與上蓋1之間一一對應(yīng)的通孔9處，且 剛性墊片8的孔與底座2的延伸部7與上蓋1之間一一對應(yīng)的通孔9同軸，如圖3所示。
所述延伸部7可以為一整圈帶通孔的環(huán)形外沿或者多個(gè)帶通孔的突出外緣。
下面結(jié)合上述實(shí)施例，具體說明該平面密封性能測試裝置如何實(shí)現(xiàn)平面密封性能 測試的。 本實(shí)施例選用密封材料為50度和60度的三元乙丙橡膠環(huán)形密封件，現(xiàn)通過測試 裝置測試尋找最佳螺栓間距，環(huán)形密封件最佳壓縮率和適宜的硬度。在每次的裝配與測試 過程中，利用上蓋的透明性可觀察到環(huán)形密封件的安裝情況和出現(xiàn)泄露的地方。
1.最佳螺栓間距測試 對密封裝置，螺栓間距越小，密封效果越好，在很多情況下，密封效果的要求并沒 有很高，而過于密集的螺栓會(huì)增加成本。最佳的螺栓間距即為把一切外界條件降低到最差 標(biāo)準(zhǔn)的情況下，仍然能夠剛好滿足密封性能要求的臨界螺栓間距。因此，最佳螺栓間距的選 取與實(shí)際密封性能要求有關(guān)。 如圖5所示，兩螺栓4之間的距離為X，在底座2與上蓋1之間沒有放墊片8的情 況下，在螺栓位置處間隙是0，在螺栓4緊固的條件下，上蓋1的邊緣被固定住，而環(huán)形密封 件3的高度大于密封槽5的高度，此時(shí)環(huán)形密封件3被底座2和上蓋1擠壓。由于環(huán)形密 封件3彈力作用，而上蓋1的邊緣被固定住，上蓋1就會(huì)出現(xiàn)變形，理論上在中間位置會(huì)出 現(xiàn)最大變形Y。對于不同的密封裝置，最大變形Y的取值范圍可根據(jù)實(shí)際密封要求計(jì)算得 到。在一定的螺栓間距下，只要最大變形Y不超出取值范圍，即為較佳螺栓間距。所述最佳 螺栓間距測試包括以下步驟 Sl :在密封槽5里放入環(huán)形密封件3，擰緊螺栓4，測量相鄰螺栓4之間的間距X ;
S2 :測量上蓋1與底座2的延伸部7上表面之間的最大間隙Y ;
S3 :通過取不同的X值獲得相應(yīng)的Y值； S4 :通過一定的數(shù)據(jù)處理方法，便可找出一個(gè)較佳的螺栓間距。
2.環(huán)形密封件最佳壓縮率測試 對密封裝置而言，密封件的壓縮率關(guān)系到產(chǎn)品的壽命和密封性能。壓縮率越大，產(chǎn) 品的壽命越短。因此，最佳壓縮率即為在滿足產(chǎn)品密封性能的前提下取最小壓縮率以保證 產(chǎn)品的使用壽命。 如圖3所示，通過在底座2與上蓋1之間增減墊片8，從而改變環(huán)形密封件的壓縮 量。本例環(huán)形密封件截面高度為8mm，沒有墊片時(shí)壓縮率為30X，增加一個(gè)0.4mm的墊片， 壓縮率變?yōu)?5 % ，增加兩個(gè)墊片時(shí)壓縮率變?yōu)?0 % ，以此類推還可得到15 % 、 10 % 、5%的 壓縮率，通過測試裝置測試可得到各種壓縮率下的密封效果，通過一定的分析判斷方法便 可得到最佳的壓縮率。環(huán)形密封件最佳壓縮率測試包括以下步驟
Sl :測量沒有使用墊片8時(shí)，環(huán)形密封件3的壓縮率； S2 :測量墊片8厚度和環(huán)形密封件3的高度，并根據(jù)Sl測量結(jié)果推算出使用不少 于1個(gè)墊片8時(shí)，環(huán)形密封件3的壓縮率； S3 :測試使用不同數(shù)量墊片8時(shí)，環(huán)形密封件3的密封性能； S4 :根據(jù)S3測試結(jié)果并結(jié)合Sl、 S2測量數(shù)據(jù)，通過一定的處理方法便可得到環(huán)形 密封件最佳壓縮率。 3.最佳環(huán)形密封件材料硬度測試 在本發(fā)明提供的測試裝置里，先后裝入50度和60度的三元乙丙橡膠密封圈，在一 定的螺栓間距下，得出在相同壓縮率下的密封效果對比表，對測試結(jié)果進(jìn)行一定的分析處 理便可找出最佳的環(huán)形密封件材料硬度。最佳環(huán)形密封件材料硬度測試包括以下步驟
Sl :取材質(zhì)硬度不同的環(huán)形密封件3 ; S2 :在一定的螺栓間距下，測試相同壓縮率下的不同材質(zhì)環(huán)形密封件3的密封效 果； S3:對測試結(jié)果進(jìn)行一定的分析判斷便可找出最佳的環(huán)形密封件材料硬度。
實(shí)施例2 如圖4所示，實(shí)施例3所提供的平面密封性能檢測裝置包括底座2和上蓋1 ;底座 2為一端開口的筒形件，中部形成淺槽6 ;所述底座2開口端端面與上蓋1的接觸面上設(shè)置 的用于納置環(huán)形密封件3的環(huán)形密封槽(5);底座2開口端端面上密封槽5外側(cè)有多個(gè)通 孔9，上蓋1的外沿上設(shè)有多個(gè)與底座2 —一對應(yīng)的用于安裝螺栓4的通孔。
實(shí)施例2的使用方法同實(shí)施例1 。 上述各實(shí)施例中，最佳螺栓間距、最佳環(huán)形密封件材質(zhì)、最佳環(huán)形密封件壓縮率均
可根據(jù)具體使用情況測試得出，且三者之間互為制約條件。實(shí)際使用時(shí)要結(jié)合性能需求和 成本具體分析。 上述實(shí)施例中的墊片不是必需的，上蓋和底座的形狀也不局限于本實(shí)施例所述形 狀，只要能達(dá)到相同目的的都適用。上蓋也并不一定要選取透明材質(zhì)材料制作，只要是具有 一定彈性，且便于觀察到其變形的結(jié)構(gòu)或材質(zhì)都適用。 上述實(shí)施例中的延伸部也不是必須的，當(dāng)?shù)鬃诤褡銐虼髸r(shí)，可直接在底座開口 端端面設(shè)置通孔和密封槽(實(shí)施例2)。當(dāng)?shù)鬃诤癫蛔阋酝瑫r(shí)設(shè)置密封槽和通孔時(shí)，需在 底座開口端外側(cè)設(shè)置延伸部，所述延伸部的形狀不限，只要滿足通孔的位置和尺寸需求即 可。所述延伸部既可以是帶通孔的突出外緣，也可以是帶有通孔的環(huán)形外沿(實(shí)施例l)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述測試裝置包括一端開口的底座(2)和封閉該底座(2)開口端的上蓋(1)；還包括所述底座(2)開口端與上蓋(1)的接觸面上設(shè)置的用于納置環(huán)形密封件(3)的環(huán)形密封槽(5)；所述上蓋(1)外沿和所述密封槽(5)外側(cè)分別設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓(4)的通孔(9)。
2. 據(jù)權(quán)利要求l所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述環(huán)形密封槽(5)設(shè)置在 底座(2)開口端端面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述環(huán)形密封件(3)為彈 性元件，所述環(huán)形密封件(3)高度大于密封槽(5)的深度，所述環(huán)形密封件(3)寬度略小于 所述密封槽(5)的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述底座(2)與上蓋(1) 之間一一對應(yīng)的通孔(9)處裝有螺栓(4)，所述螺栓(4)上套設(shè)有剛性墊片(8)，所述剛性 墊片(8)位于底座(2)和上蓋(1)之間。
5. —種平面密封性能測試裝置，用于測試環(huán)形密封件(3)的軸向平面密封性能，其特 征在于，所述測試裝置包括一端開口的底座(2)和封閉該底座(2)開口端的上蓋(1);所述 底座(2)開口端設(shè)有水平向外延伸的延伸部(7)且所述底座(2)開口端端面內(nèi)側(cè)設(shè)有用于 納置環(huán)形密封件(3)且環(huán)繞底座(2)開口端的密封槽(5);所述上蓋(1)外沿和所述延伸 部(7)分別設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓(4)的通孔(9)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述延伸部(7)為多個(gè) 分別帶有通孔(9)的突出外緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述延伸部(7)為環(huán)形 外沿，所述通孔(9)設(shè)置在環(huán)形外沿上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述環(huán)形密封件(3) 為彈性元件，所述環(huán)形密封件(3)的高度大于密封槽(5)的深度，所述環(huán)形密封件(3)的寬 度小于所述密封槽(5)的寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述底座(2)與上蓋(1) 之間一一對應(yīng)的通孔(9)處裝有螺栓(4)，所述螺栓(4)上套設(shè)有剛性墊片(8)，所述剛性 墊片(8)位于底座(2)和上蓋(1)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述平面密封性能測試裝置，其特征在于，所述上蓋(1)為透明件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面密封性能測試裝置，包括一端開口的底座(2)和封閉該底座(2)開口端的上蓋(1)；還包括所述底座(2)開口端與上蓋(1)的接觸面上設(shè)置的用于納置環(huán)形密封件(3)的環(huán)形密封槽(5)；所述上蓋(1)外沿和所述密封槽(5)外側(cè)分別設(shè)有多個(gè)一一對應(yīng)的用于安裝螺栓(4)的通孔(9)。通過分別測量不同數(shù)量的安裝螺栓(4)和不同材質(zhì)環(huán)形密封件(3)的裝置氣密性，即可獲知其平面密封性能。本發(fā)明提供的測試裝置，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且可有效測試平面密封裝置的密封性能，并可采集一系列對于平面密封設(shè)計(jì)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為提高密封設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01M3/00GK101769815SQ20091011024
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者周明杰, 曾元豐 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司