[发明专利]机械密封泄漏测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械密封泄漏量测试方法及测试装置。

背景技术

中国ZL201310162335.9公开了一种机械密封性能试验装置，包括主轴、两端具有端盖的工作腔、2组待测机械密封；轴套与主轴间隙配合，并一同穿过工作腔两端的端盖；轴套伸出端盖的两端开设有在同一母线上的U形开口，在对应于U形开口处的主轴上设置有传动销；轴套中部有两段螺距相等、旋向相反的螺纹，其上旋合的两个螺母的背侧分别是两个待测机械密封中的动环座；动环座与轴套在轴向滑动在周向定位相连；传动销上设置周向力传感器用来间接测量端面摩擦扭矩，在静环背侧和工作腔端盖间设置轴向力传感器用来测量端面比压；端盖上开设有与中心孔同心的环槽，构成泄漏腔，用于泄漏量的收集。

该机械密封性能试验装置的主要问题是：1）结构比较复杂。该试验装置中，2组待测机械密封需要设置在具有两段螺距相等、旋向相反螺纹的轴套上；需要两个螺母与所述两段螺纹配合，还需要一个短销需要同时伸入在两个螺母上所开的短销孔内；同时轴套需要成套在主轴上，并在主轴上设置传动销以驱动轴套。2）泄漏量测量准确度低。泄漏量是通过端盖上环槽构成的泄漏腔收集的。泄漏的介质进入环槽后，排放入量杯，经测量质量或体积获得泄漏量。收集泄漏介质时，介质需要先润湿环槽构成的泄漏腔，然后才能聚集从环槽泄漏腔流出至量杯，因此泄漏量测量准确度不高。3）重复性、再现性差。由于结构复杂，改变某一个测试条件时，由于装配一致性难于保证，其他测试条件难于保持前后一致，导致难于对比比较测试数据。4）无法测量用于气体介质的机械密封的泄漏量。由端盖上环槽构成的泄漏腔，其轴心孔处有轴或轴套穿过，难以构成密闭的腔室以聚集从机械密封端面泄漏出的气体，无法测量用于气体介质的机械密封的泄漏量。

发明内容

本发明的目的是提供一种重复性好、操作简便、测试准确度高的机械密封泄漏测试方法。

本发明的机械密封泄漏测试方法，以静环22、支撑静环22的静环座36、动环23、支撑并带动动环23转动的动环座37围成一个通入密封介质的密封腔，以弹性元件5对静环座36加压，通过改变弹性元件5的弹力改变静环与动环之间的端面接触压力；当密封介质进入密封腔内并达到一定初始压力后，停止向密封腔内送入密封介质，在动环23相对于静环22静止或者通过动环座37带动动环23相对于静环22转动时，监测不同时刻密封腔内密封介质的压力，据此可获得不同端面接触压力下，在不同初始压力下的以静环22、动环23组成的机械密封的静态或动态泄漏率。

本发明的另一种机械密封泄漏测试方法，以静环22、支撑静环22的静环座36、动环23、支撑并带动动环23转动的动环座37围成一个通入密封介质的密封腔，以弹性元件5对静环座36加压，通过改变弹性元件5的弹力改变静环与动环之间的端面接触压力；向密封腔内不断送入密封介质以保持密封介质压力不变，在动环23相对于静环22静止或者通过动环座37带动动环23相对于静环22转动时，监测不同时刻送入密封腔内的密封腔密封介质的流量，据此可获得不同端面接触压力下，在不同密封介质压力下的以静环22、动环23组成的机械密封的静态或动态泄漏率。

本发明同时提供了一种结构简单、调试方便、重复性好、测试准确度高的机械密封泄漏测试装置。

本发明所述的机械密封泄漏测试装置，被测试的静环22与动环23在轴向上下相对接触，静环座36、动环座37分别支撑在静环22、动环23的背侧，静环22、动环23的内周分别与静环座36、动环座37通过O型圈密封，静环22、动环23、静环座36、动环座37围成密封腔；其特征是：在静环座36内开有把密封腔与用于与高压密封介质源相连的密封介质管路相连通的通道，密封介质管路上设置有精密流量计33和压力表24；动环座37与动环23在周向形成传力连接、在轴向形成移动连接，动环座37与驱动其转动的固定在机架35上的动力电机26输出轴相连；静环座36与机架35之间设置有用于向静环座36施加轴向力，使得静环22与动环23之间形成端面接触压力的弹性元件5。

作为对上述的机械密封泄漏测试装置的进一步改进，在机架35上设置用于调节弹性元件5弹力而改变端面接触压力的弹力调节装置。