一种橡胶材料密封性能测试装置的制作方法

专利检索2022-05-11  9



1.本实用新型属于检验装置技术领域,尤其涉及一种橡胶材料密封性能测试装置。


背景技术:

2.真空设备的密封性能是真空设备的重要指标,正确地设计各种密封结构、适当选择密封材料是决定真空设备好坏的关键之一。机械真空设备一般采用密封橡胶进行密封,要求其泄漏率限制在允许的范围之内。由于橡胶材料是高分子聚合物,具有超弹性特性,在挤压力的作用下会发生较大变形。另外,对于表面包附着纤维织物的橡胶密封材料,虽然可以减小橡胶摩擦系数、降低磨损、防止橡胶粘连金属,但也使得密封件与被接触表面之间的接触与摩擦问题变得更加复杂。由于接触界面的不可达性及隐蔽性, 其本身难以观察与测量,因此判定橡胶材料的密封性能是一项十分复杂的工作。
3.目前行业内表征密封材料密封性能常用的方法为常用的物理性能及透气率等性能,无论是恒定压缩永久变形、拉伸强度等物理性能,还是透气率的测试均是在限定的压强和温度下进行测试的,无法直观的模拟温度、压强、压缩率等不同工作状态,进而表征专用设备内使用的密封材料的密封性能。
4.综上所述,现有技术存在的问题是:测试橡胶材料密封性能,是在限定条件下进行测试,无法直观观察不同的工作状态。
5.解决上述技术问题的意义在于:本实用新型旨在设计一套能够控制温度、压强、压缩率等工作环境的密封性能测试装置。该装置通过设置调整垫片的厚度,调节橡胶材料压缩率,最终测试橡胶材料的泄漏率,表征密封性能。


技术实现要素:

6.本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题,其目的提供一种橡胶材料密封性能测试装置。
7.本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是:
8.一种橡胶材料密封性能测试装置,包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体通过定位机构连接第二壳体,所述第一壳体的顶部固定连接有第一抽气管,所述第一壳体和所述第二壳体之间形成有相互对接的上对接部、下对接部,所述上对接部和所述下对接部之间设有密封垫圈。
9.优选的,所述上对接部包括第一对接区域和第二对接区域,所述第一对接区域和所述第二对接区域之间形成密封槽,所述密封垫圈装配在所述密封槽内。
10.进一步优选的,所述第二对接区域与下对接部之间还设有调整垫片,所述调整垫片的数量为一片或多片。
11.优选的,所述定位机构包括双头螺柱和螺母,所述双头螺柱的一端依次穿过第二壳体、密封垫圈和第一壳体,所述双头螺柱的另一端螺纹连接有螺母。
12.优选的,还包括设有第二抽气管的第三壳体,所述第三壳体位于所述第二壳体的
下方,通过定位螺栓螺纹连接第一壳体。
13.进一步优选的,所述第二抽气管固定连接在所述第三壳体的侧壁。
14.优选的,所述第一抽气管焊接在第一壳体的顶部的中心处。
15.进一步优选的,所述调整垫片为弧形。
16.优选的,所述密封垫圈为氟橡胶材质。
17.本实用新型的的有益效果是:
18.1)控制压强:通过将真空泵接入本实用新型的第一抽气口,进行抽真空处理,实现对密封材料所处的压强环境进行控制;
19.2)控制温度:将装配完成的实验装置放入固定试验温度的鼓风干燥箱内进行试验,实现温度控制;
20.3)控制压缩率:该装置控制密封材料压缩量的大小,通过增加或减少调整垫片的数量,实现调整厚度,用来控制密封材料的压缩比。
21.该装置相较大型密封测试平台,具有加工难度低、性价比高、便于操作的特点,能够同时实现试验过程对压强、温度、压缩量的控制。拟合密封材料在工作状态中,不同压强、温度、压缩率下,密封橡胶的动态密封性能,实现了密封材料密封性能量化测试。
附图说明
22.以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本实用新型范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。
23.图1为本实用新型的平面结构剖视图;
24.图2为图1的a部的放大结构示意图;
25.图3为本实用新型中的密封垫压缩前的剖视图;
26.图4为本实用新型中的密封垫压缩后的剖视图。
27.图中:
[0028]1‑
第一壳体;2

第一抽气管;3

第二壳体;4

调整垫片;5

定位螺栓;601

双头螺柱;602

螺母;7

密封垫圈;8

第三壳体;9

第二抽气管;10

第一对接区域;11

第二对接区域;12

密封槽。
具体实施方式
[0029]
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外,在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,仍然可在这些技术特征( 或其等同物) 之间继续进行任意组合或删减,从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外,为了简化图面起见,相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
[0030]
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固
定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
[0031]
实施例1:
[0032]
一种橡胶材料密封性能测试装置,包括第一壳体1和第二壳体3,所述第一壳体1通过定位机构连接第二壳体3,所述第一壳体1的顶部固定连接有第一抽气管2,所述第一壳体1和所述第二壳体3之间形成有相互对接的上对接部、下对接部,所述上对接部和所述下对接部之间设有密封垫圈7。
[0033]
工作原理:
[0034]
第一壳体1对接第二壳体3,两个壳体之间形成空腔,壳体两边的非空腔处则形成上对接部和下对接部,用定位机构连接,实现两个壳体密封。第一抽气管2位于第一壳体1的顶部,用于将空腔内的空气进行真空排气,起到进一步密封作用。之后通过定位机构对两个壳体的松紧,配合真空泵来测试橡胶材料的泄漏率,表征密封性能。
[0035]
工作过程:
[0036]
本实施例中,在壳体两端的上对接部和下对接部之间各放置1个要进行测试的密封垫圈7样品,密封圈垫为o型。在壳体两端各设有1个定位机构,将第一壳体1和第二壳体3紧固密封后,第一抽气管2连接真空泵,启动真空泵进行抽空工作。抽空后静置5分钟,使用氦气探漏仪进行测试第一壳体1和第二壳体3的对接部密封面是否有氦气漏出,间隔5分钟后循环测试,重复两次。这个过程即可测试密封垫圈7的泄漏率。
[0037]
本实施例中,第一抽气管2采用铝合金材质,第一壳体1和第二壳体3则采用6a02铝合金材质,接口使用多层焊接的方式,表面经过抛光处理。
[0038]
进一步的,还可在本实施例中考虑,所述上对接部包括第一对接区域10和第二对接区域11,所述第一对接区域10和所述第二对接区域11之间形成密封槽12,所述密封垫圈7装配在所述密封槽12内。密封槽12的高度要小于密封垫圈7的高度,否则无法对密封垫圈7进行测试。密封槽12起到不让密封垫圈7滑脱的作用即可,使橡胶密封材料测试更好的进行。
[0039]
本实施例仅列举了在上对接部形成密封槽12,为本实用新型的较佳实施例。除此之外,还可以考虑在下对接部形成密封槽12,与上对接部的密封槽12相对,使密封垫圈7进一步固定。或者上对接部不设密封槽12,仅在下对接部形成密封槽12。上述举例最终都是实现固定密封垫圈7的作用。
[0040]
更进一步的,还可在本实施例中考虑,所述第二对接区域11与下对接部之间还设有调整垫片4,调整垫片4的数量为一片或多片。通过增加或减少调整垫片4来调节厚度,能够精确控制密封橡胶圈的压缩率。
[0041]
本实施例中,设置要测试的密封垫圈7的厚度为10mm,需要测试压缩率为40%时密封垫圈7的密封性能,调整垫片4的厚度是1mm,选用6片调整垫片4放置在第二壳体3两端的下对接部上,然后拧紧定位机构,当受到调整垫片4的阻碍拧不动时,即实现密封圈压缩率为40%的状态。再更进一步考虑,将密封槽12的高度也计算进去,进一步精确密封材料的压缩比,可以按以下公式计算:
[0042][0043]
式中:
[0044]
-为密封垫圈7压缩前的高度;
[0045]
-为密封槽12的高度;
[0046]
-为调整垫片4的厚度。
[0047]
根据上述公式,推算压缩比,反推算需要的调整垫片4的数量或其它数值。
[0048]
进一步的,还可在本实施例中考虑,所述定位机构包括双头螺柱601和螺母602,所述双头螺柱601的一端依次穿过第二壳体3、密封垫圈7和第一壳体1,所述双头螺柱601的另一端螺纹连接有螺母602。双头螺柱601配合螺母602固定密封,装配快速,且易于更换零件。
[0049]
进一步的,还可在本实施例中考虑,还包括设有第二抽气管9的第三壳体8,所述第三壳体8位于所述第二壳体3的下方,通过定位螺栓5螺纹连接第一壳体1。
[0050]
第三壳体8支撑装置的作用,同时配合第一壳体1,将第二壳体3密封,定位螺栓5有一对,设在第三壳体8的左右两侧。当第一抽气管2抽气,真空度不易升高时,则选择另一台真空泵连接第二抽气管9进行同步抽空,即可提高真空度。抽空完成后静置5分钟,使用氦气探漏仪进行测试第一壳体1和第二壳体3的对接部密封面是否有氦气漏出,间隔5分钟后循环测试,重复两次,即可完成测试密封垫圈7的泄漏率。
[0051]
进一步优选的,所述第二抽气管9固定连接在所述第三壳体8的侧壁。第二抽气管9焊接在第三壳体8的侧壁,不影响装置的支撑和稳定,也便于放置在平面上。
[0052]
进一步的,还可在本实施例中考虑,所述第一抽气管2焊接在第一壳体1的顶部的中心处。第一抽气管2固定在顶部中心处能够让整个密封装置保持平衡和稳定,也更快速均衡的抽空第一壳体1和第二壳体3之间空腔的气体。
[0053]
更进一步的,还可在本实施例中考虑,所述调整垫片4为弧形。弧形形状可以和双头螺柱601的形状更契合,起到更好的密封作用。
[0054]
进一步的,还可在本实施例中考虑,所述密封垫圈7为氟橡胶材质。密封垫圈7为氟橡胶材质,保证真空条件下不易析出小分子杂质。
[0055]
综上所述,本实用新型提供了一种能够控制温度、压强、压缩率等工作环境的橡胶材料密封性能测试装置。
[0056]
以上实施例对本实用新型进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
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