本發(fā)明屬于橡膠產(chǎn)品密封性能試驗(yàn)，具體涉及一種密封圈油封性能試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

1、密封圈作為一種高精密配件，其主要作用是防止箱體或管道內(nèi)油/氣的泄漏以及外界物質(zhì)如空氣、水和雜質(zhì)等進(jìn)入箱體內(nèi)。密封圈的油封性能與機(jī)械設(shè)備能否正常使用以及使用壽命密切相關(guān)，開(kāi)展油封試驗(yàn)是密封圈出廠前或裝配使用前的一項(xiàng)重要工作。

2、目前，對(duì)密封圈性能的檢測(cè)還缺乏有效的技術(shù)手段，普遍采用的方法主要有兩種：一種是運(yùn)用通用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)密封材料進(jìn)行摩擦學(xué)試驗(yàn)，主要是檢測(cè)材料的摩擦系數(shù)，耐磨性等摩擦學(xué)性能，與密封元件實(shí)際的使用情況相差甚遠(yuǎn)，因此該試驗(yàn)方法無(wú)法反應(yīng)密封元件在實(shí)際工況下的防泄漏能力，也無(wú)法評(píng)判密封元件的加工裝配質(zhì)量，如果密封圈僅憑此試驗(yàn)所得的結(jié)果就應(yīng)用于實(shí)際工作系統(tǒng)中，則很可能會(huì)給機(jī)器設(shè)備造成嚴(yán)重的不良影響；另一種是利用臺(tái)架實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)際工況，測(cè)量密封圈工作時(shí)的泄漏量，但泄漏量?jī)H是密封圈綜合性能指標(biāo)中的一項(xiàng)，因此該實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法綜合評(píng)價(jià)密封圈的性能。

3、因此，公告號(hào)為cn102706551b、名稱為“一種唇封測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)”的發(fā)明專(zhuān)利針對(duì)唇型密封圈，發(fā)明了一種測(cè)試范圍廣、測(cè)試精度高以及能夠綜合評(píng)價(jià)密封圈性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要由支撐系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、供油循環(huán)系統(tǒng)、扭矩測(cè)量系統(tǒng)、泄漏量測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)以及密封圈測(cè)試系統(tǒng)組成。工作時(shí)，交流電機(jī)與變頻器連接，通過(guò)變頻器改變頻率實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)0～6000rpm的無(wú)極變速；油腔上的進(jìn)油口以及出油口分別與供油泵的進(jìn)出口相連通，來(lái)提供實(shí)驗(yàn)時(shí)的循環(huán)油；限油腔加上一個(gè)小燒杯承接泄露的油，通過(guò)精密天平稱重得出密封圈的泄漏量；靜態(tài)扭矩傳感器與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)時(shí)顯示整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的摩擦力矩。但稱重的方法主要適用于較大量的泄漏，對(duì)于微量泄漏當(dāng)前主要通過(guò)人工觀察是否存在滲油現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行分析，特別是對(duì)于多規(guī)格唇型密封圈油封性能試驗(yàn)，現(xiàn)有的方法效率不高。

4、總之，現(xiàn)有的密封圈油封性能試驗(yàn)方法存在適應(yīng)性不強(qiáng)，對(duì)人工的現(xiàn)場(chǎng)檢查、觀察依賴性較高，不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏并終止測(cè)試，試驗(yàn)工作效率不高等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種密封圈油封性能試驗(yàn)方法，基于一般密封圈油封性能試驗(yàn)裝置，特別是一種多規(guī)格唇型密封圈的油封性能試驗(yàn)裝置，將不同型號(hào)唇形密封圈油封性能試驗(yàn)的項(xiàng)目和要求進(jìn)行共性總結(jié)，形成統(tǒng)一可配置試驗(yàn)步驟，針對(duì)不同的密封圈只需根據(jù)該密封圈的測(cè)試需求進(jìn)行參數(shù)配置和測(cè)試項(xiàng)目配置即可，系統(tǒng)可自動(dòng)完成測(cè)試工作。

2、本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種密封圈油封性能試驗(yàn)方法，將被測(cè)件（也稱為試驗(yàn)件或測(cè)試件）安裝到密封試驗(yàn)裝置中，通過(guò)注入密封油并按照試驗(yàn)要求設(shè)置油壓進(jìn)行密封性試驗(yàn)，其特征在于，建立自動(dòng)試驗(yàn)項(xiàng)目集，根據(jù)被測(cè)件試驗(yàn)需求配置試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)先后順序以及相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)，并提供組合試驗(yàn)項(xiàng)目配置；通過(guò)對(duì)密封油連續(xù)壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)分析，判斷試驗(yàn)過(guò)程中是否有泄漏發(fā)生，若有泄漏發(fā)生，如出現(xiàn)壓力值連續(xù)下降趨勢(shì)，則可懷疑有泄漏發(fā)生，告警并中止試驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)漏油及其他異常，僅僅是檢測(cè)誤差等造成的虛警，則可繼續(xù)試驗(yàn)，否則試驗(yàn)終止，排查問(wèn)題；若自動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)異常，則順序完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目，并人工確認(rèn)最終試驗(yàn)結(jié)果。

3、進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)項(xiàng)目集包括單項(xiàng)試驗(yàn)和組合試驗(yàn)，所述單項(xiàng)試驗(yàn)包括靜態(tài)試驗(yàn)、壓力試驗(yàn)、溫度試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、輻射試驗(yàn)等，試驗(yàn)項(xiàng)目集中單項(xiàng)試驗(yàn)一般是指其他環(huán)境條件為常態(tài)工作條件，改變?cè)搯雾?xiàng)試驗(yàn)條件所做的試驗(yàn)，所述組合試驗(yàn)是指至少兩項(xiàng)單項(xiàng)試驗(yàn)的組合；一次油封性能試驗(yàn)至少包含一個(gè)組合試驗(yàn)或兩個(gè)及以上分時(shí)進(jìn)行的組合試驗(yàn)；所述組合試驗(yàn)就是將配置好試驗(yàn)參數(shù)的兩個(gè)或兩個(gè)以上單項(xiàng)試驗(yàn)組合后同步進(jìn)行或按先后順序依次進(jìn)行，無(wú)泄漏或無(wú)其他異常時(shí)，試驗(yàn)按計(jì)劃時(shí)間自動(dòng)完成直至結(jié)束后確認(rèn)結(jié)果。

4、進(jìn)一步的，所述壓力試驗(yàn)包括高壓試驗(yàn)、低壓試驗(yàn)或常壓試驗(yàn)，所述常壓包括常態(tài)壓力（含大氣壓）或日常工作壓力（也可以是平均工作壓力），所述高壓與低壓是相對(duì)概念，高壓主要是針對(duì)密封圈常態(tài)工作壓力而言，指大于等于最大工作壓力，或者常壓的2倍及以上，所述低壓指小于等于最小工作壓力；所述溫度試驗(yàn)包括高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、常溫試驗(yàn)，具體溫度值根據(jù)試驗(yàn)需要設(shè)定，所述常溫包括室溫或日常工作溫度，所述高溫指大于等于最高工作溫度，或者常溫的2倍及以上，所述低溫指小于等于最低工作溫度；所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)包括轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)（轉(zhuǎn)動(dòng)速度可設(shè)置）、振動(dòng)試驗(yàn)、擺動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)振動(dòng)、擺動(dòng)的頻率與幅度依據(jù)測(cè)試需求設(shè)置；所述轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)包括高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)和常轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，所述常轉(zhuǎn)速包括日常工作轉(zhuǎn)速，所述高轉(zhuǎn)速指大于等于最高工作轉(zhuǎn)速，或者常轉(zhuǎn)速的2倍及以上。

5、進(jìn)一步的，所述組合試驗(yàn)包括靜態(tài)常溫常壓試驗(yàn)、靜態(tài)常溫高壓試驗(yàn)、靜態(tài)常溫低壓試驗(yàn)、靜態(tài)高溫常壓試驗(yàn)、靜態(tài)高溫高壓試驗(yàn)、靜態(tài)高溫低壓試驗(yàn)、常溫常壓常轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、常溫常壓高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、常溫常壓振動(dòng)試驗(yàn)、常溫常壓擺動(dòng)試驗(yàn)、常溫常壓輻射試驗(yàn)、高溫高壓常轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、高溫高壓高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、高溫高壓振動(dòng)試驗(yàn)、高溫高壓擺動(dòng)試驗(yàn)、高溫高壓輻射試驗(yàn)，以及以上試驗(yàn)的按時(shí)間順序組合試驗(yàn)等等，可以進(jìn)行任意可行的單項(xiàng)試驗(yàn)組合，提前預(yù)置好經(jīng)常使用的組合試驗(yàn)及其參數(shù)，可有效提高了試驗(yàn)項(xiàng)目配置的效率。

6、進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)項(xiàng)目集還包括耐受性試驗(yàn)，所述耐受性試驗(yàn)包括一般耐受性試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)或極限性能試驗(yàn)，所述耐受性試驗(yàn)有時(shí)也分為靜態(tài)耐受性試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)耐受性試驗(yàn)，耐受性試驗(yàn)一般試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)不小于24小時(shí)，試驗(yàn)環(huán)境以較惡劣的環(huán)境為主；所述一般耐受性試驗(yàn)包括24小時(shí)以及上常溫常壓常轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，即正常工作狀態(tài)連續(xù)工作性能試驗(yàn)，一般選擇試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為24小時(shí)、48小時(shí)或72小時(shí)；所述壽命試驗(yàn)包括24小時(shí)以及上高溫高壓高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，通過(guò)環(huán)境條件或時(shí)間加速，驗(yàn)證抽樣產(chǎn)品是否能夠達(dá)到預(yù)期壽命；所述極限性能試驗(yàn)包括連續(xù)高溫高壓高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，直至試驗(yàn)件出現(xiàn)泄漏，記錄泄漏發(fā)生時(shí)間，方便后續(xù)壽命評(píng)估。

7、進(jìn)一步的，所述耐受性試驗(yàn)還包括產(chǎn)品壽命估計(jì)，所述產(chǎn)品壽命估計(jì)的方法包括自然指數(shù)估計(jì)法一或自然指數(shù)估計(jì)法二或常用指數(shù)法：

8、記常態(tài)工作溫度為t0、常態(tài)工作壓力為p0、常態(tài)工作轉(zhuǎn)速為v0，耐受性試驗(yàn)環(huán)境溫度t1、壓力p1、轉(zhuǎn)速v1，產(chǎn)品合格率η，壽命調(diào)節(jié)系數(shù)α1，指數(shù)調(diào)節(jié)系數(shù)α2，試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)t1，所述自然指數(shù)估計(jì)法一預(yù)測(cè)壽命t為：

9、t=α1ηexp(t1p1v1/t0p0v0)

10、所述自然指數(shù)估計(jì)法二預(yù)測(cè)壽命t為：

11、t=α1ηexp(α2t1p1v1/t0p0v0)

12、記密底系數(shù)為k，所述常用指數(shù)法預(yù)測(cè)壽命t為：。

13、以上為單次試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)際產(chǎn)品壽命一般應(yīng)為統(tǒng)計(jì)結(jié)果；因此，同類(lèi)型耐受性試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行多次，一般不少于5次，通常10次以上。

14、進(jìn)一步的，所述對(duì)連續(xù)壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)分析包括對(duì)連續(xù)壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波或擬合（一般為直線擬合，濾波和擬合均采用成熟技術(shù)），壓力值隨時(shí)間連續(xù)遞減判斷為有漏油發(fā)生。

15、進(jìn)一步的，所述壓力值隨時(shí)間連續(xù)遞減判斷方法包括根據(jù)濾波變化速率或直線擬合斜率是否（為負(fù)）小于某一小于0的閾值進(jìn)行判斷；其中，對(duì)于濾波方法可以考慮閾值為壓力表最小分辨率的1～3倍；對(duì)于直線擬合法閾值可以取為壓力表最小分辨率的1～10倍除以連續(xù)采樣時(shí)長(zhǎng)。

16、進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)方法步驟包括：

17、s1、被測(cè)件安裝：將被測(cè)件安裝到密封試驗(yàn)裝置中；

18、s2、設(shè)置試驗(yàn)項(xiàng)目及順序：根據(jù)被測(cè)件測(cè)試需求設(shè)置一項(xiàng)或多項(xiàng)組合試驗(yàn)項(xiàng)目及其先后順序；

19、s3、設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)：根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目要求設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)；

20、步驟s2和s3可以同步進(jìn)行。

21、s4、注油：向試驗(yàn)裝置注入試驗(yàn)用油至預(yù)設(shè)的試驗(yàn)壓力，一般為第一項(xiàng)試驗(yàn)的壓力值；

22、s5、開(kāi)始試驗(yàn)：按照預(yù)置的試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)參數(shù)，執(zhí)行試驗(yàn)操作并計(jì)時(shí)，可以與步驟s4合并程序自動(dòng)執(zhí)行；

23、s6、漏油確認(rèn)：試驗(yàn)過(guò)程中、試驗(yàn)中止或試驗(yàn)完成后，對(duì)漏油口進(jìn)一步檢查確認(rèn)。

24、進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)方法步驟還包括：s7、合格率分析和/或壽命分析，所述合格率分析包括自動(dòng)合格率分析，所述壽命分析可以通過(guò)壽命估計(jì)法進(jìn)行。

25、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種密封圈油封性能試驗(yàn)方法，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目集設(shè)置和自動(dòng)油壓監(jiān)測(cè)分析，實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工定時(shí)或連續(xù)監(jiān)測(cè)檢查，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏異常，無(wú)異常時(shí)油封試驗(yàn)自動(dòng)順序進(jìn)行，從而有效提高了密封圈油封性能試驗(yàn)效率；另一方面，組合試驗(yàn)的預(yù)置，也提高了試驗(yàn)項(xiàng)目配置的效率；再者，通過(guò)耐受性試驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品最小壽命、平均壽命、最大壽命等可靠性參數(shù)的合理估計(jì)，從而使得產(chǎn)品質(zhì)量具有可信的量化基礎(chǔ)。