[发明专利]密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机及试验方法

权利要求书

1.一种密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：包括工扭转往复加载系统、轴向往复加载系统、和密封圈安装装置；

密封圈安装装置，包括安装模具，安装模具包括作动筒（201）和内模具（206），作动筒（201）为中空结构，作动筒（201）内部设有内模具（206），作动筒（201）与内模具（206）上表面之间注有泥沙水混合物（203），作动筒（201）侧面连接泥沙水油排放阀门（208），被测试密封圈（202）放入内模具（206）和作动筒（201）之间；

轴向往复加载系统，能够与被测试密封圈（202）上端面接触，对密封圈的轴向往复加载；

扭转往复加载系统，与作动筒（201）连接，带动作动筒（201）旋转，对密封圈施加往复扭转力矩。

2.根据权利要求1所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：轴向往复加载系统包括导向直线伺服作动器（14）、负荷传感器（19）、导向组件和压杆（20），压杆（20）一端连接导向直线伺服作动器（14），压杆（20）另一端连接压头（204），压头（204）能够与被测试密封圈（202）上端面接触，导向组件包括导向柱（10）、直线轴承（11）和导向板（12），导向板（12）上连接负荷传感器（19）且负荷传感器（19）连接导向直线伺服作动器（14），导向板（12）通过导向杆（10）和轴承（12）做直线运动。

3.根据权利要求2所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：压杆（20）为中空设计结构，压杆（20）内部用于放置循环水（25）。

4.根据权利要求1所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：扭转往复加载装置（6）包括伺服电机（2）、减速机（3）、转矩传感器（5）和扭转往复加载组件，伺服电机（2）连接减速机（3），减速机（3）的输出轴通过联轴器（4）连接转矩传感器（5），转矩传感器（5）经扭转往复加载组件连接密封圈安装装置。

5.根据权利要求4所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：扭转往复加载组件包括扭杆（602）、平键（603）和扭转联轴器（604），联轴器（604）与扭杆（602）通过平键（603）连接，且扭杆（602）连接作动筒（201），扭杆（602）的下端连接平面推力球轴承（601）。

6.根据权利要求1所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：其还包括主机机架（1）、工作台（7）、移动横梁（13）和顶板（15），主机机架（1）上端连接工作台（7），工作台（7）上方为移动横梁（13），移动横梁（13）上方为顶板（15），上顶板（15）和工作台（7）之间通过立柱（17）连接，举升缸（8）的活塞杆与移动横梁（13）连接，移动横梁（13）通过举升缸（8）驱动能够上下移动，扭转往复加载系统位于密封圈安装装置下方并与工作台连接，轴向往复加载系统位于密封圈安装装置上方。

7.根据权利要求6所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：其还包括横梁锁紧系统，横梁锁紧系统包括锁紧油缸（18），锁紧油缸（18）安装在移动横梁（13）后侧，且锁紧油缸（18）与举升缸（8）相互垂直。

8.根据权利要求6所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：其还包括高低温环境试验箱系统，高低温环境试验箱系统包括箱体，箱体底部连接滑轮，滑轮安装在支架导轨(22)上，支架导轨(22)连接工作台（7）上。

9.根据权利要求6所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机，其特征在于：机架（1）底部设有气弹簧减振器（24）。

10.一种利用所述密封圈模拟实际工况高低温压扭耐久试验机进行试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：被测试密封圈（202）放入作动筒（201）和内模具（206）之间，根据实际工况，通过泥沙孔注入泥沙；

S2：作动筒（201）先不与扭杆（602）连接，压头（204）与被测试密封圈（202）的上端面接触，导向直线伺服作动器（14）施加轴向往复载荷，试验过程中，将泥沙水油排放阀门（208）关闭，试验完成，打开泥沙水油排放阀门（208）；

S3：扭杆穿过工作台深入到环境试验箱，与作动筒（201）连接，伺服电机（2）带动上进行正向旋转和反向旋转，对密封圈施加往复扭转力矩；

S4：负荷传感器19和转矩传感器5分别采集轴向直线往复载荷和往复扭转力矩，实时采集力—扭矩—时间等曲线，并监测、记录各种试验数据，包括轴向力峰值、谷值，扭矩峰值、谷值，不同环境温度下的力值和扭矩，力值和扭矩在不同时间阶段的衰减量。