[实用新型]一种超高压往复密封试验装置

说明书

本实用新型公开了一种超高压往复密封试验装置，包括厚壁圆筒、集油端盖、密封组件、往复运动机构、高压注油系统、传感系统和油液收集装置；所述集油端盖有两组，两组集油端盖分别过渡配合安装在厚壁圆筒的两端；所述密封组件放置在厚壁圆筒内；所述高压注油系统与厚壁圆筒相连接；所述往复运动机构穿过密封组件和两组集油端盖；所述油液收集装置有两组，分别与两组集油端盖相连接。本实用新型中弹性套筒内表面沿轴向设有一系列微型槽，工作时微型槽内充满高压油液，弹性套筒的密封面在内外压力的作用发生变形从而实现密封，弹性套筒具有弹性，拆卸与安装方便、便于试验操作。

技术领域

本实用新型涉及流体超高压技术与机械工程领域，具体为一种超高压往复密封试验装置。

背景技术

金属间隙密封结构简单，作为一种动密封其可在恶劣的工况下长期工作，在动力工程、石油开采和机械工程领域有着重要应用，常被应用于燃油喷射系统、石油压裂泵等装置的密封。因此，金属间隙密封的密封性能研究，尤其对于摩擦力和泄漏量的测量研究，对高性能金属间隙密封的设计意义重大。由于金属间隙密封涉及材料学、机械学、力学、摩擦学及传热学等多个学科的综合性密封技术，对于往复密封系统中的摩擦力和泄漏量等物理量的测量本身就有一定难度，在高压或者高温工况下测量的难度会更大；目前有关超高压往复密封试验装置几乎没有，相近的文献主要有：专利（申请号：CN201510993184.0与CN201410639718.5）公开了两种橡胶圈高压动密封试验装置，但这试验装置主要针对气体密封，密封压力工况也有限；专利（申请号：CN105738039A）公开了一种柱塞-铜套副环形缝隙流动的测量装置和测量方法，但该发明仅仅提供了柱塞-铜套副的静态时流量测量，并且测试最大压力为10MPa。本实用新型的试验装置主要针对压力工况为100MPa以上的超高压压力工况下动态密封性能的测量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超高压往复密封试验装置，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超高压往复密封试验装置，包括厚壁圆筒、集油端盖、密封组件、往复运动机构、高压注油系统、传感系统和油液收集装置；所述集油端盖有两组，两组集油端盖分别过渡配合安装在厚壁圆筒的两端，并通过螺栓与厚壁圆筒保持紧固，集油端盖上开设有集油孔；所述密封组件放置在厚壁圆筒内；所述高压注油系统与厚壁圆筒相连接；所述往复运动机构穿过密封组件和两组集油端盖；所述油液收集装置有两组，分别与两组集油端盖相连接；所述传感系统包括压力计、拉压传感器和速度传感器，压力计与高压注油系统相连接，拉压传感器安装在往复运动机构上，速度传感器垂直放置在往复运动机构外侧。

进一步地，还包括密封垫圈，所述密封垫圈有两个，所述密封垫圈设置在集油端盖与厚壁圆筒之间。

进一步地，所述集油端盖包括内凸台、配合面和外凸台，所述内凸台通过配合面与外凸台连接，所述配合面上对称开设有螺栓孔，所述外凸台内圈直径大于内凸台内圈直径，外凸台内圈与内凸台内圈通过锥面过渡连接，外凸台内圈外侧还设置有挡油台，所述集油孔开设在外凸台内圈侧面。

进一步地，所述密封组件包括弹性套筒、组合式静密封和支撑弹簧，所述弹性套筒有两组，两组弹性套筒的外圆面与厚壁圆筒内孔配合安装，两组弹性套筒的顶面通过支撑弹簧相连接，两组弹性套筒的底面紧压所述集油端盖，所述组合式静密封有两组，组合式静密封分别套接在弹性套筒的颈部。

进一步地，所述弹性套筒内表面沿轴向设有一系列微型槽。

进一步地，所述往复运动机构包括柱塞、连接器、电机连杆和直线电机，所述柱塞的一端通过连接器与电机连杆相连接，电机连杆的另一端与直线电机相连接，柱塞的另一端穿过两组集油端盖、密封组件。

进一步地，所述高压注油系统包括注油接口、注油导管和高压注油装置，所述注油导管一端与高压注油装置连接，注油导管另一端与注油接口的一端相连接，注油接口的另一端与厚壁圆筒相连接。