[实用新型]一种高压氢气下橡胶密封圈密封特性检测装置

说明书

本实用新型公开了一种高压氢气下橡胶密封圈密封特性检测装置，包括：密封上盖、压力腔、密封下盖、悬臂梁式压力传感器以及传力杆，密封上盖密封盖合于压力腔上，密封上盖与压力腔内壁之间形成气腔；密封上盖对应气腔设置有阶梯检测面以及伸出有装配柱，密封下盖设置于气腔中并密封套装到装配柱上，密封下盖对应阶梯检测面设置有阶梯配合面，阶梯配合面与阶梯检测面之间形成至少两个以上的橡胶密封圈安装空间。本实用新型传力杆与密封圈的主密封面直接接触，解决了现有技术无法直接测量主密封面的接触应力而影响了对密封圈的密封特性评价，本实用新型测量的部位为密封圈的主密封面，可以直接反映主密封面所受的接触应力大小。

技术领域

本实用新型涉及检测装置领域，特别涉及一种高压氢气下橡胶密封圈密封特性检测装置。

背景技术

氢能是新世纪重要的二次能源，高压储氢系统已成为世界各国氢能产业化推进的重点。橡胶密封件是高压氢系统不可缺少的重要组成部分，但其长期工作在高压高纯气体环境下极易发生氢致损伤而引起泄漏失效，严重危及系统安全甚至引发灾难。为确保高压氢系统橡胶密封结构的长久、可靠运行，必须对O形橡胶密封圈密封在高压氢气环境下的密封性能进行测试和评估。

目前普遍接受的O形橡胶密封圈密封理论指出，O形橡胶密封圈密封的基本工作原理为：通过使O形橡胶密封圈发生弹性变形，使得密封接触面上产生接触应力，使其紧贴在被密封面上并挤入密封面所有微观凹陷形成封闭的阻断密封带；密封面上的最大接触应力大于被密封介质的压力，则泄漏就不能形成，反之流体则会进入密封件和密封面之间的间隙并导致因表面分离引起的泄漏。因此最大接触应力和泄漏量是O形橡胶密封圈密封性能测试关注的重点。

现有的测量装置的测量部件直接暴露于氢气环境中，受到氢气干扰；测量部件须采用成本昂贵的耐氢应变片，零件寿命大为缩短；预压缩量需要通过更换垫圈来调节，同时接触应力测量点并非位于主密封面上，无法获取主接触面的受力情况，而往往在实际应用中，主密封面的受力情况直接影响了密封圈的密封性能；并且，其只能对固定规格的O形圈进行测试，无法测试不同规格的密封圈。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种高压氢气下橡胶密封圈密封特性检测装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种高压氢气下橡胶密封圈密封特性检测装置，包括：密封上盖、压力腔、密封下盖、悬臂梁式压力传感器以及传力杆，密封上盖密封盖合于压力腔上，密封上盖与压力腔内壁之间形成气腔；密封上盖对应气腔设置有阶梯检测面以及伸出有装配柱，密封下盖设置于气腔中并密封套装到装配柱上，密封下盖对应阶梯检测面设置有阶梯配合面，阶梯配合面与阶梯检测面之间形成至少两个以上的橡胶密封圈安装空间，各橡胶密封圈安装空间沿径向排列，各橡胶密封圈安装空间与气腔连通，密封上盖和密封下盖之间还形成一密闭的测漏腔，测漏腔与橡胶密封圈安装空间连通，各橡胶密封圈安装空间供不同直径的橡胶密封圈装入，各橡胶密封圈安装空间开设有供所述传力杆穿入的检测孔，在检测时，传力杆穿过装有橡胶密封圈的橡胶密封圈安装空间的检测孔，没有装入橡胶密封圈的橡胶密封圈安装空间的检测孔均堵塞起来，所述悬臂梁式压力传感器通过与橡胶密封圈接触的传力杆检测橡胶密封圈的接触应力。

优选的，所述装配柱外表面包括螺纹段以及具有刻度的测量段，所述密封下盖中部具有装配孔，装配孔具有与所述螺纹段配合的装配螺纹。

优选的，所述悬臂梁式压力传感器固定设置于密封上盖上，悬臂梁式压力传感器具有悬臂，悬臂上对应每个检测孔分别开设有通孔，所述传力杆为多个，每个传力杆分别穿插于检测孔和通孔中，传力杆上具有固定螺母以及密封螺母，在检测时，与橡胶密封圈接触的传力杆的固定螺母与悬臂相接触，将传力杆受到的压力传递至悬臂，与橡胶密封圈接触的传力杆的密封螺母脱离检测孔，没有与橡胶密封圈接触的传力杆的密封螺母将检测孔堵塞起来。

优选的，所述传力杆的杆体上具有连接螺纹以及位于连接螺纹下方的光滑装配段，固定螺母和密封螺母通过连接螺纹连接到杆体上，光滑装配段穿入检测孔中。