專利名稱：動密封泄漏綜合試驗方法
技術領域：
本發明涉及實驗仿真領域，特別是涉及用于傳動裝置的密封件的動密封泄漏綜合試驗方法。
背景技術：
傳動系統作為特種車輛的重要組成部分，其性能直接影響車輛的機動性(加速性、制動性、轉向性、通過性)、可靠性和使用壽命，傳動系統的失效，直接導致特種車輛喪失使用。密封件是傳動系統重要基礎部件之一，密封件一旦失效，就會導致控制油壓力低或油壓建不起來，系統油壓不穩定，將使整車喪失動力，無法完成直駛、轉向、制動等功能。密封件的使用范圍和耐久性差，工作時間達不到使用壽命的要求，將直接影響傳動裝置的最小維修里程，導致整個傳動系統的可靠性大幅降低。密封件在使用過程中，不論是由于摩擦、壓力和轉速變化還是由于油液本身的升溫，都可能導致密封件失效。在傳動裝置中的密封屬于動密封。因此，有必要對密封件進行動密封靜態和動態泄漏試驗，考核密封件在各種條件下密封性能的變化。因此，存在對一種動密封泄漏綜合試驗方法的需要。
發明內容
針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，包括步驟:設置動密封熱泄漏綜合試驗所需的試驗壓力、介質溫度、試驗轉速參數以及檢測標準；根據設定的介質溫度開始對油腔中的油進行加溫到設定的介質溫度；在每一個設定的介質溫度下進行動密封泄漏綜合檢測，并記錄檢測到的試驗數據。其中，所述動密封泄漏綜合檢測包括:靜態泄漏檢測，用于檢查在設定的不同壓力、不同溫度條件下密封元件密封性能；動態泄漏檢測，用于檢查在設定的不同壓力、不同溫度條件、不同轉速下密封元件的密封性能。其中，所述試驗壓力是設定的試驗初始壓力和試驗終止壓力之間的5個壓力。其中，所述試驗速度位于從100r/min、500r/min、1000r/min、1500r/min>2000r/min、2500r/min、3000r/min、3500r/min、4000r/min、4500r/min 和 5000r/min 中按照遞增順序選出的速度區間。其中，介質溫度從初始試驗油溫按照每5°C遞增到達終至試驗油溫進行變化。所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，進一步包括:保存試驗數據并顯示試驗的數據結果和性能曲線。在靜態泄漏檢測過程中，順序遞增5個試驗壓力點，針對每一個試驗壓力點進行靜態泄漏檢測，記錄每一個試驗壓力點下的靜態泄漏各項檢測數據。本發明通過密封件動密封泄漏綜合試驗，能夠獲得在不同壓力、不同溫度和不同轉速下的密封環密封性能。
圖1示出了用于實施本發明的動密封泄漏綜合試驗方法的動密封綜合智能試驗系統的總體原理圖。圖2示出了根據用于被試密封件的微型溫度傳感器布置圖。圖3是根據本發明的微型溫度傳感器周向布置圖。圖4是被試密封件的溫度采集信號的流向示意圖。圖5a和圖5b示出了根據本發明的動密封泄漏綜合試驗方法的流程圖。圖6是功率損失-壓力的關系曲線圖。圖7是功率損失-轉速的關系曲線圖。圖8是功率損失-溫度關系曲線圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，而不是用于限制本發明。圖1示出了用于實施本發明的動密封泄漏綜合試驗方法的動密封綜合智能試驗系統的總體原理圖。動密封綜合智能試驗系統能自由調節動密封的工作壓力、工作轉速，還具有能測量旋轉位置處信號的能力，例如動密封的摩擦端面處的工作壓力、工作溫度等，以及能測量動密封周向運動運動狀態的能力。動密封綜合智能試驗系統主要由機械與動力系統、電氣控制系統和軟件系統三部分組成。只要搭配相應的裝卡工具，動密封綜合智能試驗系統的試驗范圍可以包括徑向、軸向、端面等幾乎所有形式的密封件。動密封綜合智能試驗系統具有兩個通道，并且兩個通道可以單獨使用，也可以同時使用而互不干擾。通道I的油腔中的油溫由油溫傳感器測量獲得，被試密封件的溫度由試件溫升傳感器測量獲得。為研究密封環的溫度特性，在對密封環進行泄露綜合試驗檢測過程中，需要將微型溫度傳感器布置在油腔端蓋內部接近密封件處實現對試件的近似溫升檢測。根據本發明，油腔端蓋同時作為被試密封件的匹配件、主軸支撐座。由于在油腔前后端蓋內部設置多點溫度傳感器，可以對被試密封件周向溫升進行檢測，從而可以實現被試密封件周向溫升均勻性等情況的分析、提升試件溫升近似檢測結果的準確性。參見圖2，示出了根據用于被試密封件的微型溫度傳感器布置圖。如圖2所示，傳動裝置的殼體靜止，旋轉軸相對殼體轉動。密封元件裝入密封環槽后，依靠自身彈力使其外圓柱面緊貼殼體的內圓柱面。工作介質通過間隙，同時作用于密封元件的左側端面和內側圓柱面上。當轉軸旋轉時，帶動密封元件內側工作介質轉動，產生的徑向離心力進一步加強了徑向密封效果。所以密封元件外圓柱面被其內圓柱面上的壓力壓緊在殼體的內圓柱面上，形成第一個密封面。但由于密封元件右側面受工作介質壓力作用，使其左側面和密封環槽左側貼緊，形成第二個密封面，這樣造成工作介質泄漏的兩個密封面均被密封元件貼合，實現密封的目的。參見圖2，密封件裝入密封環槽中。端蓋緊壓著密封件以固定密封環。端蓋可以通過緊固螺釘固定到被試的傳動裝置的殼體上。在端蓋端面上均分分布有多個通孔，用于容納微型溫度傳感器。每一個通孔在靠近不與密封件接觸的端面側設置有螺紋孔，以供容納螺栓來緊固微型溫度傳感器。本發明中，優選地，在端蓋端面上均勻分布3個通孔。通過微型溫度傳感器，可以在油腔端蓋內部接近密封件處實現對試件的近似溫升檢測。圖2中，僅示出了油腔的一端，實際上油腔還存在另一端(可參見圖1)。根據本發明，在油腔的前后端蓋內的每個密封環均勻地布置微型溫度傳感器來進行近似溫升檢測。優選地，在前后端蓋內的每個密封環布置溫度測點數為3個，沿著密封環周向均勻布置，實現對被試密封件周向溫升均勻性等情況的分析，周向布置形式如圖2所示。左端面(位于圖1未示出的油腔后端蓋)溫度、右端面(位于圖1所示的油腔前端蓋)溫度及腔體中介質溫度的測試均采用熱電偶。當每個密封件布置3個溫度傳感器時，對于具有兩個兩個試驗油腔的情形，兩個試驗油腔的前后端蓋共布置12個溫度傳感器。根據本發明，將多個微型溫度傳感器通過用于緊固被試密封件的端蓋上的通孔均勻地布置在被試密封件周向上，并利用螺栓將微型溫度傳感器進行固定。然后，利用均勻分布在被試密封件周向的多個溫度傳感器對被試密封件進行溫升近似檢測以獲得密封件周向的溫升信息。試件溫度的檢測是通過溫度傳感器和溫度變送器把溫度信號轉換成與之相對應的標準的電壓信號，再通過數據采集轉接端子板傳送到數據采集板卡，數據采集板卡進行A/D轉換使這些信號被工業控制計算機所接收并進行數據分析處理及顯示，得到溫度檢測數據(如圖4所示)。為了考核密封件的密封性能，本發明采用動密封泄漏綜合試驗的方法來對試件(被試密封件)進行泄漏試驗。動密封泄漏綜合試驗包括靜態泄漏試驗和動態泄漏試驗。靜態泄漏試驗，以測試系統靜止時檢查在不同壓力，不同溫度條件下的密封元件密封性能；動態泄漏試驗，以測試系統工作(包括旋轉運動和往復運動)時檢查不同壓力、不同溫度條件、不同轉速下的密封元件的密封性能。在開始泄漏綜合試驗之前，需要根據密封件類型(即試件類型)設定檢測參數和檢測標準。檢測參數是描述密封件試驗所需的參數設定值。檢測標準是對密封環性能各項指標檢測所參考的標準值。試驗前根據試驗需要設定具體的指標，對于沒有設定的指標，試驗系統均默認為檢測合格項。表I示出了主要檢測參數及其意義， 表2示出了檢測標準主要指標及其意義。表I主要檢測參數及其意義
參數名稱參數意義
試件直徑受檢密封環直徑分為4種
試驗初始壓力試驗過程中的初始供油壓力
試驗終至壓力試驗過程中的終至供油壓力
初始運行速度旋轉運動泄漏試驗的初始試驗速度
權利要求
1.一種對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，包括步驟: 設置動密封熱泄漏綜合試驗所需的試驗壓力、介質溫度、試驗轉速參數以及檢測標準； 根據設定的介質溫度開始對油腔中的油進行加溫到設定的介質溫度； 在每一個設定的介質溫度下進行動密封泄漏綜合檢測，并記錄檢測到的試驗數據。
2.如權利要求1所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，其中，所述動密封泄漏綜合檢測包括: 靜態泄漏檢測，用于檢查在設定的不同壓力、不同溫度條件下密封元件密封性能；動態泄漏檢測，用于檢查在設定的不同壓力、不同溫度條件、不同轉速下密封元件的密封性能。
3.如權利要求2所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，其中，所述試驗壓力是設定的試驗初始壓力和試驗終止壓力之間的5個壓力。
4.如權利要求1所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，其中，所述試驗速度位于從 100r/min、500r/min、1000r/min、1500r/min>2000r/min、2500r/min、3000r/min、3500r/min、4000r/min、4500r/min 和 5000r/min 中按照遞增順序選出的速度區間。
5.如權利要求1所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，其中，介質溫度從初始試驗油溫按照每5°C遞增到達終至試驗油溫進行變化。
6.如權利要求2所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，進一步包括: 保存試驗數據并顯示試驗的數據結果和性能曲線。
7.如權利要求3所述的對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，在靜態泄漏檢測過程中，順序遞增5個試驗壓力點，針對每一個試驗壓力點進行靜態泄漏檢測，記錄每一個試驗壓力點下的靜態泄漏各項檢測數據。
全文摘要
本發明公開了一種對裝配在傳動裝置中的被試密封件進行動密封泄漏綜合試驗的方法，包括步驟設置動密封熱泄漏綜合試驗所需的試驗壓力、介質溫度、試驗轉速參數以及檢測標準；根據設定的介質溫度開始對油腔中的油進行加溫到設定的介質溫度；在每一個設定的介質溫度下進行動密封泄漏綜合檢測，并記錄檢測到的試驗數據。本發明通過密封件動密封泄漏綜合試驗，能夠獲得在不同壓力、不同溫度和不同轉速下的密封環密封性能。
文檔編號G01M3/00GK103115727SQ20111036480
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者徐宜, 張鶴, 李洪武, 卜樹峰, 黨玲, 宋美球, 周曉軍, 呂慶軍, 李永軍, 吳才成, 張洪彥, 劉云鵬, 程燕 申請人:中國北方車輛研究所