本发明涉及一种膜片寿命试验测试设备，具体为一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，主要用于考核密封膜片在自然贮存条件下密封耐压可靠性的问题。
背景技术：
涡轮泵配套用进出口密封膜片需要进行自然贮存条件下特定压力状态下的可靠性试验，实际应用中往往通过将进出口密封膜片直接装配到涡轮泵上，并通过连接其他辅助能源设备对涡轮泵腔进行增压，使密封膜片处于特定的贮存压力状态下进行自然贮存，以考核其可靠性，此种试验方式需要的设备较多，且单次试验过程中可考核的膜片数量也较少，总体试验成本较高。
技术实现要素：
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，解决涡轮泵配套进出口密封膜片在自然贮存条件下密封耐压可靠性问题。
本发明的技术解决方案是：
一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，包括：弹簧蓄压器模块、单向阀加注模块和密封装置本体模块；
弹簧蓄压器模块和单向阀加注模块分别连接在密封装置本体模块的两端；单向阀加注模块用于对密封装置本体模块内进行流体单向加注并密封；弹簧蓄压器模块用于对密封装置本体模块内的流体介质进行压缩增压，保证密封装置本体模块内的流体介质处于可控压力范围；密封装置本体模块上安装有被试的入口膜片组件和出口膜片组件。
进一步的，所述入口膜片组件包括入口膜片座、第一密封圈及有机玻璃膜片；有机玻璃膜片安装到入口膜片座上，并通过入口膜片座上的台阶限位，有机玻璃膜片和入口膜片座之间通过第一密封圈进行密封。
进一步的，所述出口膜片组件包括出口膜片座、压环和不锈钢膜片；不锈钢膜片夹在出口膜片座和压环之间，出口膜片座、压环及不锈钢膜片通过胶粘或激光焊连接。
进一步的，密封装置本体模块包括入口膜片密封组件转接、出口膜片密封组件转接、油腔壳体、第二密封圈以及密封垫片；
入口膜片密封组件转接、出口膜片密封组件转接通过螺纹连接在油腔壳体上，并用密封垫片进行端面密封，油腔壳体上的环形槽用于安装第二密封圈。
进一步的，入口膜片密封组件转接包括入口转接头、压盖、柔性石墨密封垫及标准连接件；入口膜片组件安装在入口转接头与压盖之间，并通过入口转接头上的转接环形槽与压盖上的压盖环形槽限位，转接环形槽与压盖环形槽内分别装有柔性石墨密封垫对压合端面进行密封，压盖、入口转接头通过标准连接件锁紧连接。
进一步的，出口膜片密封组件转接包括出口转接头、模拟排焰管、外套螺母及密封胶垫；出口膜片组件套装到出口转接头的外圆柱面上，并抵在出口转接头的端面上，出口膜片组件与出口转接头之间加密封胶垫，出口膜片组件通过模拟排焰管抵住出口膜片组件的右端面，并通过外套螺母将模拟排焰管压紧在出口膜片组件上。
进一步的，弹簧蓄压器模块包括蓄压器座、第一压缩弹簧、增压活塞、推力轴承、弹簧座、调节螺母、导向杆和锁紧螺母；
导向杆通过螺纹旋紧在增压活塞上，第一压缩弹簧座在增压活塞的外端面上，第一压缩弹簧的另一端座在弹簧座上，第一压缩弹簧、弹簧座、推力轴承、调节螺母依次套在导向杆上，最后通过锁紧螺母锁紧，导向杆依次将增压活塞、第一压缩弹簧、弹簧座、推力轴承、调节螺母串联成一个整体；调节螺母通过螺纹安装在蓄压器座上，导向杆可在弹簧座及调节螺母的内孔中相对滑动。
进一步的，单向阀加注模块包括阀体、阀芯、第二压缩弹簧以及压力调节旋钮；
压力调节旋钮通过外螺纹旋紧在阀体的内螺纹上，阀芯插装在压力调节旋钮的内孔内，并可自由轴向移动，第二压缩弹簧套装在阀芯上，并抵在阀芯的半球头下端面与压力调节旋钮的端面之间，阀芯半球头抵在阀体的内圆锥面上，并起密封作用。
进一步的，实际工作过程中，依靠压力调节旋钮与第二压缩弹簧的作用，将阀芯半球头抵压在阀体的内圆锥面上起密封作用，通过旋转压力调节旋钮，调节阀芯的开启压力；通过阀体上的喇叭口实现外界流体对阀内进行单向加注，压力调节旋钮上的孔用于阀内流体通流，阀体上的外螺纹用于将阀与密封装置本体中油腔壳体进行连接，阀体上的环形槽用于安装第三密封圈。
进一步的，通过单向阀加注模块进行加注，当加注液体压力达到预设要求时，液体将推开增压活塞，在弹簧蓄压器模块的作用下液体将维持特定压力进行贮存，以此对入口膜片组件、出口膜片组件在特定压力条件下长期贮存进行可靠性试验考核；试验过程中根据压力需求，通过旋转调节螺母调整第一压缩弹簧的压缩量，进而可对腔内液体进行压力调节。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明测试设备技术方案能够降低成本，优化试验流程，降低占用设备数量，单次试验增加考核样本数量，专门解决密封膜片自然贮存条件下密封耐压可靠性试验问题。
(2)本发明主要采用模块化设计思想，即分别设计弹簧蓄压器模块、单向阀加注模块、密封装置本体模块。通过单向阀对密封装置加注一定压力的流体介质，加注完成后依靠弹簧蓄压器对流体介质进行贮存保压，可通过更换密封装置本体上不同的被试密封组件模块，可以实现对不同结构尺寸的进出口密封膜片进行长期带压贮存情况下可靠性考核。
(3)本发明可以对涡轮泵配套进出口密封膜片在贮存压力为0.1-2.5mpa范围内进行长期自然贮存下的密封性能及可靠性测试，且贮存过程中根据试验情况可以调节压力变动范围。
(4)本发明装置适用的考核膜片主要有两种形式，进口膜片与出口膜片，进口膜片主要为插装式结构，由密封圈、膜片、膜片座组成，出口膜片主要为粘接式或焊接式，由不锈钢膜片、膜片座及压环粘接或焊接而成。
附图说明
图1入口膜片组件结构方案图；
图2出口膜片组件结构方案正视图；
图3出口膜片组件结构方案右视图；
图4入口膜片密封组件转接结构方案图；
图5出口膜片密封组件转接结构方案图；
图6本发明总体结构方案图1；
图7本发明总体结构方案图2；
图8弹簧蓄压器模块结构方案图；
图9单向阀加注模块结构方案图；
图10密封装置本体油腔壳体结构方案图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
本发明大体上包括三大部分，即弹簧蓄压器模块、单向阀加注模块、密封装置本体模块。
弹簧蓄压器模块主要用于对测试设备内的流体介质进行压缩增压，以保证测试设备内的流体介质长期处于可控的压力范围，弹簧蓄压器模块主要包括蓄压器座、压缩弹簧、增压活塞、推力轴承、弹簧座、调节螺母、导向杆，锁紧螺母等。
单向阀加注模块主要用于对测试设备内进行流体单向加注并起密封作用，单向阀加注模块亦可实现开启压力调节功能，单向阀模块主要包括阀体、阀芯、压缩弹簧、压力调节旋钮等。
密封装置本体模块中，被试密封组件转接主要为进口及出口膜片组件提供安装空间，并实现与油腔壳体的密封连接，油腔壳体主要为被试密封组件转接、弹簧蓄压器模块、单向阀加注模块等提供安装与密封接口，并贮存密封介质，该模块中主要包括入口膜片密封组件转接、出口膜片密封组件转接、油腔壳体及标准连接件与密封圈、密封垫；入口膜片密封组件转接主要由被试入口膜片组件、压盖、转接头、柔性石墨密封环及标准连接件等组成，出口膜片密封组件转接主要由被试出口膜片组件、模拟排焰管、转接头及外套螺母组成。
如图1所示，本发明要考核的入口膜片组件1包括膜片座2，密封圈3及有机玻璃膜片4，有机玻璃膜片4安装到膜片座2上，并通过膜片座2上的台阶5限位，有机玻璃膜片4和膜片座2之间通过密封圈3进行密封。
如图2和图3所示，本发明要考核的出口膜片组件6主要由膜片座7、压环8和不锈钢膜片9组成，不锈钢膜片9夹在膜片座7和压环8之间，膜片座7、压环8及不锈钢膜片9可以通过胶粘或激光焊连接。
如图4所示，入口膜片密封组件转接10主要由入口膜片组件1、转接头11、压盖12、柔性石墨13及标准连接件组成。入口膜片组件1安装在转接头11与压盖12之间，并通过转接头11上的环形槽15与压盖12上的环形槽14限位，环形槽15与14内分别装有柔性石墨密封垫13对压合端面进行密封，压盖12、转接头11通过标准件螺栓螺母锁紧连接。
如图5所示，出口膜片密封组件转接16主要由出口膜片组件2、转接头17、模拟排焰管18、外套螺母19及密封胶垫20组成；出口膜片组件2套装到转接头17的外圆柱面21上，并抵在转接头17的端面22上，出口膜片组件2与转接头17之间加密封胶垫20，出口膜片组件2通过模拟排焰管18抵住其右端面，并通过外套螺母19将模拟排焰管18与出口膜片组件2依次锁紧在转接头17上。
如图8所示，本发明中弹簧蓄压器模块23通过标准件螺栓螺母连接到油腔壳体50左端面上，弹簧蓄压器模块23中的增压活塞25深入到油腔壳体50的内腔空间28内，增压活塞25与内腔空间28之间对外通过密封圈46进行密封。单向阀加注模块29通过阀体49上的外螺纹31旋紧安装在油腔壳体50的内螺纹48内，单向阀加注模块29与油腔壳体50之间通过密封圈47进行密封。
如图8所示，弹簧蓄压器模块23主要由蓄压器座26、压缩弹簧32、增压活塞25、推力轴承29、弹簧座31、调节螺母30、导向杆27，锁紧螺母28等组成。导向杆27通过螺纹旋紧在增压活塞25上，压缩弹簧32座在增压活塞25的外端面33上，压缩弹簧32的另一端座在弹簧座31上，压缩弹簧32，弹簧座31，推力轴承29，调节螺母30依次套在导向杆27上，最后通过锁紧螺母28，导向杆27依次将增压活塞25，压缩弹簧32，弹簧座31，推力轴承29，调节螺母30等串联成一个整体。调节螺母30通过螺纹安装在蓄压器座26上，导向杆27可在弹簧座31及调节螺母30的内孔中轴向滑动。
如图9所示，单向阀加注模块29主要由阀体49、阀芯35、压缩弹簧36、压力调节旋钮34等组成，压力调节旋钮34通过外螺纹40旋紧在阀体49的内螺纹41上，阀芯35插装在压力调节旋钮34的内孔42内，并可自由轴向移动，压缩弹簧36套装在阀芯35上，并抵在阀芯35的半球头37下端面与压力调节旋钮34的端面44之间，阀芯球头37抵在阀体49的内圆锥面38上，并起密封作用。实际工作过程中，依靠调节旋钮34与压缩弹簧36的作用，将阀芯球头37抵压在阀体49的内圆锥面38上起密封作用，通过旋转调节旋钮34，可以调节阀芯35的开启压力。通过阀体49上的喇叭口43可以实现外界流体对阀内进行单向加注，压力调节旋钮34上的孔39用于阀内流体通流，阀体49上的外螺纹31用于将单向阀加注模块29与油腔壳体50进行连接，阀体49上的环形槽53用于安装密封圈47。
密封装置本体24主要由入口膜片密封组件转接10，出口膜片密封组件转接16，油腔壳体50，密封圈46和47，密封垫片45及标准连接件螺栓螺母等组成。入口膜片密封组件转接10，出口膜片密封组件转接16通过螺纹连接在油腔壳体50上，并用密封垫片45进行端面密封，油腔壳体50上的环形槽52用于安装密封圈46。油腔壳体50的具体结构图见图10所示。
实际应用中，本发明装置通过单向阀加注模块29对其进行加注，当加注液体压力达到一定要求时，装置内液体将推开增压活塞25，在弹簧蓄压器模块23的作用下装置内的液体将维持特定的压力进行贮存，以此对入口膜片组件1、出口膜片组件6在特定压力条件下长期贮存进行密封可靠性试验考核。试验过程中可根据压力需求，通过旋转调节螺母30可以调整压缩弹簧32的压缩量，进而可对腔内液体进行压力调节。
本发明方案中，油腔壳体50上开孔51数量可根据需要考核的入口及出口膜片数量进行确定，此外油腔壳体50上的孔还可以接入压力表，可对腔内贮存压力进行直观显示。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域的公知技术。
1.一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于包括：弹簧蓄压器模块(23)、单向阀加注模块(29)和密封装置本体模块(24)；
弹簧蓄压器模块(23)和单向阀加注模块(29)分别连接在密封装置本体模块(24)的两端；单向阀加注模块(29)用于对密封装置本体模块(24)内进行流体单向加注并密封；弹簧蓄压器模块(23)用于对密封装置本体模块(24)内的流体介质进行压缩增压，保证密封装置本体模块(24)内的流体介质处于可控压力范围；密封装置本体模块(24)上安装有被试的入口膜片组件(1)和出口膜片组件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：所述入口膜片组件(1)包括入口膜片座(2)、第一密封圈(3)及有机玻璃膜片(4)；有机玻璃膜片(4)安装到入口膜片座(2)上，并通过入口膜片座(2)上的台阶(5)限位，有机玻璃膜片(4)和入口膜片座(2)之间通过第一密封圈(3)进行密封。
3.根据权利要求1所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：所述出口膜片组件(6)包括出口膜片座(7)、压环(8)和不锈钢膜片(9)；不锈钢膜片(9)夹在出口膜片座(7)和压环(8)之间，出口膜片座(7)、压环(8)及不锈钢膜片(9)通过胶粘或激光焊连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：密封装置本体模块(24)包括入口膜片密封组件转接(10)、出口膜片密封组件转接(16)、油腔壳体(50)、第二密封圈(46)以及密封垫片(45)；
入口膜片密封组件转接(10)、出口膜片密封组件转接(16)通过螺纹连接在油腔壳体(50)上，并用密封垫片(45)进行端面密封，油腔壳体(50)上的环形槽(52)用于安装第二密封圈(46)。
5.根据权利要求4所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：入口膜片密封组件转接(10)包括入口转接头(11)、压盖(12)、柔性石墨密封垫(13)及标准连接件；入口膜片组件(1)安装在入口转接头(11)与压盖(12)之间，并通过入口转接头(11)上的转接环形槽(15)与压盖(12)上的压盖环形槽(14)限位，转接环形槽(15)与压盖环形槽(14)内分别装有柔性石墨密封垫(13)对压合端面进行密封，压盖(12)、入口转接头(11)通过标准连接件锁紧连接。
6.根据权利要求4所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：出口膜片密封组件转接(16)包括出口转接头(17)、模拟排焰管(18)、外套螺母(19)及密封胶垫(20)；出口膜片组件(2)套装到出口转接头(17)的外圆柱面(21)上，并抵在出口转接头(17)的端面(22)上，出口膜片组件(2)与出口转接头(17)之间加密封胶垫(20)，出口膜片组件(2)通过模拟排焰管(18)抵住出口膜片组件(2)的右端面，并通过外套螺母(19)将模拟排焰管(18)压紧在出口膜片组件(2)上。
7.根据权利要求6所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：弹簧蓄压器模块(23)包括蓄压器座(26)、第一压缩弹簧(32)、增压活塞(25)、推力轴承(29)、弹簧座(31)、调节螺母(30)、导向杆(27)和锁紧螺母(28)；
导向杆(27)通过螺纹旋紧在增压活塞(25)上，第一压缩弹簧(32)座在增压活塞(25)的外端面(33)上，第一压缩弹簧(32)的另一端座在弹簧座(31)上，第一压缩弹簧(32)、弹簧座(31)、推力轴承(29)、调节螺母(30)依次套在导向杆(27)上，最后通过锁紧螺母(28)锁紧，导向杆(27)依次将增压活塞(25)、第一压缩弹簧(32)、弹簧座(31)、推力轴承(29)、调节螺母(30)串联成一个整体；调节螺母(30)通过螺纹安装在蓄压器座(26)上，导向杆(27)可在弹簧座(31)及调节螺母(30)的内孔中相对滑动。
8.根据权利要求7所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：单向阀加注模块(29)包括阀体(49)、阀芯(35)、第二压缩弹簧(36)以及压力调节旋钮(34)；
压力调节旋钮(34)通过外螺纹(40)旋紧在阀体(49)的内螺纹(41)上，阀芯(35)插装在压力调节旋钮(34)的内孔(42)内，并可自由轴向移动，第二压缩弹簧(36)套装在阀芯(35)上，并抵在阀芯(35)的半球头(37)下端面与压力调节旋钮(34)的端面(44)之间，阀芯半球头(37)抵在阀体(49)的内圆锥面(38)上，并起密封作用。
9.根据权利要求8所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：实际工作过程中，依靠压力调节旋钮(34)与第二压缩弹簧(36)的作用，将阀芯半球头(37)抵压在阀体(49)的内圆锥面(38)上起密封作用，通过旋转压力调节旋钮(34)，调节阀芯(35)的开启压力；通过阀体(49)上的喇叭口(43)实现外界流体对阀内进行单向加注，压力调节旋钮(34)上的孔(39)用于阀内流体通流，阀体(49)上的外螺纹(31)用于将阀与密封装置本体(24)中油腔壳体(50)进行连接，阀体(49)上的环形槽(53)用于安装第三密封圈(47)。
10.根据权利要求8所述的一种用于密封膜片自然贮存寿命试验的测试设备，其特征在于：通过单向阀加注模块(29)进行加注，当加注液体压力达到预设要求时，液体将推开增压活塞(25)，在弹簧蓄压器模块(23)的作用下液体将维持特定压力进行贮存，以此对入口膜片组件(1)、出口膜片组件(6)在特定压力条件下长期贮存进行可靠性试验考核；试验过程中根据压力需求，通过旋转调节螺母(30)调整第一压缩弹簧(32)的压缩量，进而可对腔内液体进行压力调节。
技术总结