[实用新型]一种格莱圈疲劳性能测试装置

说明书

本实用新型提出了一种格莱圈疲劳性能测试装置，包括：密封箱体，在所述密封箱体中固定有支架；安装在所述支架上的芯轴，所述芯轴中部设有径向向外凸出的圆柱体部分；设置在所述圆柱体部分外部的圆外壳，且所述外壳构造成能沿所述芯轴轴向往复运动；用于测量所述芯轴转速的霍尔传感器，扭矩传感器，用于控制所述性能测试装置运行的控制系统；其中，在所述芯轴上设有第一密封槽，在所述外壳上设有第二密封槽，通过控制系统控制所述芯轴旋转及所述外壳沿所述芯轴做往复运动，模拟所述待测轴用格莱圈或待测孔用格莱圈的工作状态，以测试所述待测轴用格莱圈或所述孔用格莱圈的性能。

技术领域

本实用新型涉及石油工业机械技术领域，具体地，涉及一种格莱圈疲劳性能测试装置。

背景技术

格莱圈作为一种密封件，其由一个橡胶O型圈聚四氟乙烯圈制成。格莱圈可分为孔用格莱圈和轴用格莱圈，依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力，阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时，压力液体通过O形密封圈的弹性变形始最大限度地挤压方形密封圈，使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力，并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。格莱圈具有密封性好、耐磨性好、使用寿命长等优点。

在石油井下使用的机械工具中，常使用格莱圈进行密封。由于石油井下工具的使用环境，要求格莱圈在一定的温度、压力下，能满足密封要求。一些需要格莱圈进行密封的井下工具中的零件往往存在着多种运动形式，如往复直线运动、旋转运动。另外对格莱圈的寿命有一定要求，格莱圈的寿命不能成为工具的薄弱点而影响井下工具的使用。

然而，现有技术中还没有能对格莱圈开展高温高压环境下、长时间、自动往复直线运动、旋转运动、或往复直线运动、旋转运动叠加的格莱圈疲劳性能测试装置。

实用新型内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种格莱圈疲劳性能测试装置，该性能测试装置可以模拟格莱圈实际工作环境(如温度、压力)下的运动形式，并记录转速、扭矩、压力、温度等数据，从而进行格莱圈的密封性能试验。该性能测试装置能够在高温高压环境下对格莱圈进行长时间、自动往复直线运动、旋转运动、或往复直线运动、旋转运动叠加以对格莱圈进行疲劳性能试验。同时，该性能测试装置设有保护控制策略，其能够有效防止试验过程中发生意外。

为此，本实用新型提出了一种格莱圈疲劳性能测试装置，包括：密封箱体，在所述密封箱体中固定有支架；安装在所述支架上的芯轴，所述芯轴中部设有径向向外凸出的圆柱体部分；设置在所述芯轴的圆柱体部分的外部的圆筒形外壳，所述外壳与所述芯轴之间形成密封，且所述外壳构造成能沿所述芯轴轴向往复运动；安装在所述芯轴一端的用于测量所述芯轴转速的霍尔传感器，以及连接在所述芯轴另一端的扭矩传感器，所述扭矩传感器连接有电机；用于控制所述性能测试装置运行的控制系统；其中，在所述芯轴的外表面设有用于安装待测孔用格莱圈的第一密封槽，在所述外壳的内表面设有用于安装待测轴用格莱圈的第二密封槽，所述控制系统构造成能控制所述芯轴的旋转以及所述外壳沿所述芯轴的往复运动，以模拟所述待测轴用格莱圈或待测孔用格莱圈的工作状态，从而测试所述待测轴用格莱圈或所述孔用格莱圈的疲劳性能。

在一个优选的实施例中，所述外壳的一端连接有端盖，在所述端盖与所述芯轴之间设有第一密封机构，在所述端盖与所述外壳之间设有第二密封机构。

在一个优选的实施例中，初始状态在所述外壳与所述芯轴的圆柱体部分之间形成了环状的第一密封空间和第二密封空间，在所述第一密封空间和第二密封空间中填充有液压油。

在一个优选的实施例中，在所述外壳的分别对应于所述第一密封空间和第二密封空间的区域设有油孔，所述油孔连接有油路。

在一个优选的实施例中，所述油路中连接有液压泵和电磁换向阀，且所述液压泵和所述电磁换向阀与所述控制系统连接，用于改变所述第一密封空间和第二密封空间中所述液压油的体积以使所述外壳沿所述芯轴做往复运动。