一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法及其裝置，所述的方法為：向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵，分別通過(guò)熱電偶傳感器、電子分析天平以及壓力傳感器測(cè)量端面溫度、泄漏率和摩擦扭矩；按照所述的方法的裝置，包括密封裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置、測(cè)試裝置，密封裝置包括帶有密封液進(jìn)出口的密封腔體、安裝在密封腔體內(nèi)的動(dòng)組件、靜組件；驅(qū)動(dòng)裝置包括支架、電機(jī)、同步帶輪、同步帶、轉(zhuǎn)軸和軸承箱；測(cè)試裝置包括傳力桿、壓力傳感器、熱電偶傳感器、電子天平和計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的有益效果是：能準(zhǔn)確、方便的自動(dòng)采集各種密封端面摩擦扭矩、密封端面溫升和密封端面泄漏率；振動(dòng)和噪音低；結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝對(duì)中方便。
【專利說(shuō)明】一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前已知的機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)裝置中，多為兩支點(diǎn)或稱懸臂梁式密封實(shí)驗(yàn)裝置，旋轉(zhuǎn)主軸與電機(jī)利用聯(lián)軸器傳遞動(dòng)力，若對(duì)中不好，在高速旋轉(zhuǎn)下，軸端擺動(dòng)和振動(dòng)很大，這將嚴(yán)重影響機(jī)械密封密封性能參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量；還有傳統(tǒng)的密封裝置軸承箱為整體式結(jié)構(gòu)，需要鑄造工藝加工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。傳統(tǒng)的機(jī)械密封摩擦扭矩的測(cè)量多采用在電機(jī)和軸承箱之間安裝扭矩儀來(lái)獲得，測(cè)試的數(shù)據(jù)包含了軸承箱內(nèi)軸承的摩擦扭矩和潤(rùn)滑油與軸間的粘性阻力，此值雖可通過(guò)試驗(yàn)標(biāo)定部分消除，但一方面增加了試驗(yàn)的工作量，更重要的是在長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)過(guò)程中，軸承箱溫度上升，導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸受熱膨脹，其值是難以定量估算的。因此已有的機(jī)械密封測(cè)試系統(tǒng)受軸承箱的影響太大，不能精確評(píng)定密封摩擦性能，尤其是對(duì)于端面開(kāi)動(dòng)壓流槽的非接觸式機(jī)械密封，其本身摩擦扭矩的數(shù)量級(jí)比較小，若存在上述如此多的難以評(píng)定的未知因素的影響，其摩擦性能難以精確評(píng)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決傳統(tǒng)密封實(shí)驗(yàn)裝置在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大、對(duì)中困難、密封端面摩擦扭矩難以準(zhǔn)確測(cè)量等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)確測(cè)量摩擦扭矩，可方便調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)速和密封腔體壓力，振動(dòng)小，對(duì)中、安裝、拆卸簡(jiǎn)單，自動(dòng)采集密封性能參數(shù)的液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法及其裝置。
[0004]一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0005]I)向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵以實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)在密封腔內(nèi)的循環(huán)，密封介質(zhì)壓力大小通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行控制；
[0006]2)測(cè)量端面溫度:啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)，在實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)上的測(cè)試孔內(nèi)插入熱電偶傳感器，熱電偶傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)接收的溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理；
[0007]3)測(cè)量泄漏率:在機(jī)械密封端面壓差作用下，密封介質(zhì)將通過(guò)端面向外界泄漏，將泄漏出的密封介質(zhì)利用接管收集后引入測(cè)量的容器中，并置于萬(wàn)分之一克精度的電子分析天平之上，電子分析天平采用數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相接，每隔固定時(shí)間讀取數(shù)據(jù)，稱量固定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)液體的質(zhì)量，即可獲得泄漏率；
[0008]4)測(cè)量摩擦扭矩:密封腔體與傳力桿相連，傳力桿另一端與壓力傳感器垂直接觸，試驗(yàn)時(shí)，機(jī)械密封端面的摩擦扭矩將與壓力傳感器所測(cè)得力產(chǎn)生的力矩相平衡，獲得壓力傳感器與轉(zhuǎn)軸間的距離，即可得到一套密封結(jié)構(gòu)的摩擦扭矩(M)，即:
[0009]M=0.5XFXR
[0010]其中，M代表摩擦扭矩；F代表傳力桿對(duì)壓力傳感器的壓力；R代表密封腔體中心軸與力傳感器的垂直距離，0.5代表試驗(yàn)時(shí)采用兩套相同的密封結(jié)構(gòu)。[0011]按照本發(fā)明所述的測(cè)試方法構(gòu)建的裝置，其特征在于:包括密封裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置、測(cè)試裝置，所述的密封裝置包括帶有密封液進(jìn)出口的密封腔體、安裝在密封腔體內(nèi)的動(dòng)組件、靜組件，所述的動(dòng)組件包括動(dòng)環(huán)座、實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)、輔助密封動(dòng)環(huán)，所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)、輔助密封動(dòng)環(huán)安裝在轉(zhuǎn)軸的軸套上；所述的靜組件包括靜環(huán)端蓋、輔助靜環(huán)端蓋、實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)以及輔助密封靜環(huán)，所述的實(shí)驗(yàn)靜環(huán)、所述的輔助密封靜環(huán)分別與密封腔體兩端的靜環(huán)端蓋和輔助靜環(huán)端蓋固定，并且所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)與所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)的端面接觸面、所述的輔助密封靜環(huán)與所述的輔助密封動(dòng)環(huán)的端面接觸面均位于所述的密封腔體內(nèi)部；所述的靜環(huán)端蓋和所述的輔助靜環(huán)端蓋分別固定在第一軸承座、第二軸承座上；所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)上開(kāi)有接漏口和測(cè)溫孔；
[0012]所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括支架、電機(jī)、同步帶輪、同步帶、轉(zhuǎn)軸和軸承箱，所述電機(jī)固定于支架上，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)同步帶輪和同步帶與貫穿軸承箱的轉(zhuǎn)軸連接；所述的電機(jī)通過(guò)電機(jī)變頻器與所述的計(jì)算機(jī)連接；
[0013]所述的輔助裝置包括壓縮機(jī)、高壓管、儲(chǔ)液罐和循環(huán)泵，所述的壓縮機(jī)通過(guò)高壓管與儲(chǔ)液罐相連，所述的儲(chǔ)液罐進(jìn)出口通過(guò)高壓管和循環(huán)泵與所述的密封腔體的進(jìn)出口相連接;
[0014]所述的測(cè)試裝置包括傳力桿、壓力傳感器、熱電偶傳感器、電子天平和上述的計(jì)算機(jī)，所述的傳力桿一端固定于密封腔體上、另一端與位于所述的密封腔體下方的壓力傳感器相接觸；所述的熱電偶傳感器位于所述的實(shí)驗(yàn)靜環(huán)的測(cè)溫孔處；所述的壓力傳感器、熱電偶傳感器和電子天平分別與所述的計(jì)算機(jī)連接。
[0015]所述的密封腔體內(nèi)安裝兩套動(dòng)組件和靜組件組成的密封結(jié)構(gòu)。
[0016]所述的軸承箱的兩端安裝帶有軸承的第二軸承座和第三軸承座，所述的轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述的第二軸承貫穿安裝在第二軸承座和第三軸承座的軸承上。
[0017]所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)背面的測(cè)溫孔至離密封端面1mm。
[0018]所述密封腔體通過(guò)螺栓與靜環(huán)密封端蓋和輔助靜環(huán)密封端蓋連接，形成可拆卸型結(jié)構(gòu)。
[0019]所述的第一軸承座與所述的第二軸承座、所述的第三軸承座通過(guò)螺釘固定在兩條水平滑軌上，密封腔體的水平中心軸與所述的轉(zhuǎn)軸的中心軸重合。
[0020]所述的高壓管上設(shè)置調(diào)控閥。
[0021]工作原理:電機(jī)通過(guò)螺栓固定在支架上，電機(jī)與轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)同步帶輪和同步帶連接，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過(guò)計(jì)算機(jī)或者手動(dòng)調(diào)節(jié)，密封腔體內(nèi)裝有兩套相同的動(dòng)組件和靜組件組成的密封結(jié)構(gòu)，采用此布置方式一方面可自動(dòng)平衡密封腔內(nèi)的軸向力，另一方面，試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得數(shù)據(jù)取平均值，可較準(zhǔn)確的測(cè)得密封性能；實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的密封端面泄漏率、端面溫度、端面摩擦扭矩均為該密封的密封性能參數(shù)；實(shí)驗(yàn)前首先向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，然后啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵以實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)在密封腔內(nèi)的循環(huán)，密封介質(zhì)壓力大小可通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行控制；實(shí)驗(yàn)時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)通過(guò)皮帶和皮帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在機(jī)械密封端面壓差作用下，密封介質(zhì)將通過(guò)端面向外界泄漏，其漏液通過(guò)導(dǎo)管收集后流入置于電子分析天平的容器內(nèi)，通過(guò)稱量固定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)液體的質(zhì)量即可獲得密封泄漏率；實(shí)驗(yàn)側(cè)密封端面的溫升可以通過(guò)把熱電偶傳感器插入實(shí)驗(yàn)靜環(huán)孔內(nèi)測(cè)量；當(dāng)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封端面間的摩擦力矩將與傳力桿外端所受到的力矩相平衡，壓力傳感器測(cè)得的力與力臂的乘積即為兩機(jī)械密封的合摩擦力矩(M=FXR);壓力傳感器、熱電偶傳感器和電子天平測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)采集處理后可獲得試驗(yàn)機(jī)械密封的密封性能參數(shù)。
[0022]本發(fā)明有益效果是:1)本實(shí)驗(yàn)裝置可在線測(cè)量各類液體潤(rùn)滑機(jī)械端面密封的泄漏率、端面溫度和摩擦扭矩；2)傳統(tǒng)密封實(shí)驗(yàn)裝置不能精確測(cè)量摩擦扭矩，本實(shí)驗(yàn)裝置采用一種新的測(cè)量摩擦扭矩的方法，能夠較精確的獲得密封端面間的摩擦扭矩；3)本實(shí)驗(yàn)裝置中壓力和轉(zhuǎn)速可方便調(diào)節(jié)，可進(jìn)行不同操作工況下的接觸式機(jī)械密封和非接觸式機(jī)械密封的試驗(yàn)研究；4)本實(shí)驗(yàn)裝置采用三支點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)兩支點(diǎn)或稱懸臂梁式密封實(shí)驗(yàn)裝置在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架振動(dòng)大的缺點(diǎn)；5)本實(shí)驗(yàn)裝置電機(jī)跟軸通過(guò)同步帶輪和同步帶連接，克服了傳統(tǒng)密封裝置電機(jī)和軸通過(guò)聯(lián)軸器連接，對(duì)中困難的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是圖1的局部放大圖。
[0025]圖3是圖2的局部放大圖。
[0026]圖4是液體機(jī)械密封實(shí)驗(yàn)裝置的左視圖。
[0027]圖5是摩擦扭矩測(cè)試原理圖(M代表摩擦扭矩疋代表傳力桿對(duì)壓力傳感器的壓力#代表密封腔體中心軸與力傳感器的垂直距離)。
[0028]【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明
[0030]參照附圖:
[0031]實(shí)施例1 一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0032]I)向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵以實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)在密封腔內(nèi)的循環(huán)，密封介質(zhì)壓力大小通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行控制；
[0033]2)測(cè)量端面溫度:啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)，在實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)上的測(cè)試孔內(nèi)插入熱電偶傳感器，熱電偶傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)接收的溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理；
[0034]3)測(cè)量泄漏率:在機(jī)械密封端面壓差作用下，密封介質(zhì)將通過(guò)端面向外界泄漏，將泄漏出的密封介質(zhì)利用接管收集后引入測(cè)量的容器中，并置于萬(wàn)分之一克精度的電子分析天平之上，電子分析天平采用數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相接，每隔固定時(shí)間讀取數(shù)據(jù)，稱量固定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)液體的質(zhì)量，即可獲得泄漏率；
[0035]4)測(cè)量摩擦扭矩:密封腔體與傳力桿相連，傳力桿另一端與壓力傳感器垂直接觸，試驗(yàn)時(shí)，機(jī)械密封端面的摩擦扭矩將與壓力傳感器所測(cè)得力產(chǎn)生的力矩相平衡，獲得壓力傳感器與轉(zhuǎn)軸間的距離，即可得到一套密封結(jié)構(gòu)的摩擦扭矩(M)，即:
[0036]M=0.5XFXR
[0037]其中，M代表摩擦扭矩；F代表傳力桿對(duì)壓力傳感器的壓力；R代表密封腔體中心軸與力傳感器的垂直距離，0.5代表試驗(yàn)時(shí)采用兩套相同的密封結(jié)構(gòu)。
[0038]實(shí)施例2按照實(shí)施例1所述的測(cè)試方法構(gòu)建的裝置，包括密封裝置1、驅(qū)動(dòng)裝置2、輔助裝置3、測(cè)試裝置4，所述的密封裝置I包括帶有密封液進(jìn)出口的密封腔體11、安裝在密封腔體內(nèi)的動(dòng)組件12、靜組件13，所述的動(dòng)組件12包括動(dòng)環(huán)座121、實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)122、輔助密封動(dòng)環(huán)123，所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)122、輔助密封動(dòng)環(huán)123安裝在轉(zhuǎn)軸25的軸套251上；所述的靜組件13包括靜環(huán)端蓋131、輔助靜環(huán)端蓋132、實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133以及輔助密封靜環(huán)134，所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133、所述的輔助密封靜環(huán)134分別與密封腔體11兩端的靜環(huán)端蓋131和輔助靜環(huán)端蓋132固定，并且所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133與所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)122的端面的接觸面、所述的輔助密封靜環(huán)134與所述的輔助密封動(dòng)環(huán)123的端面的接觸面均位于所述的密封腔體11內(nèi)部；所述的靜環(huán)端蓋131和所述的輔助靜環(huán)端蓋132分別固定在第一軸承座14、第二軸承座261 ;所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133上開(kāi)有接漏口 1311和測(cè)溫孔1312 ；
[0039]所述的驅(qū)動(dòng)裝置2包括支架21、電機(jī)22、同步帶輪23、同步帶24、轉(zhuǎn)軸25和軸承箱26，所述電機(jī)22固定于支架21上，所述電機(jī)22的輸出軸通過(guò)同步帶輪23和同步帶24與貫穿軸承箱26的轉(zhuǎn)軸25連接；所述的電機(jī)22通過(guò)電機(jī)變頻器與所述的計(jì)算機(jī)43連接；
[0040]所述的輔助裝置3包括壓縮機(jī)31、高壓管32、儲(chǔ)液罐33和循環(huán)泵34，所述的壓縮機(jī)31通過(guò)高壓管32與儲(chǔ)液罐33相連，所述的儲(chǔ)液罐33進(jìn)出口通過(guò)高壓管32和循環(huán)泵34與所述的密封腔體11的進(jìn)出口相連接；
[0041]所述的測(cè)試裝置4包括傳力桿41、壓力傳感器42、熱電偶傳感器、電子天平和上述的計(jì)算機(jī)43，所述的傳力桿41 一端固定于密封腔體11上、另一端與位于所述的密封腔體11下方的壓力傳感器42相接觸；所述的熱電偶傳感器位于所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)123的測(cè)溫孔1232處；所述的壓力傳感器42、熱電偶傳感器和電子天平分別與所述的計(jì)算機(jī)43連接。
[0042]所述的密封腔體11內(nèi)安裝兩套動(dòng)組件12和靜組件13組成的密封結(jié)構(gòu)。
[0043]所述的軸承箱26的兩端安裝帶有軸承的第二軸承座261和第三軸承座262，所述的轉(zhuǎn)軸25貫穿安裝在第二軸承座261和第三軸承座262的軸承上。
[0044]所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133背面的測(cè)溫孔1331至離密封端面1mm。
[0045]所述密封腔體11通過(guò)螺栓與實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)133密封端蓋和輔助密封靜環(huán)134密封端蓋連接，形成可拆卸型結(jié)構(gòu)。
[0046]所述的第一軸承座14與所述的第二軸承座261、所述的第三軸承座262通過(guò)螺釘固定在兩條水平滑軌27上，密封腔體11的水平中心軸與所述的轉(zhuǎn)軸25的中心軸重合。
[0047]所述的高壓管32上設(shè)置調(diào)控閥321。
[0048]工作原理:電機(jī)22通過(guò)螺栓固定在支架21上，電機(jī)22與轉(zhuǎn)軸25之間通過(guò)同步帶輪23和同步帶24連接，電機(jī)22的轉(zhuǎn)速可通過(guò)計(jì)算機(jī)43或者手動(dòng)調(diào)節(jié)，密封腔體11內(nèi)裝有兩套相同的動(dòng)組件12和靜組件13組成的密封結(jié)構(gòu)，采用此布置方式一方面可自動(dòng)平衡密封腔內(nèi)的軸向力，另一方面，試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得數(shù)據(jù)取平均值，可較準(zhǔn)確的測(cè)得密封性能；實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的密封端面泄漏率、端面溫度、端面摩擦扭矩均為該密封的密封性能參數(shù)；實(shí)驗(yàn)前首先向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，然后啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵以實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)在密封腔內(nèi)的循環(huán)，密封介質(zhì)壓力大小可通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行控制；實(shí)驗(yàn)時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)通過(guò)皮帶和皮帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在機(jī)械密封端面壓差作用下，密封介質(zhì)將通過(guò)端面向外界泄漏，其漏液通過(guò)導(dǎo)管收集后流入置于電子分析天平的容器內(nèi)，通過(guò)稱量固定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)液體的質(zhì)量即可獲得密封泄漏率；實(shí)驗(yàn)側(cè)密封端面的溫升可以通過(guò)把熱電偶傳感器插入實(shí)驗(yàn)靜環(huán)孔內(nèi)測(cè)量；當(dāng)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封端面間的摩擦力矩將與傳力桿外端所受到的力矩相平衡，壓力傳感器測(cè)得的力與力臂的乘積即為兩機(jī)械密封的合摩擦力矩(M=FXR);壓力傳感器、熱電偶傳感器和電子天平測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)采集處理后可獲得試驗(yàn)機(jī)械密封的密封性能參數(shù)。
[0049]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1. 一種液體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封性能的測(cè)試方法，包括以下步驟: 1)向儲(chǔ)液罐中加入密封介質(zhì)，啟動(dòng)壓縮機(jī)供壓至密封壓力，啟動(dòng)循環(huán)泵以實(shí)現(xiàn)密封介質(zhì)在密封腔內(nèi)的循環(huán)，密封介質(zhì)壓力大小通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行控制； 2)測(cè)量端面溫度:啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)，在實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)上的測(cè)試孔內(nèi)插入熱電偶傳感器，熱電偶傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)接收的溫度信號(hào)進(jìn)行分析處理； 3)測(cè)量泄漏率:在機(jī)械密封端面壓差作用下，密封介質(zhì)將通過(guò)端面向外界泄漏，將泄漏出的密封介質(zhì)利用接管收集后引入測(cè)量的容器中，并置于萬(wàn)分之一克精度的電子分析天平之上，電子分析天平采用數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相接，每隔固定時(shí)間讀取數(shù)據(jù)，稱量固定時(shí)間內(nèi)容器內(nèi)液體的質(zhì)量，即可獲得泄漏率； 4)測(cè)量摩擦扭矩:密封腔體與傳力桿相連，傳力桿另一端與壓力傳感器垂直接觸，試驗(yàn)時(shí)，機(jī)械密封端面的摩擦扭矩將與壓力傳感器所測(cè)得力產(chǎn)生的力矩相平衡，獲得壓力傳感器與轉(zhuǎn)軸間的距離，即可得到一套密封結(jié)構(gòu)的摩擦扭矩，即: M=0.5XFXR 其中，M代表摩擦扭矩；F代表傳力桿對(duì)壓力傳感器的壓力；R代表密封腔體中心軸與力傳感器的垂直距離，0.5代表試驗(yàn)時(shí)有兩套相同的密封結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法構(gòu)建的裝置，其特征在于:包括密封裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置、測(cè)試裝置，所述的密封裝置包括帶有密封液進(jìn)出口的密封腔體、安裝在密封腔體內(nèi)的動(dòng)組件、靜組件，所述的動(dòng)組件包括動(dòng)環(huán)座、實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)、輔助密封動(dòng)環(huán)，所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)、輔助密封動(dòng)環(huán)安裝在轉(zhuǎn)軸的軸套上；所述的靜組件包括靜環(huán)端蓋、輔助靜環(huán)端蓋、實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)以及輔助密封靜環(huán)，所述的實(shí)驗(yàn)靜環(huán)、所述的輔助密封靜環(huán)分別與密封腔體兩端的靜環(huán)端蓋和輔助靜環(huán)端蓋固定，并且所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)與所述的實(shí)驗(yàn)密封動(dòng)環(huán)的端面接觸面、所述的輔助密封靜環(huán)與所述的輔助密封動(dòng)環(huán)的端面接觸面均位于所述的密封腔體內(nèi)部；所述的靜環(huán)端蓋和所述的輔助靜環(huán)端蓋分別固定在第一軸承座、第二軸承座上；所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)上開(kāi)有接漏口和測(cè)溫孔； 所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括支架、電機(jī)、同步帶輪、同步帶、轉(zhuǎn)軸和軸承箱，所述電機(jī)固定于支架上，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)同步帶輪和同步帶與貫穿軸承箱的轉(zhuǎn)軸連接；所述的電機(jī)通過(guò)電機(jī)變頻器與所述的計(jì)算機(jī)連接； 所述的輔助裝置包括壓縮機(jī)、高壓管、儲(chǔ)液罐和循環(huán)泵，所述的壓縮機(jī)通過(guò)高壓管與儲(chǔ)液罐相連，所述的儲(chǔ)液罐進(jìn)出口通過(guò)高壓管和循環(huán)泵與所述的密封腔體的進(jìn)出口相連接； 所述的測(cè)試裝置包括傳力桿、壓力傳感器、熱電偶傳感器、電子天平和上述的計(jì)算機(jī)，所述的傳力桿一端固定于密封腔體上、另一端與位于所述的密封腔體下方的壓力傳感器相接觸；所述的熱電偶傳感器位于所述的實(shí)驗(yàn)靜環(huán)的測(cè)溫孔處；所述的壓力傳感器、熱電偶傳感器和電子天平分別與所述的計(jì)算機(jī)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:所述的密封腔體內(nèi)安裝兩套動(dòng)組件和靜組件組成的密封結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:所述的軸承箱的兩端安裝帶有軸承的第二軸承座和第三軸承座，所述的轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述的第二軸承貫穿安裝在第二軸承座和第三軸承座的軸承上。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:所述的實(shí)驗(yàn)密封靜環(huán)背面的測(cè)溫孔至離密封端面1mm。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于:所述密封腔體通過(guò)螺栓與靜環(huán)密封端蓋和輔助靜環(huán)密封端蓋連接，形成可拆卸型結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于:所述的第一軸承座與所述的第二軸承座、所述的第三軸承座通過(guò)螺釘固定在兩條水平滑軌上，密封腔體的水平中心軸與所述的轉(zhuǎn)軸的中心軸重合。
【文檔編號(hào)】G01M3/02GK103630301SQ201310348699
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】孟祥鎧, 佘寶瑛, 沈明學(xué), 白少先, 彭旭東 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)