专利汇可以提供活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置及其检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 活塞 密封检测装置技术领域,具体涉及一种 活塞环 和 活塞杆 密封的 密封性 能检测装置及其检测方法。目前,国内没有针对活塞环和活塞杆密封的密封性能进行检测的装置,无法保证活塞环和活塞杆密封的密封性能满足使用要求。本发明用 电动机 驱动 曲轴 连杆 机构 带动活塞作往复运动,模拟 发动机 的工作过程,在实验台的工作状态与发动机的实际情况基本相符的条件下,使用容易 泄漏 的氦气通过氦气质谱检漏仪来实现对活塞环和活塞杆密封性能的检测,寻找出设计上的 缺陷 ,使发 电机 达到最佳工作状态。,下面是活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置及其检测方法专利的具体信息内容。
1.一种活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置,其特征在于:包括箱体组件和机械传动组件,所述箱体组件包括底座(21)、曲轴箱(17)和气缸,所述曲轴箱(17)设置于底座(21)上,气缸设置于曲轴箱(17)上,气缸底部与曲轴箱(17)顶部连通,曲轴箱(17)顶部开设有气孔,所述机械传动组件包括电机(22)、左端联轴器(18)、右端联轴器(20)、传动轴(19)、曲轴(14)、飞轮(15)、连杆(16)、活塞杆(25)和活塞(31),所述电机(22)设置于底座(21)上,电机轴通过右端联轴器(20)与传动轴(19)连接,所述曲轴(14)设置于曲轴箱(17)内,曲轴(14)两端伸出曲轴箱(17)设置且与曲轴箱之间通过轴承连接,曲轴(14)的一端通过左端联轴器(18)与传动轴(19)连接,另一端安装有飞轮(15),曲轴(14)的曲柄销处安装有连杆(16),连杆(16)顶端和活塞杆(25)下端相连,活塞杆(25)顶部连接有活塞(31),所述活塞杆(25)和活塞(31)均设置于气缸内,活塞杆(25)中部与气缸内壁之间设有密封组件(24),所述气缸侧壁上位于密封组件(24)和活塞(31)之间的位置上开设有试验台进气口(11),气缸顶部开设有两个气体出口(29)。
2.根据权利要求1所述一种活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置,其特征在于:
所述气缸包括气缸外壳(12)、气缸衬(10)和气缸盖(28),所述气缸衬(10)与气缸外壳(12)的内壁紧贴设置,气缸衬(10)和气缸外壳(12)间以及密封组件(24)和气缸衬(10)间均设有密封圈,气缸衬(10)与气缸外壳(12)之间设有环形腔,与环形腔位置对应的气缸外壳(12)上开设有冷却水进口(48)和冷却水出口(47),气缸盖(28)设置于气缸顶部,气缸盖(28)上开设有气体出口(29),所述密封组件(24)底部设有润滑油进口(37),所述曲轴箱(17)内设有轴承座,轴承座上设有曲轴润滑油入口(23),曲轴箱(17)底部设有曲轴箱出油口(34)。
3.一种利用如权利要求1所述的一种活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置检测活塞环的静态密封性能的检测方法,包括以下步骤:
1)连接进气气路:将气瓶(1)、电磁阀(3)、单向阀(4)、压力变送器(7)通过管道依次连接,将压力变送器(7)与试验台进气口(11)用管道连通,在气瓶(1)和电磁阀(3)之间设置压力表(2),在单向阀(4)和压力变送器(7)之间设置点接触压力表(5)和排气阀(6),在压力变送器(7)与试验台进气口(11)之间设置加气阀(8);
2)连接气体检测气路:将电磁阀(3)、缓冲器(9)、油气分离器(27)和集气瓶(26)通过管道依次连接,将电磁阀(3)与气缸顶部的气体出口(29)用管道连通,并且在电磁阀(3)与气体出口(29)之间设置点接触压力表(5),在油气分离器(27)和集气瓶(26)之间设置压力表(2);
3)进行活塞环的静态密封性能检测:将活塞环安装到活塞上,将活塞杆密封(38)安装于活塞杆与密封组件之间,在未启动电机(22)的状态下,将安装好活塞环(32)的活塞(31)提到顶部,两个点接触压力表(5)设置压力上限,气瓶(1)内装入高压氮气或氩气,关闭排气阀(6),使用高压氮气或氩气通过试验台进气口(11)向气缸内腔注入,由于活塞环(32)不可能完全密封,因此会有微量氮气或氩气通过活塞环(32)与气缸内壁之间的缝隙泄漏至活塞(31)顶部空间,根据进气气路中的点接触压力表(5)所示,当气缸内压力到达上限,关闭进气气路的电磁阀(3),停止向气缸内通入高压氮气或氩气,活塞(31)顶部空间内的气体会通过气缸顶部的出气口(29)流出,泄漏岀来的气体依次通过缓冲器(9)和油气分离器(27)后装入集气瓶(26)内,通过集气瓶(26)上的压力表(2)测量集气瓶(26)内的压力,集气瓶(26)的体积一定,根据集气瓶(26)内的气体压力大小,换算成常态下活塞环密封泄漏的气体体积,即可知活塞环的初始密封性能。
4.一种利用如权利要求1所述的一种活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置检测活塞杆密封的静态密封性能的检测方法,包括以下步骤:
1)连接进气气路:将气瓶(1)、电磁阀(3)、单向阀(4)、压力变送器(7)通过管道依次连接,将压力变送器(7)与试验台进气口(11)用管道连通,在气瓶(1)和电磁阀(3)之间设置压力表(2),在单向阀(4)和压力变送器(7)之间设置点接触压力表(5)和排气阀(6),在压力变送器(7)与试验台进气口(11)之间设置加气阀(8);
2)连接气体检测气路:将真空泵(36)、缓冲器(9)、油气分离器(27)和单向阀(4)通过管道依次连接,真空泵(36)与曲轴箱(17)顶部的一个气孔连接,单向阀(4)与曲轴箱(17)顶部的另一个气孔连接,在油气分离器(27)和单向阀(4)之间设置氦质谱仪(35);
3)进行活塞杆密封的静态密封性能检测:将活塞杆密封(38)安装于活塞杆(25)与密封组件(24)之间,测量方法使用对比测量法,曲轴箱(17)内认为全部是空气,注5mL的氦气到曲轴箱(17)内,使用氦质谱仪(35)测量曲轴箱(17)内的氦气浓度,氦质谱仪(35)的显示表指示出相应的数据,调整氦质谱仪(35)的显示表为满刻度的三分之一,此时曲轴箱(17)内的氦气浓度为测量泄漏时的标准浓度;
在未启动电机的状态下,两个点接触压力表(5)设置压力上限,所述两个点接触压力表(5)分别安装在进气气路和泄漏气体回收气路上,气瓶(1)内装入高压氦气,关闭排气阀(6),气瓶(1)里的高压氦气通过试验台进气口(11)进入气缸内,从密封组件(24)和活塞(31)的缝隙中流入,并沿着密封组件(24)和活塞杆(25)间的缝隙流出,由于活塞杆密封(38)会泄漏微量氦气,因此氦气只能通过活塞杆密封(38)泄漏到曲轴箱(17)内,由于泄漏岀来的气体先后通过缓冲器(9)和油气分离器(27)后通过单向阀(4)流回曲轴箱(17),此时设置于油气分离器和单向阀之间的氦质谱仪(35)可测得新的氦气浓度,将新测得的氦气浓度和试验前曲轴箱(17)内氦气浓度对比,即可得到活塞杆密封(38)的初始密封性能数据。
5.一种利用如权利要求2所述的一种活塞环和活塞杆密封的密封性能检测装置用于检测活塞杆密封的动态密封性能的检测方法,包括以下步骤:
1)连接进气气路:将气瓶(1)、电磁阀(3)、单向阀(4)、压力变送器(7)通过管道依次连接,将压力变送器(7)与试验台进气口(11)用管道连通,在气瓶(1)和电磁阀(3)之间设置压力表(2),在单向阀(4)和压力变送器(7)之间设置点接触压力表(5)和排气阀(6),在压力变送器(7)与试验台进气口(11)之间设置加气阀(8),将压力变送器(7)与六位半数字电流表(33)连接,六位半数字电流表(33)与配电柜连接;
2)连接气体冷却回路:气缸顶部的两个出气口(29)通过管道分别与两个冷却器的冷却器进气口(45)连接,冷却器出气口(42)均与试验台进气口(11)连通,将水箱(50)与水泵(51)通过水管连接,水泵(51)的出水口通过水管与冷却水进口(48)连接,冷却水出口(47)和冷却器进水口(46)连接,冷却器出水口(44)与散热器(49)连接,散热器(49)与水箱(50)回水口连接;
3)连接润滑油回路:将油箱(40)分别与两个油泵(39)通过油管连接,其中一个油泵(39)通过过滤器(41)与密封组件底部的润滑油进口(37)连接,另一个油泵(39)直接连接曲轴箱出油口(34),曲轴箱出油口(34)与油箱(40)连接;
4)连接气体检测气路:将真空泵(36)、缓冲器(9)、油气分离器(27)和单向阀(4)通过管道依次连接,真空泵(36)与曲轴箱(17)顶部的一个气孔连接,单向阀(4)与曲轴箱(17)顶部的另一个气孔连接,在油气分离器(27)和单向阀(4)之间设置氦质谱仪(35);
5)进行活塞杆密封的动态密封性能检测:首先将活塞(31)压到底部,设置点接触压力表(5)压力值,关闭排气阀(6),开启水泵(51)、油泵(39)和六位半数字电流表(33),高压氦气通过试验台进气口(11)注入气缸衬(10),开启电机(22),连杆(16)在曲轴(14)的带动下进行上下运动,并带活塞杆(25)和活塞(31)上下运动,当活塞杆(25)和活塞(31)运动至气缸衬(10)顶部,顶部空间的气体被压缩,该气体包括空气和由活塞环泄漏的氦气,从和气缸衬(10)联接的气缸盖(28)的顶部的两个气体出口(29)流出,流入两个冷却器(43)的冷却器进气口(45),在冷却器(43)中冷却后从冷却器出气口(42)流出,重新流回密封组件(24)内壳,当气缸衬(10)内氦气量不足时,气瓶的加气阀(8)打开,补充气缸衬(10)内气体,保证系统在预定的压力下工作,试验台工作一段时间后,气缸衬(10)内的高压气体反复压缩,温度升高体积膨胀,活塞杆密封气腔内氦气的压力超过限定值时,电磁阀(3)打开放气,活塞杆密封气腔内氦气的压力小于限定值时,电磁阀(3)关闭,同时起到活塞杆密封(38)的保护作用,活塞杆密封气腔内氦气的压力大小,可以随时设定,由于气缸衬(10)和气缸外壳(12)间,密封组件(24)和气缸衬(10)间均有密封圈进行密封,防止漏气,因此在曲轴箱(17)内检测到的氦气可认为是由活塞杆密封泄漏的,由于泄漏岀来的气体压力比较大,使用一个缓冲器(9)减小冲击压力,使用油气分离器(27)完成油气的分离,当一次试验结束,氦质谱仪(35)测得氦气浓度,从而得到活塞杆动态密封性能的检测结果。
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