設(shè)備名稱：高壓多通道多場耦合橡塑往復(fù)動密封綜合試驗臺

設(shè)備工作條件

供電：采用380/220V AC 50Hz供電；

設(shè)備工作環(huán)境：試驗室環(huán)境。

1 主要功能

高壓多通道多場耦合橡塑往復(fù)動密封綜合試驗臺包含主液壓能源系統(tǒng)、副液壓能源系統(tǒng)、綜合試驗系統(tǒng)、電氣及控制系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng)組成，如圖1所示（供參考）。其中綜合試驗系統(tǒng)包含3個試驗臺架、3個壓力加載模塊、密封抱軸力測試模塊和直線往復(fù)密封機理演示模塊。

圖1 高壓多通道多場耦合橡塑往復(fù)動密封綜合試驗臺組成示意圖

注1：圖1中除3個試驗工裝由招標人提供外，綜合試驗臺的其它所有組成均由試驗臺承制廠家提供。

該試驗臺主要用于直線往復(fù)橡塑密封件的組件級試驗和模擬作動筒的液壓產(chǎn)品級試驗。

1、組件級試驗是將密封件安裝于招標人提供的試驗工裝中，通過電缸驅(qū)動試驗工裝帶動密封件進行往復(fù)運動來驗證密封件性能。

（1）綜合試驗臺可通過臺架1上的組件級試驗?zāi)K實現(xiàn)GB/T 32217-2015《液壓傳動 密封裝置 評定液壓往復(fù)運動密封件性能的試驗方法》的壓力35MPa、行程500mm、速度0.5m/s的往復(fù)試驗，壓力循環(huán)如圖2所示，速度循環(huán)如圖3所示。

（2）綜合試驗臺可通過試驗臺架1、試驗臺架2、試驗臺架3的組件級試驗?zāi)K實現(xiàn)0~35MPa、油液溫度室溫~135℃、往復(fù)速率0~1m/s、行程0~350mm的恒壓往復(fù)試驗。

圖2  GB/T 32217-2015壓力循環(huán)

圖3  GB/T 32217-2015速度循環(huán)

2、液壓產(chǎn)品級試驗是將密封件安裝在模擬作動筒上，通過液壓閥控制模擬作動筒往復(fù)運動，以此模擬實際工況來驗證密封件性能。綜合試驗臺通過臺架1和臺架2的液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K可實現(xiàn)表1所示的35MPa、135℃（油液）高頻往復(fù)運動，位移控制信號為正弦波和三角波。

表1 高頻往復(fù)試驗條件

行程（mm） 往復(fù)頻率（Hz） 往復(fù)次數(shù)占比%

6 4 98.8

10 1 0.6

50 0.05 0.5

100 0.10 0.1

2 主要技術(shù)規(guī)格：

1、試驗系統(tǒng)額定壓力35MPa（可控）；

2、油液溫度：常溫~135℃（可控）；

3、環(huán)境溫度：-55~150℃（可控，1個高低溫溫度箱-55~150℃，2個高溫溫度箱室溫~150℃）；

4、3個組件級試驗?zāi)K和2個液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K；

5、具備進出油口油液壓力和溫度、油箱油液溫度、往復(fù)運動活塞（桿）位移監(jiān)控能力，具備推拉力監(jiān)測能力。

2.1 主液壓能源系統(tǒng)要求：

主液壓能源系統(tǒng)主要為綜合試驗系統(tǒng)的組件級試驗?zāi)K和液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K提供常高溫、高壓油液，其主要技術(shù)指標如下：

（1）工作介質(zhì)為YH-15液壓油；

（2）額定壓力35MPa，輸出壓力范圍0~35MPa，控制誤差≤±0.5MPa；

（3）油液污染度：配有油濾，保證油液污染度不劣于GJB420B-8級；

（4）油源溫度：室溫~135℃（可控），溫度變化率≥5℃/min，溫度控制精度≤±5℃；

（5）流量要求：總流量不低于45L/min；

（6）油箱容積：不少于120L；

（7）共7個輸出端口，其中5個端口供綜合試驗系統(tǒng)的液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K和組件級試驗?zāi)K用油，剩余2個端口為備用端口，便于后續(xù)試驗臺擴展，可獨立開閉各端口；

（8）具有輸出油液污染度檢測集油接口，便于收集油液進行污染度檢測；

（9）具有集油槽，便于收集和清理因設(shè)備維修或故障導(dǎo)致的泄漏油液；

（10）具有油箱油液余量監(jiān)測功能；

（11）具有水冷散熱功能。

2.2 副液壓能源系統(tǒng)要求：

副液壓能源系統(tǒng)為試驗臺架1、2、3的組件級試驗?zāi)K和高溫油液沖擊試驗提供（常）高溫、高壓油液，其主要技術(shù)指標如下：

（1）工作介質(zhì)為YH-15液壓油；

（2）額定壓力35MPa，輸出壓力范圍0~35MPa，控制誤差≤±0.5MPa；

（3）油液污染度：配有油濾，保證油液污染度不劣于GJB420B-8級；

（4）油源溫度：室溫~135℃（可控），溫度變化率≥5℃/min，溫度控制精度≤±5℃；

（5）流量要求：總流量不低于5L/min；

（6）油箱容積：不少于50L；

（7）除3個專用輸出端口外，還具有2個備用輸出端口，用于試驗臺拓展，可獨立開閉各端口；

（8）具有1個高溫油液沖擊試驗油液輸出端口，并配有出油口和進油口管路，管路需延伸至試驗臺架1上的高低溫試驗箱內(nèi)；

（9）具有輸出油液污染度檢測集油接口，便于收集油液進行污染度檢測；

（10）具有集油槽，便于收集和清理因設(shè)備維修或故障導(dǎo)致的泄漏油液；

（11）具有油箱油液余量監(jiān)測功能；

（12）具有水冷散熱功能。

2.3 試驗臺架1：

試驗臺架1由1個組件級試驗?zāi)K、1個液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K和高低溫溫度箱等部分組成。

（1）組件級試驗?zāi)K：

a.驅(qū)動電缸：較大行程不小于500mm、較大往復(fù)速率不小于0.5m/s、較大推力不小于20kN，可實現(xiàn)6mm行程、4Hz頻率的往復(fù)；

b.液壓附件：配合主液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)壓力交變控制，如圖2所示；可實現(xiàn)腔內(nèi)油液循環(huán)、恒壓控制；可實現(xiàn)腔內(nèi)油液不循環(huán)、恒壓控制；

c.試驗工裝：招標人提供；

d.滑臺：滑臺用于在溫度箱外安裝的試驗工裝向溫度箱內(nèi)輸送，試驗工裝安裝位置高度可調(diào)，滑臺到達指定位置能鎖死，滑臺上具有對中結(jié)構(gòu)，要保證招標人提供的試驗工裝安裝上后，工裝活塞桿與連接桿的同軸度不大于0.02mm；

e.泄漏采集：設(shè)有專用工具有效采集并測量泄漏量，配有電子天平，電子天平量程不小于10g，測量誤差不大于0.01g。

（2）液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K

a.模擬作動筒：能安裝表2所示的VL222密封件（活塞桿密封）和PLUS224/PLUS133密封件（活塞密封），溝槽示意圖見圖4，兩種密封均設(shè)有兩道溝槽，較大行程100mm；

表2  密封件溝槽尺寸（單位：mm）

型號 計量單位 D'D/Dd

名義尺寸 Dd

上差

下差 D'D

上差

下差 D2

基礎(chǔ)尺寸 D2

上差

下差 槽底倒圓r2 圓跳動t

VL119（活塞桿密封） mm 23.75 -0.001

-0.052 0.075

0.05 28.19 0.055

0.004 0.25±0.12 0.05

VL222（活塞桿密封） mm 38.05 -0.001

-0.052 0.075

0.05 44.2 0.047

-0.004 0.45±0.19 0.08

型號 計量單位 D'd/DD

名義尺寸 DD

上差

下差 D'd

上差

下差 D1

名義尺寸 D1

上差

下差 槽底倒圓r2 圓跳動t

PLUS224（活塞密封） mm 50.6 0.048

0 -0.079

-0.105 44.45 0

-0.051 0.45±0.19 0.08

PLUS133（活塞密封） mm 50.6 0.048

0 -0.079

-0.105 46.18 -0.003

-0.054 0.25±0.12 0.05

圖4 活塞型、活塞桿型徑向密封溝槽尺寸示意圖

b.液壓閥：控制模擬作動筒往復(fù)運動，往復(fù)位移控制信號波形為正弦波和三角波，能耐35MPa、135℃（油液溫度），能控制模擬作動筒實現(xiàn)表1所示的往復(fù)試驗；

c.負載：彈簧加載，可拆裝，彈簧剛度可調(diào)以適應(yīng)35MPa和28MPa壓力，需保證在±50mm的極限位置處達到35MPa/28MPa；

d.滑臺：便于在溫度箱外安裝的模擬作動筒向溫度箱內(nèi)輸送；

e.泄漏采集：設(shè)有專用工具有效采集并測量泄漏量，配有電子天平，電子天平量程不小于10g，測量誤差不大于0.01g。

（3）高低溫溫度箱

a.溫度范圍-55~150℃，溫度控制精度≤±5℃，容積不小于1500mm*1000mm*600mm（長×寬×高見圖5）；

圖5  溫度箱長寬高示意圖

b.設(shè)有可視窗口，并具有照明設(shè)施，便于泄漏量觀察；

c.設(shè)有門，便于試驗工裝的安裝。

（4）支架及臺面：需設(shè)有可拆卸油液收集槽，便于維修或安裝過程中泄漏油液的收集和清理，需設(shè)有兩道滑軌。

2.4 試驗臺架2：

試驗臺架2由1個組件級試驗?zāi)K、1個液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K和高溫溫度箱等部分組成。

（1）組件級試驗?zāi)K

a.驅(qū)動電缸：較大行程不小于350mm、較大往復(fù)速率不小于1m/s、較大推力不小于10kN，可實現(xiàn)6mm行程、4Hz頻率的往復(fù)；

b.液壓附件：可實現(xiàn)腔內(nèi)油液循環(huán)、恒壓控制；可實現(xiàn)腔內(nèi)油液不循環(huán)、恒壓控制；

c.試驗工裝：招標人提供；

d.滑臺：滑臺用于在溫度箱外安裝的試驗工裝向溫度箱內(nèi)輸送，試驗工裝安裝位置高度可調(diào)，滑臺到達指定位置能鎖死，滑臺上具有對中結(jié)構(gòu)，要保證招標人提供的試驗工裝安裝上后，工裝活塞桿與連接桿的同軸度不大于0.02mm；

e.泄漏采集：設(shè)有專用工具有效采集并測量泄漏量，配有電子天平，電子天平量程不小于10g，測量誤差不大于0.01g。

（2）液壓產(chǎn)品級試驗?zāi)K

a.模擬作動筒：能安裝表2所示的VL222密封件（活塞桿密封）和PLUS224/PLUS133密封件（活塞密封），兩種密封均設(shè)有兩道溝槽，較大行程100mm；

b.液壓閥：控制模擬作動筒往復(fù)運動，往復(fù)位移控制信號波形為正弦波和三角波，能耐35MPa、135℃，能控制模擬作動筒實現(xiàn)表1所示的往復(fù)試驗；

c.負載：彈簧加載，可拆裝，彈簧剛度可調(diào)以適應(yīng)35MPa和28MPa壓力，需保證在±50mm的極限位置處達到35MPa/28MPa；

d. 滑臺：便于在溫度箱外安裝的模擬作動筒向溫度箱內(nèi)輸送；

e.泄漏采集：設(shè)有專用工具有效采集并測量泄漏量，配有電子天平，電子天平量程不小于10g，測量誤差不大于0.01g。

（3）高溫溫度箱

a.溫度范圍室溫~150℃，溫度控制精度≤±5℃，容積不小于1000mm*1000mm*600mm（長×寬×高見圖5）；

b.設(shè)有可視窗口，并具有照明設(shè)施，便于泄漏量觀察；

c.設(shè)有門，便于試驗工裝的安裝。

（4）支架及臺面：需設(shè)有可拆卸油液收集槽，便于維修或安裝過程中泄漏油液的收集和清理，需設(shè)有兩道滑軌。

2.5 試驗臺架3

試驗臺架3由1個組件級試驗?zāi)K和高溫溫度箱等部分組成。

（1）組件級試驗?zāi)K

a.驅(qū)動電缸：較大行程不小于350mm、較大往復(fù)速率不小于1m/s、較大推力不小于10kN，可實現(xiàn)6mm行程、4Hz頻率的往復(fù)；

b.液壓附件：可實現(xiàn)腔內(nèi)油液循環(huán)、恒壓控制；可實現(xiàn)腔內(nèi)油液不循環(huán)、恒壓控制；

c.試驗工裝：招標人提供；

d.滑臺：滑臺用于在溫度箱外安裝的試驗工裝向溫度箱內(nèi)輸送，試驗工裝安裝位置高度可調(diào)，滑臺到達指定位置能鎖死，滑臺上具有對中結(jié)構(gòu)，要保證招標人提供的試驗工裝安裝上后，工裝活塞桿與連接桿的同軸度不大于0.02mm；

e.泄漏采集：設(shè)有專用工具有效采集并測量泄漏量，配有電子天平，電子天平量程不小于10g，測量誤差不大于0.01g。

（2）高溫溫度箱

a.溫度范圍室溫~150℃，溫度控制精度≤±5℃，容積不小于1000mm*600mm*600mm（長×寬×高見圖5）；

b.設(shè)有可視窗口，并具有照明設(shè)施，便于泄漏量觀察；

c.設(shè)有門，便于試驗工裝的安裝。

（3）支架及臺面：需設(shè)有可拆卸油液收集槽，便于維修或安裝過程中泄漏油液的收集和清理，需設(shè)有兩道滑軌。

2.6 0.02~0.03MPa低壓加載模塊：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)0.02MPa~0.03MPa低壓加載功能；

（2）具有5個輸出端口，并配有對應(yīng)連接管路；

（3）獨立可移動。

2.7 0.1~1MPa壓力加載模塊

（1）范圍0.1~1MPa，控制精度≤±0.02MPa；

（2）具有5個輸出端口，并配有相應(yīng)的連接管路；

（3）獨立可移動。

2.8 1~90MPa壓力加載模塊

（1）范圍1~90MPa，控制精度≤±0.5MPa；

（2）需配有相應(yīng)的連接管路；

（3）獨立可移動。

2.9 密封抱軸力測試模塊：

（1）通過傳感器及測試工裝實現(xiàn)密封抱軸力的測量；

（2）測量范圍0~200N，誤差≤±2%F.S.；

（3）需配有不小于5種尺寸（20mm~180mm）的測試工裝。

2.10 直線往復(fù)密封機理演示模塊：

用透明工裝演示直線往復(fù)機理，需包含軸密封、孔密封，各兩道密封，透明可視，可往復(fù)移動。

2.11 數(shù)采系統(tǒng)要求：

包括但不限于以下測控參數(shù)和傳感器，傳感器數(shù)量需保證試驗臺的功能需求：

表3 數(shù)采系統(tǒng)要求

序號 參數(shù)名稱型 量程 傳感器較大允許誤差 測控系統(tǒng)較大允許誤差 數(shù)量 其它要求

1 壓力（進出油口壓力） 0~40MPa ≤±0.5MPa ≤±0.5MPa 10 介質(zhì)溫度(-40~135)℃

2 壓力（多道密封級間壓力） 0~40MPa ≤±0.5MPa ≤±0.5MPa 2 /

3 溫度（進出油口） -55~150℃ ≤±5℃ ≤±5℃ 10 使用環(huán)境溫度(-55~150)℃，介質(zhì)溫度(-55~135)℃

4 位移（組件級） 0~550mm ≤±0.1mm ≤±0.1mm 1 /

5 位移（組件級） 0~400mm ≤±0.1mm ≤±0.1mm 2 /

6 位移（液壓產(chǎn)品級） 0~400mm ≤±0.1mm ≤±0.1mm 2 /

7 拉壓力 0~25kN ≤±1%F.S. ≤±1%F.S. 1 /

8 拉壓力 0~15kN ≤±1%F.S. ≤±1%F.S. 1 /

9 溫度（油箱溫度） 室溫~150℃ ≤±5℃ ≤±5℃ 4

以上傳感器均需要預(yù)留計量接口，或方便拆下計量。

2.12 電氣及控制系統(tǒng)要求：

1、采用工控機編程控制進出油口壓力和溫度、往復(fù)速率（頻率）、往復(fù)行程、環(huán)境溫度等，并將各個傳感器所采集的拉壓力、位移、溫度、壓力等數(shù)據(jù)顯示、記錄與分析；

2、故障報警與急停、系統(tǒng)超溫報警、系統(tǒng)超壓報警、油箱液位低報警等報警功能；

3、所有采集到的數(shù)據(jù)可以保存到工控機內(nèi)，生成試驗過程溫度曲線、推拉力曲線、壓力曲線，自動生成試驗報告；

4、配有打印機，可打印A4紙張，黑白激光打印；

5、采用380/220V AC 50Hz供電；

6、配有兩個顯示器，SSD/1T機械硬盤；

3 系統(tǒng)配置清單要求：

表4系統(tǒng)配置清單

序號 名稱 型號/指標 數(shù)量

主液壓能源系統(tǒng) 壓力：0~35MPa可調(diào)；

流量：45L/min；

油溫：常溫~135℃。 1

副液壓能源系統(tǒng) 壓力：0~35MPa可調(diào)；

流量：5L/min；

油溫：常溫~135℃。 1

高低溫溫度箱 尺寸：

不小于1500mm*1000mm*600mm

溫控范圍：-55~150℃ 1

高溫溫度箱 尺寸：

不小于1000mm*1000mm*600mm

溫控范圍：室溫~150℃ 1

高溫溫度箱 尺寸：

不小于1000mm*600mm*600mm

溫控范圍：常溫~150℃ 1

伺服電缸 較大出力20kN，較大行程500mm，較大速度0.5m/s 1

伺服電缸 較大出力10kN，較大行程350mm，較大速度1m/s 2

負載 彈簧組加載 2

控制閥組及模擬作動筒 / 2

油溫補償模塊 / 2

壓力傳感器 0~40MPa，介質(zhì)-55~135℃ 10

壓力傳感器 0~40MPa，介質(zhì)和環(huán)境溫度為室溫 2

拉壓力傳感器 較大25kN 1

拉壓力傳感器 較大15kN 2

溫度傳感器 -55~150℃ 10

溫度傳感器 室溫~150℃ 4

位移傳感器 0~550mm 1

位移傳感器 0~400mm 2

數(shù)采系統(tǒng) / 1

電氣及控制系統(tǒng) 含工控機、顯示屏、打印機等 1

4 設(shè)備其它要求

4.1 可靠性

設(shè)計應(yīng)從強度、剛度、結(jié)構(gòu)和材料選擇等方面保證設(shè)備的可靠運行。

4.2 維修性

設(shè)計應(yīng)充分考慮設(shè)備的維修性，主要部件應(yīng)易于拆卸和排除故障，且能用常用工具和隨機配帶的專用工具完成對設(shè)備的維護、拆裝。

4.3 安全性

防護措施：應(yīng)配有合適的警示牌和隔離帶；對于運動部件，應(yīng)設(shè)置合適的防護罩，以保證操作人員安全；對人員易接觸的高溫部位，應(yīng)提供防護或隔熱裝置；所有的防護裝置應(yīng)能快速分解或可靠打開，以方便維護；對于易松脫的緊固件或零件，應(yīng)有有效的防松脫措施；

銳邊：設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免引起危險的銳邊和凸出部件；

接地：電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置功能性和保護性接地，電氣接地應(yīng)符合相關(guān)標準規(guī)定。

4.4 材料、元器件和成件

設(shè)備所用原材料和元器件的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標準的規(guī)定；

外購成件應(yīng)選用國內(nèi)外一線品牌，禁止采用高低端品牌混搭的形式。

4.5 外觀

操作件應(yīng)進行裝飾處理，并便于識別，介質(zhì)流動方向應(yīng)給與標示；

設(shè)備外表面應(yīng)光滑平整。

4.6 密封性

所有管路連接部位應(yīng)連接可靠，按國家相關(guān)標準進行密封性及強度檢測，確保無泄漏。

4.7 隔振：

試驗臺應(yīng)設(shè)有一定的底部隔振與降噪結(jié)構(gòu)。

4.8 載重：

綜合試驗臺載重不超過500kg/m2。