[发明专利]一种流体压力膜特性参数的测试装置

说明书

本发明涉及一种流体压力膜特性参数的测试装置，用于测试流体端面动压机械密封装置中，两密封端面之间的流体压力膜的特性参数，设计了气体压胀弹簧的气动控制系统，利用先导式压力调节阀与二位三通电磁控制高速开关阀协同配合，对气体压胀弹簧对密封动环与密封静环之间接触载荷进行精确控制，提高测试效率和精度，并且易于实现自动化控制，设计了变频器的结构，通过变频器控制输入到永磁同步电机的电流，并利用计算机监测记录并控制变频器的工作参数，实现对密封动环转速的连续性变化的精确控制，可以实现转速按照设定的变化曲线进行变化，使密封动环的转速更接近于实际工况，测试结果可信度更高，并且简化了测试装置的整体结构、拆装便捷。

技术领域

本发明涉及压力流体特性参数的测试领域，具体涉及一种流体压力膜特性参数的测试装置。

背景技术

流体端面动压机械密封装置是流体机械中防止高压流体沿转轴泄漏的关键基础件，其密封端面凭借微米级流体膜产生的动压效应运行于非接触的密封状态，利用密封端面之间产生的具有密封刚度的流体压力膜保持了密封端面的非接触润滑密封，使密封装置承载性能好、可靠性高、服役寿命长的特点，广泛应用于石油石化、航空航天等领域。

流体端面动压机械密封装置的密封泄漏率或泵送率以及相对旋转的两机械密封端面之间的流体压力膜的特性参数，如：流体膜的刚度、流体膜厚度变化以及密封装置的泄漏率或泵送率的测量、摩擦扭矩等等，是影响流体端面动压机械密封装置整体密封效果的重要特性指标。而在流体机械实际旋转运动的工况中，两密封端面轴向的接触载荷、相对旋转的转速以及密封端面的动压槽的槽型结构等是影响两机械密封端面之间的流体膜的上述特性参数的重要因素，现有技术通常是通过改变两密封端面轴向的接触载荷、相对旋转的转速以及密封端面的动压槽的槽型结构等工况条件，来测试上述工况条件的变化对流体膜的刚度、流体膜厚度变化以及密封装置的泄漏率或泵送率的测量、摩擦扭矩等流体膜的特性参数的影响。

而现有技术中，例如中国专利（申请号CN201310348792）提出了一种空化可视的多功能密封实验装置，然而该专利的装置在上述工况条件的变化的情况下，测试密封装置在不同工况下的流体膜厚度变化以及密封装置的泄漏率或泵送率的测量、摩擦扭矩等流体膜的特性参数的装置，存在以下技术问题：

1、测试装置在对两密封端面轴向的相对旋转的转速的控制过程中，不能够实现对相对旋转的转速的连续性变化的精确控制，也不能实现转速按照设定转速变化曲线进行变化，这样就无法模拟流体机械转轴在实际工况中的转速变化，使测试的工况条件无法接近工作实际，测试结果可信度不高，对实际流体机械实际工作以及密封装置的设计指导意义不足。

2、测试装置在对两密封端面轴向的接触载荷的控制过程中，不能够实现对相对载荷的实时的精确控制，并且每改变一次接触载荷时就需要测试装置停机，通过手动调整，精度度差，不能实现自动化控制，测试效率低。

3、现有的测试装置，每当上述工作参数变化时都需要对装置的多个部件进行拆装或者手动操作，测试效率低，无法实现自动化、智能化控制，装置机械结构复杂，测试过程中故障率高，也不能对于上述载荷、转速的工况参数变化进行实时监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体压力膜特性参数的测试装置，以解决上述背景技术中提出技术问题，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流体压力膜特性参数的测试装置，其专门用于测试流体端面动压机械密封装置中，相互旋转的两密封端面之间的流体压力膜的特性参数，其特征在于：

具有水平的基座，所述基座上固定有第一力传感器，所述第一力传感器上固定有轴承座，所述轴承座上设置有轴承，所述轴承上设置有圆形弹簧座，所述圆形弹簧座上端面的圆周方向上平均分布地设置有多个相同的气体压胀弹簧，所述多个气体压胀弹簧上端固定有静环座，所述静环座上固定有密封静环。