[发明专利]一种密封圈杨氏模量半物理检测装置和方法

权利要求书

1.一种密封圈杨氏模量半物理检测装置，其特征在于：包括对心机构、测力组件(17)和包含有位移传感器(12)和力传感器(8)的加载机构，被检测的密封圈(11)置于对心机构上，对心机构底部安装有测力组件(17)，加载机构分别连接到对心机构和测力组件(17)，加载机构运行带动测力组件(17)进而带动对心机构工作，测力组件(17)用于防止加载机构施加到对心机构的旋转扭力过大，通过对心机构使得密封圈(11)和力传感器(8)同轴布置；加载机构运行施加轴向加载力到对心机构的密封圈(11)上，通过加载机构中的位移传感器(12)和力传感器(8)获得密封圈(11)轴向被压缩所受位移和力；

所述的对心机构包括卡盘体(10)、底板(18)和活动卡爪(19)，底板(18)上安装有卡盘体(10)和布置在卡盘体(10)三条轨道上的三个活动卡爪(19)，底板(18)旋转带动活动卡爪(19)沿径向移动，活动卡爪(19)外侧边缘通过阻尼铰链铰接有用于连接阻挡到密封圈(11)外侧的挡柱(20)；

所述的加载机构包括AC电机(1)、双联齿轮(2)、滑移齿轮(3)、第一定齿轮(4)、滚珠丝杠(5)、丝杠螺母(6)、上板(7)、上压板(9)、位移传感器(12)和力传感器(8)，AC电机(1)输出轴与双联齿轮(2)同轴连接；

双联齿轮(2)一端的齿轮经滑移齿轮(3)与第二定齿轮(14)啮合连接，第二定齿轮(14)和第一带轮(15)同轴固定连接，第一带轮(15)和第二带轮(16)带传动连接，第二带轮(16)与测力组件(17)一端同轴连接，测力组件(17)另一端与所述对心机构的底板(18)同轴连接；

双联齿轮(2)另一端的齿轮经滑移齿轮(3)与第一定齿轮(4)啮合连接，第一定齿轮(4)与滚珠丝杠(5)同轴固定连接，滚珠丝杠(5)上套装有丝杠螺母(6)，丝杠螺母(6)和上板(7)一侧固定连接，上板(7)另一侧套装连接在与滚珠丝杠(5)平行的导向轴(13)中；

上板(7)和上压板(9)相平行地布置在对心机构的密封圈上方，上板(7)和上压板(9)之间固定连接有力传感器(8)，力传感器(8)与底板(18)中心同轴对齐安装，上压板(9)连接位移传感器(12)，位移传感器(12)活动端固定连接到上压板(9)侧面，位移传感器(12)本体固定安装在所述对心机构的卡盘体(10)侧面；

所述的测力组件包括输入轴(26)、衬套(24)、弹簧(23)、楔形块(21)、输出轴(22)和调力螺栓(25)，输入轴(26)一端与第二带轮(16)同轴连接，输入轴(26)另一端与衬套(24)同轴固定连接，输出轴(22)一端具有齿状圆柱，输出轴(22)的齿状圆柱端套装在衬套(24)内，衬套(24)侧壁开有通孔，通孔从内向外依次安装有楔形块(21)和调力螺栓(25)，楔形块(21)和调力螺栓(25)之间连接有弹簧(23)，楔形块(21)内端连接到输出轴(22)的齿状圆柱端的齿上，楔形块(21)沿旋转方向的端面为楔形，调力螺栓(25)螺纹安装到通孔中。

2.根据权利要求1所述的一种密封圈杨氏模量半物理检测装置，其特征在于：所述的输入轴(26)旋转通过楔形块(21)拨动输出轴(22)齿状圆柱端上的齿带动输出轴(22)旋转，并通过调力螺栓(25)旋进旋出控制弹簧(23)的压缩量来调定楔形块(21)拨动时的输出力矩。

3.一种密封圈杨氏模量半物理检测方法，其特征在于采用权利要求1-2任一所述装置，然后采用以下步骤进行检测：

1)先将密封圈(11)放置在对心机构的卡盘体(10)上，挡柱(20)布置在活动卡爪(19)外缘上方的竖直位置，使得滑移齿轮(3)位于下位，AC电机(1)运行通过带动测力组件(17)旋转进而带动底板(18)旋转，三个活动卡爪(19)同时同速沿径向移动使得三个挡柱(20)夹紧密封圈(11)，使得密封圈(11)与底板(18)和力传感器(8)的中心重合，完成对中；

2)移动滑移齿轮(3)到位于上位，AC电机(1)运行带动上板(7)朝向对心机构移动，使得上压板(9)向对心机构上的密封圈(11)施加加载力以轴向压缩密封圈(11)，通过位移传感器(12)和力传感器(8)获得密封圈(11)轴向被压缩时的压缩位移和压缩位移对应所受到的力；

3)根据压缩位移和力的数据进行处理获得密封圈(11)的杨氏模量特性参数。