一种密封材料抗挤出性能测试工装及方法与流程

本发明涉及密封材料的性能检测技术，特别涉及一种密封材料抗挤出性能测试工装及方法。

背景技术：

1、橡塑密封件是液压与气压传动系统中的关键零部件，广泛应用于国防装备、工业设备、交通器械传动装置中。由于橡塑材料强度低于金属部件，密封件在高温高压工况中应用时，挤出破坏是一种常见的密封失效形式，因此根据密封产品的实际应用条件开展材料抗挤出性能测试评价，筛选出能满足应用工况要求的密封材料非常重要。

2、现有的密封材料抗挤出性能评价手段主要有两种：方法其一，通过测试不同材料的压缩强度来进行材料抗压能力强弱排序，侧面对比出不同材料的抗挤出性能。这种方法的优点是：有现行的国家标准、测试简便，缺点是：材料压缩强度测试中材料受压产生的是横向自由变形，无法反映密封件实际应用时安装在封闭沟槽内受压产生受限定向变形，两者差异较大，无法体现材料强度与工况载荷的适配性。方法其二，通过密封台架模拟产品工况测试产品的抗挤出性能，侧面反映密封材料的抗挤出性能。这种方法的优点是：测试结果与产品应用结果一致性高，缺点是：要搭建专用的测试台架成本极高、测试流程复杂、周期长。

3、因此开发一种低成本、操作便捷、能快速准确反映材料在不同工况下抗挤出性能的方法是密封行业急需的。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种密封材料抗挤出性能测试工装及方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：

3、首先本发明提供一种密封材料抗挤出性能测试工装，包括：底座，顶部设有导向凸台；滑筒，上下滑动地密封套设于导向凸台的外周；压板，可拆安装于滑筒的上端口；所述压板的底面、导向凸台的顶面与滑筒的内周面形成测试腔。

4、本发明的有益效果是：

5、在使用时，将压板拆开，将密封材料样品放入至测试腔中，其中根据密封件的实际工作环境标准，控制好导向凸台外周与测试腔内周之间的间隙，该间隙为挤出间隙，由于挤出间隙对测试结果影响较大，这样就可灵活进行控制，根据测试腔的内径来制备规定尺寸的材料样品，之后将压板装上，通过给压板提供下压的载荷，在滑筒与导向凸台的滑动导向下，使得测试腔可模拟出密封材料在实际密封沟槽中的受压情况，材料在高负荷下难以维持原有形状，会产生形变被挤入间隙中，通过测量试样后样品的挤出高度来评价材料的抗挤出性能，结果清晰直观，测试完后再将压板拆开，将密封材料样品取出，放入新的密封材料样品，这样使得检测过程操作简单、速度快、成本低。

6、作为上述技术方案的进一步改进，在所述滑筒内周壁与导向凸台的外周壁之间设有密封导向环。

7、密封导向环一来可实现滑筒与导向凸台之间的滑动配合，起到导向效果，也使得测试腔可模拟出密封件实际的工作场景。

8、作为上述技术方案的进一步改进，在所述导向凸台外周壁设有用于安装密封导向环的限位槽。

9、本方案通过限位槽来对密封导向环实现限位安装。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述导向凸台外周沿轴向间隔设有若干个所述密封导向环。若干密封导向环可提高导向作用的效果。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述底座底部设有定位槽，所述定位槽与导向凸台同轴设置。

12、定位槽的设置以便于对底座的安装进行定位，使得底座按照竖直的状态装夹在测试平台上，同时起到减材、减重的作用。

13、作为上述技术方案的进一步改进，在所述滑筒上端设有往外延伸的轴肩，所述轴肩环形均布有若干个第一连接孔，所述压板设有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔与第二连接孔通过螺栓连接。

14、本方案通过若干个螺栓来实现压板的可拆安装。

15、作为上述技术方案的进一步改进，所述滑筒和导向凸台的横截面均为圆形。

16、这主要方便对圆环的密封件进行测试。

17、此外本发明还提供一种密封材料抗挤出性能测试方法，其采用上述的密封材料抗挤出性能测试工装，具体步骤如下：

18、s1、制备规定尺寸的测试样品；

19、s2、打开压板，将测试样品放置于测试腔中，然后关闭压板；

20、s3、将测试工装放置于带温控箱的电子拉力机的水平测试平台上，设置材料抗挤出测试的载荷、温度、时间；

21、s4、启动电子拉力机，记录测试过程中样品高度随时间的变化曲线，记录测试后样品的挤出高度h1；

22、s5、不同材料间的抗挤出性能差异通过对比样品压缩挤出高度h1来体现，h1越小，则材料的抗挤出性能越强。

23、作为上述技术方案的进一步改进，若h1数值过小，可通过压缩曲线读取测试样品压缩前后的高度差h2进行比较，h2越小，材料的抗挤出性能越强。

24、其中h1越小，则材料的抗挤出性能越强；若h1数值过小，难以测量，可通过压缩曲线读取样品压缩前后高度差h2进行比较，h2越小，材料的抗挤出性能越强。

25、材料与密封件应用工况的适配性判定，按密封件实际应用工况的温度、压力、时间设置测试条件，测试样品的压缩挤出性，若样品的挤出高度为零，则判定为合格，说明该密封材料的抗挤出性满足工况要求；反之为不合格，也可根据具体的产品应用要求，设置其他挤出高度的控制阈值来进行判定。

26、作为上述技术方案的进一步改进，按照密封件的实际使用场景，导向凸台的外径与测试腔的直径间的差值，即为挤出间隙。

27、本发明的有益效果是：

28、(1)现有的测试压缩强度来代表密封材料抗挤出能力的方法不能真实反映密封材料在实际应用工况中的抗压能力，本发明的检测方法可以准确测试密封材料在不同工况下的抗挤高度。

29、(2)现有的以密封件台架打压的泄漏量来代表密封材料抗挤出能力的方法受产品结构设计、产品与金属配副配合精度、台架控制精度等多因素影响，测试过程复杂、成本高、周期长，本发明的测试方法将抗挤出性能从影响产品密封性的众多因素中单独提取出来，通过挤出高度来评价材料的抗挤出性能，结果清晰直观，检测过程操作简单、速度快、成本低。

技术特征：

1.一种密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的密封材料抗挤出性能测试工装，其特征在于：

8.一种密封材料抗挤出性能测试方法，其特征在于：其采用如权利要求1至7任一项所述密封材料抗挤出性能测试工装，具体步骤如下：

9.根据权利要求8所述的密封材料抗挤出性能测试方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的密封材料抗挤出性能测试方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种密封材料抗挤出性能测试工装及方法，包括：底座、滑筒、压板，底座顶部设有导向凸台；滑筒上下滑动地密封套设于导向凸台的外周；压板可拆安装于滑筒的上端口；所述压板的底面、导向凸台的顶面与滑筒的内周面形成测试腔。通过挤出高度来评价材料的抗挤出性能，结果清晰直观，测试完后再将压板拆开，将密封材料样品取出，放入新的密封材料样品，这样使得检测过程操作简单、速度快、成本低。

技术研发人员：郭云龙,李国一,熊文杰,王培杰
受保护的技术使用者：广州机械科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1