[发明专利]用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置

权利要求书

1.一种用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述试验装置包括旋转唇封系统(1)、风沙环境模拟系统(2)和可视化监测系统(3)，所述旋转唇封系统(1)包括介质腔(1b)、唇型密封(1g)、唇封盖板(1c)、中空透明轴(1f)和可调速变频电机(1j)，所述介质腔(1b)一端安装有唇型密封(1g)，所述介质腔(1b)另一端与可调速变频电机(1j)相连，所述中空透明轴(1f)置于介质腔(1b)中，所述中空透明轴(1f)一端与唇型密封(1g)唇口弹性接触，所述中空透明轴(1f)的另一端由固定在基座上的鞍式支座(1i)固定；

所述风沙环境模拟系统(2)的风沙出口位于所述中空透明轴(1f)一端与唇型密封(1g)的密封面，所述密封面位于所述可视化监测系统(3)的视觉范围内。

2.根据权利要求1所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述的中空透明轴(1f)与唇型密封(1g)、介质腔(1b)和可调速变频电机轴(1j)的回转中心轴在同一直线上。

3.根据权利要求1或2所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述的风沙循环模拟系统(2)风沙腔(2a)、循环风机(2b)和连通管道(2c)，所述风沙腔(2a)为半封闭结构，其开口侧与旋转唇封空气侧相通，风沙腔(2a)上下各开设有进风口(2a₁)和出风口(2a₂)，进风口(2a₁)和出风口(2a₂)经连通管道(2c)与循环风机(2b)相连。

4.根据权利要求1或2所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述的可视化监测系统(3)高速CCD相机(3c)、平面镜(3b)和聚光灯(3a)，所述聚光灯(3a)对准唇封(1g)最上方唇口部位，平面镜(3b)调整好设定角度通过改变光路保证高速CCD相机(3c)透过中空透明轴(1f)能拍摄到聚光灯(3a)对准的密封面。

5.根据权利要求1或2所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括数据采集与控制系统(4)，所述数据采集与控制系统(4)包括数据采集系统工控机(4a)和动态扭矩传感器(4b)，所述介质腔(1b)另一端经动态扭矩传感器(4b)与可调速变频电机(1j)相连；所述可调速变频电机(1j)和数据采集与控制系统(4)电连接，以实现变频电机转速和动作时间可控。

6.根据权利要求3所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括数据采集与控制系统(4)，所述数据采集与控制系统(4)包括数据采集系统工控机(4a)和动态扭矩传感器(4b)，所述介质腔(1b)另一端经动态扭矩传感器(4b)与可调速变频电机(1j)相连；所述可调速变频电机(1j)和数据采集与控制系统(4)电连接，以实现变频电机转速和动作时间可控；所述循环风机(2b)和数据采集与控制系统(4)电连接，以实现风沙循环模拟系统中风速和流量可控。

7.根据权利要求3所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括数据采集与控制系统(4)，所述数据采集与控制系统(4)包括数据采集系统工控机(4a)和动态扭矩传感器(4b)，所述介质腔(1b)另一端经动态扭矩传感器(4b)与可调速变频电机(1j)相连；所述可调速变频电机(1j)和数据采集与控制系统(4)电连接，以实现变频电机转速和动作时间可控；所述高速CCD相机和数据采集与控制系统(4)电连接，以实现唇封(1g)最上方唇口部位密封面的实时监测。

8.根据权利要求1或2所述的用于模拟风沙环境下实时监测颗粒物侵入旋转唇封的试验装置，其特征在于：所述介质腔(1b)上分别钻排气孔(1a)和注油孔(1d)。