CN209979167U - 一种密封测试*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种密封测试***，属于石墨密封件技术领域。该***包括氦气储罐、测试工作台、真空腔和氦质谱检漏仪，测试工作台上设有密封测试结构和阀杆驱动结构；密封测试结构包括阀体、压盖和阀杆，阀杆孔前部设有填料函，压盖盖设在填料函上将待检测密封件压紧，阀杆驱动结构与阀杆的前端连接；阀体后部设有与中空腔体连通的进气口、压力检测口和排气口，进气口与氦气储罐连接；阀杆孔上且位于填料函的后方设有温度检测气腔，阀体上设有与温度检测气腔连通的温度检测口；压盖上设有供阀杆穿过的通孔，通孔上设有泄漏检测气腔，压盖上设有与泄漏检测气腔连通的检测口，检测口通过管路与真空腔连通。可对石墨密封件的密封性能进行测试。
Description
技术领域
本实用新型属于石墨密封件技术领域，特别涉及一种密封测试***。
背景技术
石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。柔性石墨可用于支撑密封环用于阀门、往复式压缩机、反应釜等的密封。性石墨密封环采用柔性石墨带或柔性石墨编制填料，经模压制成不同尺寸的环状产品。
柔性石墨具有压缩回弹性高、应力松弛小、耐高温及耐腐蚀性强等显著优点，是一种理想的填料密封材料。
填料密封是依靠密封材料良好的压缩性，通过拧紧压盖给填料密封件一定的轴向力使填料沿径向胀开，从而使密封环的内外两个面分别与轴、填料函表面紧密贴合并产生足够的径向力来达到阻止流体泄漏的一种密封形式。石墨密封件在工作时，填料与轴、填料函直接接触，在往复或旋转运动中会发生摩擦损耗，其中密封件与阀杆这对摩擦副是影响填料密封可靠性、耐久性和稳定性的主要因素。
在石墨密封件的设计过程中，需要对其密封性能进行测试，本专利针对石墨密封件设计了一种密封测试***。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种密封测试***，可对石墨密封件的密封性能进行测试。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种密封测试***，该***包括氦气储罐1、测试工作台、真空腔13和用于检测真空腔13中氦气量的氦质谱检漏仪14，所述测试工作台上设有密封测试结构和阀杆驱动结构21；所述密封测试结构包括沿前后向设置的阀体5、阀体5前端的压盖9和沿前后向设置的阀杆6，所述阀体5后部为中空腔体且其前部设有供阀杆6穿过的阀杆孔，所述阀杆孔前部设有向前开口且用于填装待检测密封件18的填料函8，所述压盖9盖设在填料函8上将待检测密封件18压紧，所述阀杆6由前至后依次穿过压盖9、填料函8和阀杆孔至中空腔体中；所述阀杆驱动结构21与阀杆6的前端连接用于驱动阀杆6前后运动与旋转；所述阀体5后部设有与中空腔体连通的进气口22、压力检测口15和排气口4，所述进气口22通过带第一通断阀2与压力调节阀3的管路与氦气储罐1连接，所述排气口4上设有排气阀；所述阀杆孔上且位于填料函8的后方设有温度检测气腔7，所述阀体5上设有与温度检测气腔7连通的温度检测口16；所述压盖9上设有供阀杆6穿过的通孔，所述通孔上设有泄漏检测气腔19，所述压盖9上设有与泄漏检测气腔19连通的检测口20，所述检测口20通过带第二通断阀12的管路与真空腔13连通。
其中，本实用新型实施例中的压盖9为法兰盘，其通过预紧螺栓10与阀体5前端固定；所述检测口20设于压盖9前侧。
优选地，本实用新型实施例中的阀杆6的后端设有环形凸台。
具体地，本实用新型实施例中的进气口22和排气口4设于阀体5后侧。
具体地，本实用新型实施例中的填料函8内且位于待检测密封件18后方设有支撑环17。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：其中，本实施例的***可以测试轴向比压与泄漏率（随循环次数的变化）的关系、轴向比压与摩擦力（随循环次数的变化）的关系和轴向应力与磨损量的关系等。该***简单，可对石墨密封件的密封性能进行测试。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的密封测试***的结构示意图。
图中：1氦气储罐、2第一通断阀、3压力调节阀、4排气口、5阀体、6阀杆、7温度检测气腔、8填料函、9压盖、10预紧螺栓、11连接件、12第二通断阀、13真空腔、14氦质谱检漏仪、15压力检测口、16温度检测口、17支撑环、18待检测密封件、19泄漏检测气腔、20检测口、21阀杆驱动结构。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参见图1，本实用新型实施例提供了一种密封测试***，该***包括氦气储罐1、测试工作台、真空腔13和用于检测真空腔13中氦气量的氦质谱检漏仪14等，测试工作台水平设置，氦气储罐1用于提供氦气。测试工作台上设有（固定连接）密封测试结构和阀杆驱动结构21等。其中，密封测试结构包括沿前后向设置的阀体5、阀体5前端的压盖9和沿前后向设置的阀杆6等，阀体5后部为中空腔体且其前部沿前后向设有供阀杆6穿过的阀杆孔，阀杆孔前部设有向前开口且用于填装待检测密封件18的填料函8，压盖9盖设在填料函8上将待检测密封件18压紧，阀杆6由前至后依次穿过压盖9、填料函8和阀杆孔至中空腔体中。其中，阀体5、阀杆6、填料函8和压盖9的结构与待检测密封件18的应用环境基本相同，为了尽可能达到测试效果，阀杆的表面粗糙度为Ra0.4μm左右以模拟真实效果（使用前采用二甲苯与丙酮清洗，以去除表面残留石墨等污物。）。更具体地，阀体5为圆柱形结构，其前后两端均设有法兰，其后部为管状结构，其后端的法兰通过螺栓与盲板法兰连接（之间可设置密封垫）以形成中空腔体。阀体5、阀杆6、填料函8和压盖9均同轴设置。阀杆驱动结构21与阀杆6的前端连接用于驱动阀杆6前后运动与旋转（可仅前后运动，也可仅旋转，同时也可旋转与前后运动）。阀体5后部设有与中空腔体连通的进气口22、压力检测口15和排气口4，进气口22通过带第一通断阀2（用于控制通断）与压力调节阀3（用于控制压力）的管路与氦气储罐1连接，排气口4上设有排气阀（用于测试完成后排气）。阀杆孔上且位于填料函8的后方（最好为相邻后方，以保证检测效果）设有温度检测气腔7（具体可以为环腔，设于阀体5上），阀体5上设有与温度检测气腔7连通的温度检测口16。压盖9上设有供阀杆6穿过的通孔，通孔上设有泄漏检测气腔19（设于压盖9上，较小，具体可以为靠近检测口20一侧设置的孔），压盖9上设有与泄漏检测气腔19连通的检测口20，检测口20通过带第二通断阀12的管路（软管）与真空腔13连通。
其中，压力检测口15上可设置机械压力表，也可以设置压力传感器（可设于中空腔体中（压力检测口15用于走线），也可设于压力检测口15上），使用时需要封闭。
其中，温度检测口16上可设置水银温度计，也可以设置温度传感器（可设于中空腔体中（温度检测口16用于走线），也可设于温度检测口16上），使用时需要封闭。
其中，真空腔13通过带阀门的管路与真空泵连接，测试前需要抽真空；氦质谱检漏仪14的采样元件设于真空腔13中。具体地，氦质谱检漏仪14的型号为SFJ-211，分辨率为1*10-12Pa*m3/s。
其中，阀杆驱动结构21可分别由两个减速电机（最好为变速电机）驱动；具体地，阀杆驱动结构21包括固定在测试工作台上的底座、沿前后向设于底座上的滑轨、滑动设于滑轨上的滑板、沿前后向设于滑板上的旋转驱动电机和滑板与底座之间的往复驱动结构等，旋转驱动电机的输出轴通过连接件11与阀杆6前端连接，往复驱动结构包括往复电机等，往复电机通过偏心轮或摆臂等结构使滑板前后运动。其中，本实施例中阀杆6的线速度为4-15mm/s，往复运动周次1-1000次，最好能提供10-50MPa的轴向应力。优选地，连接件11最好设有拉力检测结构（阀杆6的前端和旋转驱动电机的驱动轴上均沿前后向设有键，其之间设置拉力计或拉力传感器，其连接处外套设有轴套，轴承内壁设有与键配合的键槽）用于检测拉力。
其中，参见图1，本实用新型实施例中的压盖9为法兰盘，其通过预紧螺栓10与阀体5前端固定；检测口20设于压盖9前侧。
优选地，参见图1，本实用新型实施例中的阀杆6的后端设有环形凸台以防止阀杆6被拉出。
具体地，参见图1，本实用新型实施例中的进气口22和排气口4设于阀体5后侧，具体设于阀体5后端的盲板法兰上。压力检测口15和温度检测口16设于阀体5的周面上且最好位于同侧。
具体地，参见图1，本实用新型实施例中的填料函8内且位于待检测密封件18后方设有支撑环17以避免磨损的石墨进入阀杆孔中，也避免清理填料函8后部。待检测密封件18的后侧顶靠在支撑环17前侧。具体地，支撑环17具体可以为铜环。
其中，本实施例的***可以测试轴向比压与泄漏率（随循环次数的变化）的关系、轴向比压与摩擦力（随循环次数的变化）的关系和轴向应力与磨损量（通过天平称量）的关系等。该***简单，可对石墨密封件的密封性能进行测试。
其中，本实施例中的“第一”和“第二”仅起区分作用，无其他特殊意义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种密封测试***，其特征在于，包括氦气储罐(1)、测试工作台、真空腔(13)和用于检测真空腔(13)中氦气量的氦质谱检漏仪(14)，所述测试工作台上设有密封测试结构和阀杆驱动结构(21)；所述密封测试结构包括沿前后向设置的阀体(5)、阀体(5)前端的压盖(9)和沿前后向设置的阀杆(6)，所述阀体(5)后部为中空腔体且其前部设有供阀杆(6)穿过的阀杆孔，所述阀杆孔前部设有向前开口且用于填装待检测密封件(18)的填料函(8)，所述压盖(9)盖设在填料函(8)上将待检测密封件(18)压紧，所述阀杆(6)由前至后依次穿过压盖(9)、填料函(8)和阀杆孔至中空腔体中；所述阀杆驱动结构(21)与阀杆(6)的前端连接用于驱动阀杆(6)前后运动与旋转；
所述阀体(5)后部设有与中空腔体连通的进气口(22)、压力检测口(15)和排气口(4)，所述进气口(22)通过带第一通断阀(2)与压力调节阀(3)的管路与氦气储罐(1)连接，所述排气口(4)上设有排气阀；
所述阀杆孔上且位于填料函(8)的后方设有温度检测气腔(7)，所述阀体(5)上设有与温度检测气腔(7)连通的温度检测口(16)；
所述压盖(9)上设有供阀杆(6)穿过的通孔，所述通孔上设有泄漏检测气腔(19)，所述压盖(9)上设有与泄漏检测气腔(19)连通的检测口(20)，所述检测口(20)通过带第二通断阀(12)的管路与真空腔(13)连通。
2.根据权利要求1所述的密封测试***，其特征在于，所述压盖(9)为法兰盘，其通过预紧螺栓(10)与阀体(5)前端固定；所述检测口(20)设于压盖(9)前侧。
3.根据权利要求1所述的密封测试***，其特征在于，所述阀杆(6)的后端设有环形凸台。
4.根据权利要求1所述的密封测试***，其特征在于，所述进气口(22)和排气口(4)设于阀体(5)后侧。
5.根据权利要求1所述的密封测试***，其特征在于，所述填料函(8)内且位于待检测密封件(18)后方设有支撑环(17)。
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