[发明专利]柱塞副密封间隙自动补偿验证试验装置

权利要求书

1.柱塞副密封间隙自动补偿验证试验装置，其特征在于：该装置包括装置壳体支架（1）和两个轴承座（2）、中心轴（3）、偏心轮（40）、轴瓦（39）、连杆（7）、柱塞销（9）、柱塞销滚子（8）、柱塞缸体（13）、缸体端盖（12）、密封圈（38）、电涡流传感器（15）、微流量计（14）；

中心轴（3）通过两个轴承支座（2）固定在壳体支架（1）上，所述两个轴承座（2）分别固定在装置壳体（1）的水平横梁上，中心轴（3）位于两轴承座（2）之间的中间部分用平键（41）与偏心轮（40）固定连接，偏心轮（40）外表面被两半轴瓦（39）紧密包裹，连杆（7）较大一端凹面半圆与压紧凹面半圆包裹在轴瓦（39）上，柱塞销（9）通过两个滚子轴承（8）固定在连杆（7）另一端滚子轴承（8）孔中，两滚子轴承（8）之间的中间部分的柱塞销（9）与柱塞（10）下端过盈配合连接；所述柱塞（10）另一端嵌入在缸体（13），柱塞在缸体（13）内部分从上端中心位置有注水孔（35），并且开有环形槽（34）与注水孔（35）相连通，所述柱塞（10）嵌入缸体（13）内的部分有peek柱塞套（33），柱塞套（33）用螺母（31）压紧在柱塞（10）台阶上；

柱塞缸体（13）通过螺栓（17）固定在装置壳体支架（1）的支撑板（16）的中心位置，其中支撑板（16）位于壳体支架（1）的顶部；缸体（13）中心线与柱塞（10）中心线重合，柱塞缸体（13）侧面成180°两平面上面各有两个安装电涡流传感器（15）的预留螺纹孔，用于安装电涡流传感器（15）；

柱塞缸体（13）与配流阀壳体（19）一体化，配流阀阀芯采用插入式，由进水口处的螺纹连接管接头（30）将阀芯顶在配流阀壳体（19）内出口台阶处，且阀芯轴线与柱塞（10）轴线垂直，在配流阀壳体（19）的两端设有吸水口和排水口，且进水口和出水口分别连接有进水管（30）和出水管接头（18）；

柱塞的外环面套接有peek柱塞套被测（33），该套筒上端通过柱塞螺栓（31）固定在柱塞台阶上；所述柱塞间隙补偿孔（36）均匀分布在注水孔（35）周围，连同注水孔（35）与peek柱塞套筒被测件（33）内壁，即用以将注水孔（35）内的高压水向外挤压peek柱塞套被测件（33），从而达到补偿间隙的效果；

所述滚珠轴承（5）安装在轴承支座（2）上，所述挡环（6）安装在滚珠轴承（5）两侧，用以防止轴承侧滑；

所述上端盖（12）与缸体（13）通过螺钉（11）固定连接；

连杆（7）连接柱塞（10）一端开有两个滚子轴承（8）孔，通过两个滚子轴承（8）将柱塞（10）连接销将柱塞销（9）固定在连杆（7）上；连接销（9）与柱塞（10）下端的连接孔过盈连接；连杆（7）与偏心轮（40）连接端呈半圆凹面压在轴瓦（39）上，另一半圆面包裹住另一半轴瓦（39），两个半圆凹面通过两个螺栓连接固定组成整个连杆（7）；

偏心轮（40）通过平键（41）连接在中心轴（3）上，两半块轴瓦（39）包裹在偏心轮（40）外表面，处于连杆（7）和偏心轮（40）之间的位置；

本实施方式所述测试装置的使用状况如下，将主轴（3）的传入端和变频电机（44）的传动轴的输出端连接，变频电机（44）的传动轴的输入端与无级变速开关输出端（45）连接，配流阀（19）的进水口和水箱出水口连通，配流阀的进水口与水箱（49）之间的连接管路上设置过滤器（50）；配流阀（19）的出水口和溢流阀（47）的进水口连通，溢流阀（47）的出水口连通水箱（49）的进水口，在配流阀（19）和溢流阀（47）之间的连接管路上设置压力传感器（46），在溢流阀（47）和水箱（49）之间的管路上设置流量计（48）；

所述缸体（13）的位置可以通过若干螺栓（17）确定，缸体（13）内柱塞（10）和驱动连杆（7）通过销（9）连接，连杆（7）通过轴瓦（39）和偏心轮（40）连接，偏心轮（40）通过平键（41）和主轴（3）连接，主轴（3）带动偏心轮（40）旋转时，偏心轮（40）产生偏心运动，并最终导致柱（10）做上下往复运动；当柱塞（10）做上下往复运动时通过配流阀（19）的进水口吸水，从配流阀的出水口排水，整个过程完成柱塞（10）的吸水排水；

柱塞缸体13与支架1通过螺栓（17）固结，缸体（13）的底端与柱塞（10）接触面通过密封件（38）密封，这样柱塞和缸体之间的泄漏被引入缸体的沟槽中，沟槽中的水通过导管（14）引出；

配流阀（19）通过过滤器与水箱相连，柱塞（10）在连杆的牵引下下移时，柱塞（10）腔的体积增大，真空作用会使得配流阀（19）的吸入阀阀芯（27）打开，实现吸水；配流阀（19）的排水口与水箱回水口之间的连通管路上依次设置有压力传感器和溢流阀，溢流阀可以模拟负载，而压力传感器可以检测压力波动；所述的配流阀（19）的阀芯包括吸入阀、压出阀、紧固螺钉（24），其中吸入阀阀芯包括吸入阀阀座（26）、吸入弹簧（28）、吸入阀芯（27）、吸入弹簧压紧螺母（29）；压出阀包括压出阀阀座（20）、压出阀芯（22）、压出弹簧（23）、压出弹簧压紧螺母（25）；配流阀壳体（19）内部为阶梯形孔，配流阀阀芯设置于该阶梯形孔内，配流阀阀芯出水口端面与容腔阶梯形孔的端面相抵；配流阀阀芯的外壁与配流阀壳体内壁之间设有O型密封圈（21）。

2.根据权利要求1所述的柱塞副密封间隙自动补偿验证试验装置，其特征在于：该装置的工作原理如下，变频电机（44）带动主轴（3）旋转，主轴（3）进而带动偏心轮旋转，偏心轮（40）驱动连杆（7）做往复运动的过程中，连杆（7）带动柱塞（10）做往复运动；当柱塞（10）压入缸体（13）过程中，高压水通过注水孔（35）压入柱塞间隙补偿孔（36），对peek柱塞套筒被测件（33）向外挤压，从而减小peek柱塞套筒被测件（33）与缸体（13）的间隙即柱塞副间隙；此过程中，可通过电涡流传感器（15）测量柱塞副间隙水膜厚度，从而达到检测柱塞副间隙自动补偿效果；

其中，经过配流阀（19）吸水口从水箱（49）中吸水，该吸入口的水经过过滤器（50）的过滤，当所述测试装置排水时由于配流阀（19）进水口的截止作用，排出的水只能经过配流阀（19）的出水口流经溢流阀（47）并最终流回水箱（49）；压力传感器（46）可以实时的测量水路的压力波动，通过调节溢流阀（47）的开启压力可以模拟柱塞泵在不同负载下的工况，通过变频器（45）可以调节变频电机（44）的转速以模拟柱塞泵的不同转速下的工况。