密封性能检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及航空发动机风扇性能试验领域，具体涉及一种密封性能检测装置。


背景技术：

2.航空发动机风扇性能试验器使用一套大型金属w密封环。金属w密封环安装于排气系统的通用过渡段与排气集气室之间，用于密封和吸收热膨胀。这套金属w密封环共包含3个直径不相同的金属密封环，用于风扇内涵的密封与吸收轴向变形。各个w密封环自身的泄漏量，出厂前检测合格。
3.发明人发现，目前国内最大金属w密封环的尺寸小于这套w密封环的尺寸。w密封环最终的密封性能能否满足要求，无论是设计方，加工方都没有相关经验，存在风险。且安装和拆卸复杂、人工、时间成本较高。为保证其安装后的可靠性，在安装前，需要模拟w密封环的实际工况，检测其泄漏量。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种密封性能检测装置，用以简便地实现对w密封环的密封性能的检测。
5.本实用新型实施例提供了一种密封性能检测装置，包括：
6.第一气室，具有第一内凹部以及至少两个安装槽，所述安装槽位于所述第一内凹部的外侧；以及
7.第二气室，具有第二内凹部；所述第一气室和所述第二气室固定连接，且所述第一内凹部和所述第二内凹部连通形成气室；
8.其中，各个所述安装槽的开口朝向所述第二气室，各个所述安装槽被构造为容纳待检测的w密封环，所述w密封环的压缩方向沿着所述第一气室的轴向方向；各个所述w密封环、所述第一气室和所述第二气室之间形成检测腔。
9.在一些实施例中，密封性能检测装置还包括：
10.垫片，设置于所述第一气室和所述第二气室之间，且所述垫片覆盖各个所述安装槽，以调节所述w密封环的压缩量。
11.在一些实施例中，所述垫片包括多个，各个所述垫片的厚度不相同，至少其中一个所述垫片被放置于所述第一气室和所述第二气室之间。
12.在一些实施例中，所述第一气室和所述第二气室至少其中之一设置有检测孔，所述检测孔与所述检测腔流体连通，以通过所述检测孔检测所述检测腔的泄漏量；和/或，所述第一气室和所述第二气室至少其中之一设置有进气孔，所述进气孔与所述检测腔流体连通，以向所述检测腔输送气体。
13.在一些实施例中，密封性能检测装置还包括：
14.压力检测元件，与所述检测孔流体连通，以检测所述检测腔内的气体压力。
15.在一些实施例中，所述第一气室设置有第一连接孔，所述第二气室设置有第二连接孔，连接件穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔以将所述第一气室和所述第二气室可拆卸连接。
16.在一些实施例中，沿着所述第一气室的周向设置有多个所述第一连接孔，所述第二气室的周向设置有多个所述第二连接孔；所述第一连接孔和所述第二连接孔一一对应。
17.在一些实施例中，所述第一气室和所述第二气室其中之一设置有定位凸起，其中另一设置有定位槽；所述定位凸起与所述定位槽配合。
18.在一些实施例中，密封性能检测装置还包括：
19.密封件，设置于所述定位凸起和所述定位槽之间。
20.在一些实施例中，所述定位凸起和所述定位槽都被构造为环形的。
21.上述技术方案提供的密封性能检测装置，用于在w密封环安装在试验器上之前，检测出其泄漏量。该密封性能检测装置包括第一气室和第二气室，第一气室和第二气室的边缘固定连接，可以采用可拆卸连接。第一内凹部和所述第二内凹部连通形成气室，该气室与检测腔是相对独立的，即两者之间不存在气体流通。本文所述要检测的气密性是w密封环的密封性能，该检测腔的内、外边缘为两个w密封环，两个端面为第一气室和第二气室相对的面。通过测试检测腔的气体是否泄露，就实现了对w密封环的密封性能的测试。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例提供的密封性能检测装置结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的密封性能检测装置形成检测腔的原理示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的密封性能检测装置a局部放大示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的密封性能检测装置b局部放大示意图；
27.图5为本实用新型实施例提供的密封性能检测装置c局部立体示意图。
具体实施方式
28.下面结合图1～图5对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
29.本实用新型实施例提供一种密封性能检测装置，用于检测w密封环9的密封性能是否满足使用要求。所谓密封性能是指防止流体泄露的能力。w密封环9是一种金属密封环，其为环形的，横截面类似w形，故被称为w密封环9。
30.参见图1和图2，密封性能检测装置包括第一气室1以及第二气室2。第一气室1具有第一内凹部11以及至少两个安装槽12，安装槽12位于第一内凹部11的外侧。第二气室2具有第二内凹部21；第一气室1和第二气室2固定连接，且第一内凹部11和第二内凹部21连通形成气室。其中，各个安装槽12的开口朝向第二气室2，各个安装槽12被构造为容纳待检测的w密封环9，w密封环9的压缩方向沿着第一气室1的轴向方向m。各个w密封环9、第一气室1和第二气室2之间形成检测腔8。检测腔8和气室不连通，两者相互独立。
31.第一气室1和第二气室2都为圆盘状的结构。第一气室1的第一内凹部11位于第一
气室1的中间区域，且是敞口的。第二气室2的第二内凹部21也位于第二气室2的中间区域，也是敞口的。安装槽12用于安装w密封环9。安装槽12也为环形的，且安装槽12围在第一内凹部11的外侧。w密封环9位于安装槽12中时如果以图1、图2所示方向作为参照，w密封环9的w形旋转90
°
，即w密封环9可以上下压缩变形。
32.第一气室1和第二气室2的边缘连接在一起。第一内凹部11和第二内凹部21连通形成气室，该气室与检测腔8是相对独立的，即两者之间不存在气体流通。本文要检测的气密性是w密封环9的密封性能，该检测腔8的内、外边缘为两个w密封环9，两个端面为第一气室1和第二气室2相对的面。形成检测腔8内边缘的w密封环9和形成检测腔8外边缘的w密封环9的尺寸不相同，现有的航空发动机风扇上所使用的是三个内外径尺寸均不相同的w密封环9。形成每个检测腔8，需要两个w密封环9，换而言之，形成一个检测腔8可以同时检测两个w密封环9的密封性能。在该检测腔8的密封性能满足要求时，说明形成检测腔8的这两个w密封环9的性能均满足要求。如果检测腔8的密封性能不满足要求，则形成检测腔8的这两个w密封环9中的至少一个的性能不满足要求。
33.继续参见图1和图2，在一些实施例中，密封性能检测装置还包括垫片3，垫片3设置于第一气室1和第二气室2之间，且垫片3覆盖各个安装槽12，以调节w密封环9的压缩量。由于第一气室1和第二气室2之间的连接关系是确定的，通过在第一气室1和第二气室2之间夹设不同厚度的垫片3，可以调节安装槽12内各个w密封环9的压缩量，进而检测w密封环9在不同热膨胀下的密封性能。
34.在一些实施例中，垫片3包括多个，各个垫片3的厚度不相同，至少其中一个垫片3被放置于第一气室1和第二气室2之间。本文以设置四个厚度不相同的垫片3为例，每次安装时，采用其中的一个垫片3或者采用多个垫片3组合，这样就能测量w密封环9在多个压缩量下的密封性能。
35.继续参见图1，在一些实施例中，第一气室1和第二气室2至少其中之一设置有检测孔4，检测孔4两个安装槽12之间，以检测检测腔8的泄漏量。对于每一个检测腔8，设置一个检测孔4即可。如上文的，现有的航空发动机风扇上所使用的是三个内外径尺寸均不相同的w密封环9，这三个w密封环9中的每一个都对应一个安装槽12。在相邻两个w密封环9之间，都形成一个检测腔8。两个检测腔8是相互独立的，不存在流体交互。此情况下，每一个检测腔8都单独设置一个检测孔4。
36.参见图1和图5，在一些实施例中，密封性能检测装置还包括压力检测元件6，压力检测元件6与检测孔4流体连通，以检测检测腔8内的气体压力。压力检测元件6比如为压力表。
37.在另一些实施例中，第一气室1和第二气室2至少其中之一设置有进气孔5，进气孔5与检测腔8流体连通，以向检测腔8输送气体。进气孔5和检测孔4是两个不同的孔。进气孔5用于向检测腔8输送气体，气体输送的量满足要求后，进气孔5封闭。然后，通过安装于检测孔4的压力检测元件6，来观察检测腔8内的气体压力变化。如果气体压力降低，则说明w密封环9存在泄露。如果存在多个检测腔8，每个检测腔8单独设置进气孔5。
38.继续参见图1和图3，在一些实施例中，第一气室1设置有第一连接孔13，第二气室2设置有第二连接孔22，连接件10穿过第一连接孔13和第二连接孔22以将第一气室1和第二气室2可拆卸连接。
39.第一连接孔13和第二连接孔22的轴心线对齐，通过连接件10将第一气室1和第二气室2可拆卸连接。连接件10比如为销轴。销轴安装到位后，通过螺母等锁紧销轴。
40.在一些实施例中，沿着第一气室1的周向设置有多个第一连接孔13，第二气室2的周向设置有多个第二连接孔22；第一连接孔13和第二连接孔22一一对应。
41.由于所检测的w密封环9是适用于航空发动机的，为了实现检测环境和实际环境更加一致，第一气室1和w密封环9实际安装到航空发动机风扇叶片上后的通用过渡段的尺寸和重量基本一致。第二气室2和w密封环9实际安装到航空发动机风扇叶片上后的排气集气室的尺寸和重量基本一致。密封性能检测装置的密封面的加工精度需与实际排气过渡段密封面和排气集气室密封面的加工精度相同，检测装置能模拟w密封环9在试验器中运行的实际工况，结构强度也满足要求。各个密封面的加工精度也和实际情况一致。所以第一气室1和第二气室2的质量、尺寸都比较大。第一气室1的周向设置有一圈第一连接孔13、第二气室2的周向设置有一圈第二连接孔22，使得第一气室1和第二气室2的连接更加稳固可靠。
42.参见图1和图4，在一些实施例中，第一气室1和第二气室2其中之一设置有定位凸起14，其中另一设置有定位槽23。定位凸起14与定位槽23配合。通过定位凸起14和定位槽23，使得第一气室1和第二气室2在吊装安装的过程中，更加容易定位。
43.在一些实施例中，定位凸起14和定位槽23都被构造为环形的。这样定位面积更大，更容易对准。
44.参见图1和图3，在一些实施例中，密封性能检测装置还包括密封件7，密封件7设置于定位凸起14和定位槽23之间。密封胶比如为o型圈。
45.下面介绍密封性能检测装置的安装过程。
46.第一，将第一气室1水平放置于地面上；第二，将各个w密封环9安装在第一气室1的安装槽12中；第三，将垫片3放置于第一气室1的表面；第三，将装有密封件7的第二气室2竖直吊装至第一气室1上方，将第二气室2旋转90度使第二气室2变为水平，缓慢接近第一气室1，是第一气室1和第二气室2的定位凸起14和定位槽23对齐，将第一气室1缓慢放置在第二气室2上面；第五，用定位销将第一气室1和第二气室2连接在一起，并用螺栓和螺母锁紧第一气室1和第二气室2；第六，将压力检测元件6安装在检测孔4中，检测孔4与检测腔8连通；第七，将进气管一端连接进气孔5，一端连接质量流量计。所有安装完毕后，将此检测泄漏量的工装由水平状态，吊装成竖直状态。
47.在测试前，在进气孔5上连接进气管，进气管远离进气孔5的一端连接质量流量计。通过质量流量计向检测腔8中注入一定压力的气体，通过压力检测元件6观察，待压力表指针稳定后，此时已在内涵中建立了稳定的压力环境。若内涵区域存在压力泄露，则进气端需补充气体进入内涵，则可通过质量流量计读出补充气体的质量流量。此时补充气体的质量流量就等于w密封环9的泄漏量。质量流量是指单位时间里流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。