一种机械密封材料PV值试验机的制作方法

本实用新型涉及一种机械密封材料PV值试验机，属于机械密封材料检测设备技术领域。

背景技术：

目前国内利用密封圈密封的结构，一直存在“跑”、“冒”、“滴”、“漏”的问题。产生上述问题的原因，除了密封结构需要改良以外，密封材料的选用也是影响密封结构可靠性、稳定性的关键因素。机械旋转动密封是广泛使用的一种密封，该密封方式，适用于高速、高压的密封环境，在结构改良的前提下，为进一步提高该密封的可靠性、稳定性，材料的研发改进也势在必行。

目前在国内，还没有一款试验机适用于该材料的研发、研制。为了更好的检测新研制密封材料的摩擦系数、使用寿命、泄漏量等，开展机械密封摩擦材料PV值试验机的试制工作，也势在必行。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种新的机械密封材料PV值试验机。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：包括主机、水泵站、高速电机水冷装置、电控柜，所述的主机包括电机底座、高速电机、工作台，所述的电机底座设置在底板上，高速电机设置在电机底座上，所述工作台通过护板及高速电机连接在电机底座上，在工作台中部设置试验腔体座，在试验腔体座中部设置下试样副盘和下试样夹具，下试样副盘与所述高速电机的输出轴连接，在试验腔体座后面的工作台上设置支架，在支架上设置导轨，在导轨上方的支架上设置加载电机，加载电机通过传动机构连接传动丝杠，传动丝杠的底端固定在试验腔体座上，传动丝杠的上部设置连接板，在传动丝杠上设置带有通孔的施力板，施力板通过架板连接在导轨上，与架板相对的一侧施力板上连接框架，在连接板与施力板之间设置导向杆，在连接板与施力板之间的传动丝杠上安装加载弹簧，在施力板与试验腔体座之间的传动丝杠上安装承重弹簧，在框架上设置上导向轴，在上导向轴上设置摩擦扭矩传感器，在上导向轴连接框架的顶端设置试验力传感器，在上导向轴的底端设置上试样夹具，在上导向轴与下试样副盘之间设置水试验腔体，水试验腔体上设置充气阀和放气阀，所述水泵站包括恒压水泵Ⅰ、恒压水泵Ⅱ、水箱，高速电机水冷装置包括散热装置、水泵，所述水箱设置在主机一侧，恒压水泵Ⅰ、恒压水泵Ⅱ设置在水箱顶部，所述水泵进水口分别连接水箱和恒压水泵Ⅰ，其出水口管路连接高速电机，出水口连接高速电机的管路经过散热装置，所述电控柜设置在主机另一侧，电控柜包括控制装置和显示器，在上试样夹具和水箱内均设置铂电阻温度传感器，所述主机、水泵站均与电控柜电连接。

进一步的，为保证导向轴的导向准确，在上导向轴与水试验腔体之间设置滑动轴承套和导向轴固定座，导向轴固定座固定在水试验腔体上，滑动轴承套固定在导向轴固定座上，在导向轴固定座下方设置旋转轴向密封圈。

进一步的，为便于将泄漏的水排出，所述试验腔体座的上方在下试样副盘外径上设置接水盒，下试样副盘上设置圆环形排水槽。

进一步的，为保证上试样轴与旋转主轴的同轴度、平行度与垂直度，所述试验腔体座与所述水试验腔体一体制出。

本实用新型可以在一定载荷、转速、温度、水压力等条件下有效监测密封材料的摩擦系数、使用寿命、泄漏量等，为高速机械密封材料的研制提供可靠的数据支持。其检测数据准确可靠，精度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的主机的主视图；

图3为本实用新型中的主机的侧视图；

图4为图3中的A-A剖视图；

其中，1是水箱，2是恒压水泵Ⅰ，3是恒压水泵Ⅱ，4是散热装置，5是水泵，6是电机底座，7是高速电机，8是工作台，9是试验腔体座，10是水试验腔体，11是导轨，12是框架，13是加载电机，14是上导向轴，15是上试样夹具，16是下试样夹具，17是下试样副盘，18是电控柜，19是支架，20是架板，21是传动丝杠，22是试验力传感器，23是摩擦扭矩传感器，24是施力板，25 是加载弹簧26是导向杆，27是连接板，28是承重弹簧,29是滑动轴承套，30 是导向轴固定座,31是旋转轴向密封圈，32是排水槽,33是护板，34是接水盒， 35是高速动密封。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图所示，一种机械密封材料PV值试验机，包括主机，在主机的一侧设置水泵站和高速电机水冷装置，在主机的另一侧设置电控柜18。

所述的主机包括电机底座6、高速电机7、工作台8，所述的电机底座6设置在底板上，高速电机7设置在电机底座6上，所述工作台8通过护板33及高速电机7连接在电机底座6上，在工作台8中部设置试验腔体座9，在试验腔体座9中部设置下试样副盘17和下试样夹具16，下试样副盘17与高速电机7的输出轴连接，高速电机7可带动下试样副盘及下试样夹具旋转。在试验腔体座9 后面的工作台8上设置支架19，在支架19上设置导轨11，在导轨11上方支架 19上设置加载电机13，加载电机13通过传动机构连接传动丝杠21，传动丝杠 21的底端固定在试验腔体座9上，传动丝杠21的上部设置连接板27，在传动丝杠21上设置带有通孔的施力板24，施力板24通过架板20连接在导轨11上，与架板20相对的一侧施力板24上连接框架12，在连接板27与施力板24之间设置导向杆26，在连接板27与施力板24之间的传动丝杠21上安装加载弹簧 25，在施力板24与试验腔体座9之间的传动丝杠21上安装承重弹簧28，在框架12上设置上导向轴14，在上导向轴14上设置摩擦扭矩传感器23，在上导向轴14连接框架12的顶端设置试验力传感器22，在上导向轴14的底端设置上试样夹具15，在上导向轴14与下试样副盘17之间设置水试验腔体10。水试验腔体10上设置充气阀和放气阀，可通过气体加压检测试验腔体的密封性能。本实施例中高速电机7采用10Kw立式高速电机，其集高速电机、主轴座于一体，有效提高了主轴动力源系统高速旋转的稳定性、可靠性。

所述水泵站包括恒压水泵Ⅰ2、恒压水泵Ⅱ3、水箱1，高速电机水冷装置包括散热装置4、水泵5，所述水箱1设置在主机一侧，恒压水泵Ⅰ2、恒压水泵Ⅱ3设置在水箱1顶部，所述水泵5进水口分别连接水箱1和恒压水泵Ⅰ2，其出水口管路连接高速电机7，出水口连接高速电机7的管路经过散热装置4，所述电控柜18设置在主机另一侧，电控柜18包括控制装置和显示器。

在上导向轴14与水试验腔体10之间设置滑动轴承套29和导向轴固定座30，导向轴固定座30固定在水试验腔体10上，滑动轴承套29固定在导向轴固定座 30上，在导向轴固定座30下方设置旋转轴向密封圈31。为保证密封，在下试样副盘17和水试验腔体10之间设置有高速动密封35。

为保证上试样轴与旋转主轴的同轴度、平行度与垂直度，所述试验腔体座9 与所述水试验腔体10优选一体制出。

所述试验腔体座9的上方在下试样副盘17外径上设置接水盒34，工作台8 上设置圆环形排水槽32。

在上试样夹具15和水箱1内均设置铂电阻温度传感器。

所述主机、水泵站均与电控柜电连接。

本实用新型可检测的试件的规格为直径60-120mm、厚25mm，优选的试验力为2000N，摩擦力矩为2.17～10.89Nm，试验腔体压力为0.3MPa，水泵站流量 8～12L/min。

在进行试验时，控制装置可实时采集水压力、流量、试样温度、水温度、试验载荷、摩擦扭矩、主轴转速等参数，保证试验的可靠运行。

本实用新型工作时，通过水泵站的水泵向水试验腔体内充入水或其他工作液体，模拟机械密封的使用环境，夹具夹持测试试样在模拟的液体环境内进行试验，通过高速电机带动下试样夹具旋转，通过加载电机加载试验力。本实用新型中，摩擦力测量系统，采用静态扭矩测量系统，串联于上试样轴，屏蔽轴向力，在减小系统阻力的前提下，有效提高了摩擦扭矩测量的准确性；试验力加载系统采用弹簧自动加载，上升距离高达150mm，在满足上、下试样安装空间的前提下，保证了试验力加载的稳定性、可靠性；试验力测量传感器串联于上试样轴，测量精确，系统误差小；温度测量系统采用铂电阻温度传感器，测量精确，误差小。本实用新型中的水泵站可为试验腔体提供恒压、恒流量、一定温度的水环境。本实用新型中的高速电机水冷系统为高速电机提供持续降温，为高速电机长时间持续工作提供有利保障。

本实用新型的试验机用于检测机械密封材料在一定载荷、转速、温度、水压力等条件下的摩擦系数、使用寿命、泄漏量等，为高速机械密封材料的研制提供可靠的数据支持。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。