一种橡胶o形圈密封性能试验装置及方法
技术领域
1.本发明涉及橡胶o形圈密封性能试验技术领域，尤其涉及一种橡胶o形圈密封性能试验装置及方法。
背景技术：2.橡胶o型圈是一类装配在各种机械设备上，在规定的温度、压力、以及不同的液体或气体介质中，在静止或运动状态下起密封作用的橡胶制品。在卫浴、船舶、汽车、五金、电子、航空、航天、机械等多个行业中广泛使用。其中，橡胶o型圈的密封性能是重要的使用指标，该指标的准确表征对材料选择、国产化替代等工作具有重要意义。目前，针对橡胶材料耐液体性能的检测方法大多使用gb/t 1690-2010《硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法》，但该方法仅针对橡胶材料标准试样，不针对橡胶o形圈，更不能直观的表征o形圈的密封性能。针对橡胶o形圈，检测方法大多使用gb/t 5720-2008《o形橡胶密封圈试验方法》。但是该方法标准仅提供拉伸性能、体积质量变化等常规试验方法，未提供直观的密封性能检测方法。
3.在专利cn201910738849.1中，公开了一种橡胶密封圈耐油性能验证装置及方法，包括底座、支杆、检测卡板、卡板、待测橡胶圈、螺旋管和油罐，油罐穿过支杆通过卡板进行固定，螺旋管对油罐内的液体进行加热，待测橡胶圈与油罐有孔一端连接并通过螺杆和螺母调节。该发明的有益效果是：装置结构简单，连接部件少，可在标准实验室或生产现场操作使用；橡胶圈密封性能考核验证参数较多，通过调节螺母、螺旋管、增压泵和注入不同油液分别考核验证橡胶圈压缩量、温度、压力和密封油液对橡胶圈密封性能的影响，客观的表征了橡胶圈实际使用过程中的密封性能，为橡胶圈批次性质量考核、失效件漏油量分析提供了一种可量化的密封性表征装置。
4.在cn202111455753.8中，公开了一种sf6断路器橡胶密封圈气密性试验装置。包括气密试验箱、水槽、固定支架以及气体回收系统。本发明sf6断路器老化橡胶密封圈气密性试验及气体回收装置可以对老化橡胶密封圈进行气密性试验，准确判断密封件是否失效，并且将试验用的sf6气体进行回收，避免其发生泄漏。本发明可有效提高密封可靠性，降低因气体泄漏引起sf6密度降低导致的安全事故发生，实现sf6回收安全性高和避免回收sf6时发生泄漏的目的，提高电力系统的运行稳定性。
5.在cn202021818751.1中，公开了一种橡胶密封圈密封性测试装置，属于密封圈技术领域。该橡胶密封圈密封性测试装置。包括机架组件、套接柱、套接环和进水组件。所述机架组件包括下箱体和上架体，所述上架体固定在所述下箱体上端部，所述套接柱安装于所述下箱体上端部，所述套接环位于所述套接柱上方，且所述套接环与所述上架体之间固定有伸缩件。本实用新型通过将橡胶密封圈套在套接柱表面，然后将套接环套在橡胶密封圈表面，通过进水管和喷嘴配合，将液体输送至橡胶密封圈的上表面，操作人员通过观察液体是否流入到流入到橡胶密封圈的下方，便可以直观的了解到橡胶密封圈的密封性，操作方便。
6.上述已公开专利均能进行橡胶o形圈密封性能测试试验，但是存在以下不足：
7.1、装置和操作过程较复杂，仅能同时进行一项或少数几项试验，不便于扩大试验规模；
8.2、该标准提供的方法是基于橡胶o形圈试验后，收集泄漏的液体体积来表征其密封性能，行业内称为体积法密封性能检测。
9.由于试验装置较大，不可避免地会出现部分泄漏的液体附着在装置表面，导致泄漏的液体体积系统性减少，造成试验结果不准确。
技术实现要素：10.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种橡胶o形圈密封性能试验装置及方法，该试验装置结构简捷，便于规模化试验，其检测精度也更高。
11.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
12.一种橡胶o形圈密封性能试验装置，包括：
13.相配合安装的上压块和下底座，所述上压块与下底座之间通过紧固件进行固定，所述橡胶o形圈设置于上压块和下底座之间，所述上压块、下底座和橡胶o形圈之间形成压缩空腔。
14.进一步的，所述上压块与下底座均采用一体成型结构制作而成，所述上压块包括压板和固定于压板中心的凸块；所述下底座包括主体，所述主体的上端外侧具有向外延伸的法兰板；所述橡胶o形圈位于法兰板上。
15.进一步的，所述压板上呈圆周阵列有三个固定孔，所述法兰板上呈圆周阵列有三个螺纹孔，所述固定孔与螺纹孔相对应，所述紧固件设置于固定孔内，其延伸端旋接于螺纹孔内。
16.进一步的，所述主体整体呈空心圆柱结构，其内部形成下凹空腔，所述下凹空腔上侧端为开口；所述凸块延伸至下凹空腔内。
17.进一步的，所述下凹空腔的内径大于凸块的直径。
18.更进一步的，所述压板与法兰板之间还设置有第一限位环和第二限位环，所述紧固件位于第一限位环与第二限位环之间；所述橡胶o形圈位于第一限位环的内侧。
19.更进一步的，所述紧固件为m8螺栓。
20.一种橡胶o形圈密封性能试验装置的测试方法，包括以下步骤：
21.s1、测量计算得出橡胶o形圈安装在上压块与下底座之间后，形成的压缩空腔的体积v；
22.s2、将下底座的下凹空腔的开口向上，加入指定试验的试验液体，加入体积为v
液
；
23.s3、在下底座的法兰板上放置待试验的橡胶o形圈，确保下凹空腔的开口位于橡胶o形圈的内部，且橡胶o形圈的圆心与下凹空腔的圆柱中心轴同心；
24.s4、在下底座的三个螺纹孔处，放置第一限位环和第二限位环，确保螺纹孔位于第一限位环与第二限位环之间；
25.s5、将上压块放置在装置下底座和橡胶o形圈的上侧，使用紧固件将上压块和下底座拧紧并压缩橡胶o形圈，直至压板和法兰板之间的高度与第一限位环、第二限位环的高度相等；
26.s6、将该装置安装完成后的进行称重，得到试验前重量m1；
27.s7、将称重完成后的装置置于指定温度的加热箱中，试验持续指定的时间；
28.s8、试验完成后，将装置取出，迅速浸入酒精或汽油类挥发性液体，再将装置取出吹干晾冷；
29.s9、将装置再次进行称重，得到试验后重量m2；
30.s10、通过计算试验前后重量差m1－m2，即得出在该试验参数条件下的橡胶o形圈的密封性能。
31.本发明的有益效果：
32.(1)检测精度高：本发明提出的一种橡胶o形圈密封性能试验装置及方法通过试验前后装置的重量差做为橡胶o形圈的密封性能表征指标，试验后附着在装置表面的液体通过浸入挥发性液体的方式进行清洗，不会因液体残留附着造成检测指标波动，并且通过提高称重装置的检测精度，可进一步提高本专利提供的检测方法得到的检测结果精度；
33.(2)该装置结构简洁，操作便捷，可以同时开展大批量橡胶o形圈密封性能检测；由于该装置结构简洁、尺寸较小、操作便捷，可以同时开展多批橡胶o形圈的密封性能检测试验，对于橡胶o形圈选材或国产化材料替代等工作具有更加显著的实际应用意义。
附图说明
34.图1是本发明的剖视图；
35.图2是上压块的俯视图；
36.图3是下底座的俯视图；
37.图4是本发明的剖视图。
38.图中，1-上压块、11-压板、111-固定孔、12-凸块、2-下底座、21-主体、22-法兰板、221-螺纹孔、222-下凹空腔、3-紧固件、4-橡胶o形圈、5-压缩空腔、6-第一限位环、7-第二限位环。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例一、本实施例中，如图1至图3所示，一种橡胶o形圈密封性能试验装置，包括相配合安装的上压块1和下底座2，所述上压块1与下底座2之间通过紧固件3进行固定，所述橡胶o形圈4设置于上压块1和下底座2之间，所述上压块1、下底座2和橡胶o形圈4之间形成压缩空腔5。
41.本实施例进一步设置为：所述上压块1与下底座2均采用一体成型结构制作而成，所述上压块1包括压板11和固定于压板中心的凸块12；所述下底座2包括主体21，所述主体
21的上端外侧具有向外延伸的法兰板22；所述橡胶o形圈4位于法兰板22上。
42.本实施例中，所述凸块12为实心的圆柱形结构，所述压板11为圆板结构，所述法兰板22为圆环板，所述压板11的直径等于圆环板的外径直径；所述上压块1与下底座2采用铝合金制成。
43.本实施例进一步设置为：所述压板11上呈圆周阵列有三个固定孔111，所述法兰板22上呈圆周阵列有三个螺纹孔221，所述固定孔111与螺纹孔221相对应，所述紧固件3设置于固定孔111内，其延伸端旋接于螺纹孔221内。
44.本实施例中，螺纹孔221为m8螺纹孔。
45.本实施例进一步设置为：所述主体21整体呈空心圆柱结构，其内部形成下凹空腔222，所述下凹空腔222上侧端为开口；所述凸块12延伸至下凹空腔222内。
46.本实施例中，所述下凹空腔222为圆柱结构，所述凸块12位于下凹空腔222上侧中心位置，所述下凹空腔222的深度大于凸块12的高度。
47.本实施例进一步设置为：所述下凹空腔222的内径大于凸块12的直径。
48.本实施例进一步设置为：所述压板11与法兰板22之间还设置有第一限位环6和第二限位环7，所述紧固件3位于第一限位环6与第二限位环7之间；所述橡胶o形圈4位于第一限位环6的内侧。
49.本实施例中，所述上压块1与下底座2通过紧固件3旋接螺纹孔221进行拧紧，拧紧的程度由第一限位环6与第二限位环7保证；所述第一限位环6与第二限位环7的高度根据待检测的橡胶o形圈4的压缩量设置。
50.本实施例进一步设置为：所述紧固件3为m8螺栓。
51.本实施例中，所述第一限位环6的直径小于第二限位环7的直径，所述第一限位环6与第二限位环7的截面为圆形，其截面直径一致，所述第一限位环6的截面直径大于m8螺栓上螺杆的直径。
52.实施例二、本实施例提供一种橡胶o形圈密封性能试验装置的测试方法，包括以下步骤：
53.s1、测量计算得出橡胶o形圈4安装在上压块1与下底座2之间后，形成的压缩空腔5的体积v；
54.s2、将下底座2的下凹空腔222的开口向上，加入指定试验的试验液体，加入体积为v
液
；
55.s3、在下底座2的法兰板22上放置待试验的橡胶o形圈4，确保下凹空腔222的开口位于橡胶o形圈4的内部，且橡胶o形圈4的圆心与下凹空腔222的圆柱中心轴同心；
56.s4、在下底座2的三个螺纹孔221处，放置第一限位环6和第二限位环7，确保螺纹孔221位于第一限位环6与第二限位环7之间；
57.s5、将上压块1放置在装置下底座2和橡胶o形圈4的上侧，使用紧固件3将上压块1和下底座2拧紧并压缩橡胶o形圈4，直至压板11和法兰板22之间的高度与第一限位环6、第二限位环7的高度相等；
58.s6、将该装置安装完成后的进行称重，得到试验前重量m1；
59.s7、将称重完成后的装置置于指定温度的加热箱中，试验持续指定的时间；
60.s8、试验完成后，将装置取出，迅速浸入酒精或汽油类挥发性液体，再将装置取出
吹干晾冷；
61.s9、将装置再次进行称重，得到试验后重量m2；
62.s10、通过计算试验前后重量差m1－m2，即得出在该试验参数条件下的橡胶o形圈4的密封性能。
63.该方法通过试验前后装置的重量差做为橡胶o形圈的密封性能表征指标，试验后附着在装置表面的液体通过浸入挥发性液体的方式进行清洗，不会因液体残留附着造成检测指标波动，并且通过提高称重装置的检测精度，可进一步提高本专利提供的检测方法得到的检测结果精度。
64.实施例三、本实施例在实施例二的基础上进一步增加油压参数的设置，包括以下步骤：
65.s1、测量计算得出橡胶o形圈4安装在上压块1与下底座2之间后，形成的压缩空腔5的体积v；
66.s2、将下底座2的下凹空腔222的开口向上，在下凹空腔222的基础上额外增加固定百分比x％的试验液体，加入液体体积为v
液
(1+x％)；
67.s3、在下底座2的法兰板22上放置待试验的橡胶o形圈4，确保下凹空腔222的开口位于橡胶o形圈4的内部，且橡胶o形圈4的圆心与下凹空腔222的圆柱中心轴同心；
68.s4、在下底座2的三个螺纹孔221处，放置第一限位环6和第二限位环7，确保螺纹孔221位于第一限位环6与第二限位环7之间；
69.s5、将上压块1放置在装置下底座2和橡胶o形圈4的上侧，使用紧固件3将上压块1和下底座2拧紧并压缩橡胶o形圈4，直至压板11和法兰板22之间的高度与第一限位环6、第二限位环7的高度相等；
70.s6、将该装置安装完成后的进行称重，得到试验前重量m1；
71.s7、将称重完成后的装置置于指定温度的加热箱中，试验持续指定的时间；
72.s8、试验完成后，将装置取出，迅速浸入酒精或汽油类挥发性液体，再将装置取出吹干晾冷；
73.s9、将装置再次进行称重，得到试验后重量m2；
74.s10、通过计算试验前后重量差m1－m2，即得出在该试验参数条件下的橡胶o形圈4的密封性能。
75.本发明还提供了下凹空腔222的体积v的计算方法，尺寸标识如图4所示，公式为：
[0076][0077]
式中：
[0078]
d0—橡胶o形圈4的截面直径，单位为mm；
[0079]
d1—凸块12的直径，单位为mm；
[0080]
d2—下凹空腔222的内径，单位为mm；
[0081]
he—第一限位环6、第二限位环7高度，单位为mm；
[0082]
h1—凸块12的高度，单位为mm；
[0083]
h2—下凹空腔222的深度，单位为mm；
[0084]
r—橡胶o形圈4的内径，单位为mm。
[0085]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
技术特征：1.一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于，包括：相配合安装的上压块（1）和下底座（2），所述上压块（1）与下底座（2）之间通过紧固件（3）进行固定，所述橡胶o形圈（4）设置于上压块（1）和下底座（2）之间，所述上压块（1）、下底座（2）和橡胶o形圈（4）之间形成压缩空腔（5）。2.根据权利要求1所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述上压块（1）与下底座（2）均采用一体成型结构制作而成，所述上压块（1）包括压板（11）和固定于压板中心的凸块（12）；所述下底座（2）包括主体（21），所述主体（21）的上端外侧具有向外延伸的法兰板（22）；所述橡胶o形圈（4）位于法兰板（22）上。3.根据权利要求2所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述压板（11）上呈圆周阵列有三个固定孔（111），所述法兰板（22）上呈圆周阵列有三个螺纹孔（221），所述固定孔（111）与螺纹孔（221）相对应，所述紧固件（3）设置于固定孔（111）内，其延伸端旋接于螺纹孔（221）内。4.根据权利要求2所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述主体（21）整体呈空心圆柱结构，其内部形成下凹空腔（222），所述下凹空腔（222）上侧端为开口；所述凸块（12）延伸至下凹空腔（222）内。5.根据权利要求4所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述下凹空腔（222）的内径大于凸块（12）的直径。6.根据权利要求2所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述压板（11）与法兰板（22）之间还设置有第一限位环（6）和第二限位环（7），所述紧固件（3）位于第一限位环（6）与第二限位环（7）之间；所述橡胶o形圈（4）位于第一限位环（6）的内侧。7.根据权利要求6所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置，其特征在于：所述紧固件（3）为m8螺栓。8.权利要求1至7任意一项所述的一种橡胶o形圈密封性能试验装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、测量计算得出橡胶o形圈（4）安装在上压块（1）与下底座（2）之间后，形成的压缩空腔（5）的体积v；s2、将下底座（2）的下凹空腔（222）的开口向上，加入指定试验的试验液体，加入体积为v液；s3、在下底座（2）的法兰板（22）上放置待试验的橡胶o形圈（4），确保下凹空腔（222）的开口位于橡胶o形圈（4）的内部，且橡胶o形圈（4）的圆心与下凹空腔（222）的圆柱中心轴同心；s4、在下底座（2）的三个螺纹孔（221）处，放置第一限位环（6）和第二限位环（7），确保螺纹孔（221）位于第一限位环（6）与第二限位环（7）之间；s5、将上压块（1）放置在装置下底座（2）和橡胶o形圈（4）的上侧，使用紧固件（3）将上压块（1）和下底座（2）拧紧并压缩橡胶o形圈（4），直至压板（11）和法兰板（22）之间的高度与第一限位环（6）、第二限位环（7）的高度相等；s6、将该装置安装完成后的进行称重，得到试验前重量m1；s7、将称重完成后的装置置于指定温度的加热箱中，试验持续指定的时间；s8、试验完成后，将装置取出，迅速浸入酒精或汽油类挥发性液体，再将装置取出吹干
晾冷；s9、将装置再次进行称重，得到试验后重量m2；s10、通过计算试验前后重量差m1－m2，即得出在该试验参数条件下的橡胶o形圈（4）的密封性能。
技术总结本发明公开了一种橡胶O形圈密封性能试验装置及方法，包括相配合安装的上压块（1）和下底座（2），所述上压块（1）与下底座（2）之间通过紧固件（3）进行固定，所述橡胶O形圈（4）设置于上压块（1）和下底座（2）之间，所述上压块（1）、下底座（2）和橡胶O形圈（4）之间形成压缩空腔（5）；所述上压块（1）与下底座（2）均采用一体成型结构制作而成，所述上压块（1）包括压板（11）和固定于压板中心的凸块（12）；所述下底座（2）包括主体（21），所述主体（21）的上端外侧具有向外延伸的法兰板（22）；所述橡胶O形圈（4）位于法兰板（22）上。本发明具有检测精度高的优点。本发明具有检测精度高的优点。本发明具有检测精度高的优点。
技术研发人员：张晓峰 韩晨 李志鹏 廖珂锐 徐倩倩 黄勇 谢佳骏 张治雄 张雪婷 何琰 阳均
受保护的技术使用者：成都航利航空科技有限责任公司
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/5
