一种机械密封动力学试验台

本发明属于端面密封测控设备领域，具体涉及一种机械密封动力学试验台。

背景技术：

1、机械密封作为过程工业装备防止泄漏的重要功能基础件，由于其接触表面结构简单、制造方便，性能稳定，运转中不用调整、功率损耗低、轴或轴套表面无磨损、耐振性强等特征和优势，被广范应用于电力、船舶、航空航天、石油化工等领域的设备上。但是，由于现场工况与实际工况的差异以及工作参数的波动等因素作用，工业装备上机械密封的泄漏失效仍很普遍。因此，设计一种面向机械密封动力学试验的装置，模拟实际工况及工作参数对动静环间的膜厚和泄漏率的影响，将为更多的在役密封装备高效、安全运行提供理论支持。

2、在目前机械密封试验装置中，能够模拟实际工况进行密封动力学试验的装置并不多，其中比较先进的装置如专利cn 211696836 u，激振器的安装采用的是其支架底板开设四个两两对称的通孔，与支撑板悬空部分上的螺纹孔通过螺栓连接固定，密封腔底座开设四个两两对称的通孔，与支撑板导轨部分上的螺纹孔通过螺栓连接固定，激振器凸台面的中心和套筒的底面开设螺纹孔，通过螺栓使激振器和套筒连接，套筒与静环接触一侧的凸缘上沿周向120°方向开设了3个螺纹孔，与静环的表面开设的3个与螺纹孔通过螺钉连接。虽然该专利能够进行非接触式机械密封试验，但存在着一些缺点，如激振器和密封腔放置在同一支撑板上，施加激励时，会对膜厚响应产生干扰，影响激励与响应的测试精度。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的机械密封试验装置存在的不足，提供一种测试效率高、输出激振力可靠稳定的机械密封动力学试验台。

2、实现上述目的的技术方案包括如下内容。

3、一种机械密封动力学试验台，包括台座，台座上沿左右方向设置有导轨，还包括伺服电机、转矩转速仪、密封腔壳体、端盖、旋转轴、轴套、密封组件、杯型套筒、激振器，所述密封腔壳体的两端分别密封连接有端盖，所述旋转轴与导轨平行设置，旋转轴中部位于密封腔壳体内，旋转轴的两端均从端盖穿出，轴套套在旋转轴上且轴套与旋转轴通过紧定螺钉周向固定，轴套的中部分别旋合有左调节螺母和右调节螺母，左调节螺母和右调节螺母的两侧对称布置了尺寸相同的密封组件，所述伺服电机、转矩转速仪、密封腔壳体、杯型套筒、激振器从左至右依次部署，所述伺服电机固定安装于导轨左侧的台座上，转矩转速仪的左右两端分别与伺服电机转轴和所述旋转轴的右端相连，所述密封腔壳体底部设有溜板箱，所述溜板箱可滑动地安装在导轨上，所述溜板箱上设有驱动其滑动的驱动机构，所述激振器固定安装在导轨右侧的台座上，激振器的激励发生面设置在左侧，所述杯型套筒的开口朝左并抵接密封组件，杯型套筒的底部固定在激励发生面上。

4、进一步，所述密封组件穿套在轴套上，所述密封组件包括依次部署的弹簧座、弹簧、推环、动环和静环，所述弹簧座通过键连接在轴套上，所述弹簧套装在轴套上，所述弹簧两端面分别抵接推环和弹簧座，所述动环一端与推环接触，另一端面向静环，所述静环嵌套在端盖上，所述的动环和静环相对的端面为密封端面，所述杯型套筒的开口抵接右侧静环的右端面。

5、进一步，所述弹簧为截锥螺旋弹簧。

6、进一步，所述驱动机构采用齿轮齿条纵向进给结构，设置于溜板箱上的转动手柄与齿轮相连，与齿轮匹配啮合的齿条与所述导轨平行且相对静止设置。

7、进一步，所述杯型套筒的底部通过螺栓固定在激励发生面上。

8、进一步，所述密封腔壳体底部通过燕尾榫与溜板箱顶部设置的燕尾槽配合连接。

9、进一步，所述激振器的型号为sa-jz005。

10、进一步，所述台座为ca6140车床的床身。

11、本发明的密封腔壳体安装在溜板箱上，溜板箱可沿导轨移动而带动密封腔体轴向移动，以便于对机械密封试验装置进行施加激励时调整轴向位置，具有移动平稳、传动效率高等优点，提高了机械密封试验时的调整效率。本发明的激振器与溜板箱没有配合关系，激振器与密封腔壳体分开部署，避免了机械密封试验时，激振器的振动传至机械密封的其他部分（如密封腔壳体），有利于提高激励与响应的测试精度。

技术特征：

1.一种机械密封动力学试验台，包括台座，台座上沿左右方向设置有导轨，还包括伺服电机、转矩转速仪、密封腔壳体、端盖、旋转轴、轴套、密封组件、杯型套筒、激振器，所述密封腔壳体的两端分别密封连接有端盖，所述旋转轴与导轨平行设置，旋转轴中部位于密封腔壳体内，旋转轴的两端均从端盖穿出，轴套套在旋转轴上且轴套与旋转轴通过紧定螺钉周向固定，轴套的中部分别旋合有左调节螺母和右调节螺母，左调节螺母和右调节螺母的两侧对称布置了尺寸相同的密封组件，其特征在于，所述伺服电机、转矩转速仪、密封腔壳体、杯型套筒、激振器从左至右依次部署，所述伺服电机固定安装于导轨左侧的台座上，转矩转速仪的左右两端分别与伺服电机转轴和所述旋转轴的右端相连，所述密封腔壳体底部设有溜板箱，所述溜板箱可滑动地安装在导轨上，所述溜板箱上设有驱动其滑动的驱动机构，所述激振器固定安装在导轨右侧的台座上，激振器的激励发生面设置在左侧，所述杯型套筒的开口朝左并抵接密封组件，杯型套筒的底部固定在激励发生面上。

2.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述密封组件穿套在轴套上，所述密封组件包括依次部署的弹簧座、弹簧、推环、动环和静环，所述弹簧座通过键连接在轴套上，所述弹簧套装在轴套上，所述弹簧两端面分别抵接推环和弹簧座，所述动环一端与推环接触，另一端面向静环，所述静环嵌套在端盖上，所述的动环和静环相对的端面为密封端面，所述杯型套筒的开口抵接右侧静环的右端面。

3.根据权利要求2所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述弹簧为截锥螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述驱动机构采用齿轮齿条纵向进给结构，设置于溜板箱上的转动手柄与齿轮相连，与齿轮匹配啮合的齿条与所述导轨平行且相对静止设置。

5.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述杯型套筒的底部通过螺栓固定在激励发生面上。

6.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述密封腔壳体底部通过燕尾榫与溜板箱顶部设置的燕尾槽配合连接。

7.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述激振器的型号为sa-jz005。

8.根据权利要求1所述的机械密封动力学试验台，其特征在于，所述台座为ca6140车床的床身。

技术总结
本发明属于端面密封测控设备领域，具体涉及一种机械密封动力学试验台，包括台座，台座上沿左右方向设置有导轨，还包括伺服电机、转矩转速仪、密封腔壳体、端盖、旋转轴、轴套、密封组件、杯型套筒、激振器，所述密封腔壳体的两端分别密封连接有端盖，所述密封腔壳体底部设有溜板箱，所述溜板箱可滑动地安装在导轨上，所述溜板箱上设有驱动其滑动的驱动机构，所述激振器固定安装在导轨右侧的台座上，激振器的激励发生面设置在左侧，所述杯型套筒的开口朝左并抵接密封组件，杯型套筒的底部固定在激励发生面上，本发明避免了机械密封试验时，激振器的振动传至机械密封的其他部分（如密封腔壳体），有利于提高激励与响应的测试精度。

技术研发人员：孙电锋,孙见君,徐晓华,钟国成,金斌,刘恩涛
受保护的技术使用者：桂林航天工业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2