[发明专利]一种类扇形端面静压干气密封稳态性能参数测试装置

说明书

本发明公开了一种类扇形端面静压干气密封稳态性能参数测试装置，包括进气环、配对环、闭合力加载测试单元、位移传感器、密封气调控泄漏测试单元、支撑架，进气环安装座固定于支撑架上，进气环固定于进气环安装座上，进气环上表面设有类扇形密封端面、进气腔端面和出气腔端面，类扇形密封端面与配对环端面之间具有一层气膜，进气环和配对环外周设有第一辅助密封圈，从而形成由气膜隔开的密闭进气通道、出气通道，密封气调控泄漏测试单元用于控制进气压力、静压节流气压力及检测泄漏量，闭合力加载测试单元用于向配对环施力，位移传感器用于检测配对环位移。本发明具有结构简单、安装方便和实验成本低等优点。

技术领域

本发明涉及一种机械密封性能测试装置，特别涉及一种静压干气密封稳态密封性能测试装置。

背景技术

静压干气密封是一种从静压气体轴承发展而来的干气密封型式，其原理是通过从外部引入带压气体，带压气体进入节流器后产生节流效果，进而在密封端面形成具有一定承载能力和刚度的气膜。相较于传统动压干气密封，静压干气密封在低速条件下具有更大的气膜承载力和稳定性，广泛应用于制药釜、搅拌器等低速旋转设备中。

目前静压型干气密封或气体静压推力轴承主要采用节流孔作为节流器，且节流孔直径一般只有亚毫米级，采用激光或超细钻头加工，加工成本较高。整体式密封环结构中，需要一次加工多个节流孔，且节流孔加工或实验过程中一旦出现失误稍有破损，整个密封环就会报废，这极大地提高了实验的难度和成本。

在现有的静压干气密封稳态性能测试装置中，都是以整体式密封环进行测试，且整个装置结构都较为复杂，并不能较好的控制试验成本。

发明内容

针对现有静压干气密封稳态性能参数测试装置加工成本高的问题，本发明提出一种具有结构简单、安装方便和实验成本低的类扇形端面静压干气密封稳态性能参数测试装置，其技术方案如下：

一种类扇形端面静压干气密封稳态性能参数测试装置，包括进气环、配对环、闭合力加载测试单元、位移传感器、密封气调控泄漏测试单元、支撑架，进气环安装座固定于支撑架，闭合力加载测试单元、位移传感器均安装于支撑架上，进气环固定于进气环安装座上，配对环设置在闭合力加载测试单元与进气环之间，进气环上表面设有类扇形密封端面，在类扇形密封端面两侧为进气腔端面和出气腔端面，类扇形密封端面与配对环端面之间形成气膜构成密封副，进气环和配对环外周设有第一辅助密封圈从而形成由气膜隔开的密闭进气通道、出气通道，密封气调控泄漏测试单元用于控制进气压力、静压节流气压力及检测泄漏量，闭合力加载测试单元用于向配对环施力，位移传感器用于检测配对环位移。

上述方案中，进一步地，所述闭合力加载测试单元从上往下依次设有螺旋测微头、测力传感器、弹簧座、第二压缩弹簧、辅助弹簧安装座和第一压缩弹簧，所述辅助弹簧安装座和第一压缩弹簧置于配对环上方，所述螺旋测微头固定于支撑架上。

进一步地，所述配对环上固定有感应座，支撑架上固定有探头保护结构，探头保护结构与位移传感器均设于感应座之上，位移传感器探头与感应座端面之间的间隙大于探头保护结构端面与感应座端面之间的间隙。

进一步地，所述类扇形密封端面高出进气腔端面和出气腔端面，所述类扇形密封端面与进气腔端面或出气腔端面的高度差范围为0.3～2.0mm。

进一步地，所述进气环安装座内腔设有进气贯通槽和出气贯通槽，所述进气贯通槽与出气贯通槽之间设有第二辅助密封圈，所述进气环上的第一进气孔、进气环安装座上的第二进气孔与进气贯通槽相连通，所述进气环上的第一出气孔、进气环安装座上的第二出气孔与出气贯通槽相连通。

进一步地，所述密封气调控泄漏测试单元包括进气管路上的第一调压阀、节流气进气管路上的第二调压阀、出气管路上的流量计。