1.本发明涉及磁流体密封的技术领域，更具体地，涉及一种磁流体密封性能测试装置。
背景技术：2.常规的磁流体密封在以往的应用中，通常作为一种整体组件，并没有设计专门的测试装置进行性能测试，而是直接安装至应用产品本身进行测试，因此互换性较差。
3.现有技术公开了真空动态密封测试系统，包括：测试腔体、变频电机、传动装置、温控器；通过更换磁流体密封装置中的磁流体，来测试不同的磁流体的在水环境、油环境、甚至更加恶劣的环境下的密封性能；同时可以模拟各种不同的工况，测试不同工况下的密封性能。测试结果精准。
4.上述现有技术通过更换磁流体测试不同磁流体同一个密封装置内的密封性能，测试对象仅限于磁流体，存在不能通过更换磁流体密封装置测试不同磁流体在不同磁流体密封装置中的密封性能的技术问题。
技术实现要素：5.本发明的目的在于克服现有技术中不能通过更换磁流体密封装置测试不同磁流体在不同磁流体密封装置中的密封性能的不足，提供一种磁流体密封性能测试装置。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.提供一种磁流体密封性能测试装置，包括测试主体、安装于测试主体的插头、安装于测试主体内且与插头电连接的测试电机、可拆卸连接于测试电机输出轴的电机轴套、外圈可拆卸装配于测试主体内且内圈可拆卸装配于电机轴套的环形的密封装置，所述测试主体内设有密闭气室且所述密闭气室连通于所述密封装置，所述密闭气室连通有压力测试模块。
8.本发明的一种磁流体密封性能测试装置，插头可以连接电源为测试电机提供电源，测试电机通过电机轴套与密封装置的内圈可拆卸连接为密封装置提供扭矩，并且测试电机还可以通过插头将扭矩的数据传输出去，压力测试模块可以改变密闭气室内的气压；密封装置可用于储放不同的磁流体，并且环形设计的密封装置的外圈可拆卸连接于测试主体、内圈可拆卸连接于电机轴套，同时电机轴套设置为可拆卸连接于测试电机的输出轴，便于通过更换电机轴套的尺寸来适应不同内圈尺寸的环形设计的磁流体密封装置，密封装置内外圈的可拆卸连接，可以对各种不同的环形设计的磁流体密封装置进行性能测试，达到了可以在不同扭矩、不同压力的条件下测试不同磁流体或者不同环形设计的磁流体密封装置的密封性能的效果，解决了现有技术中不能通过更换磁流体密封装置测试不同磁流体在不同磁流体密封装置中的密封性能的技术问题。
9.进一步地，还包括可拆卸连接于测试主体底部的测试底板以及设置在所述测试主体和测试底板之间的第一密封圈。由于需要固定测试电机，为了保证密闭气室内的气密性，
在测试主体底部增设了可拆卸连接的测试底板，并在测试底板与测试主体之间设置第一密封圈增强气密性。
10.进一步地，所述压力测试模块包括连通于密闭气室的气管接头和连通于气管接头用于测压力的压力表，所述气管接头连通气源。气管接头连接气源用于改变密闭气室内的压差，从而改变磁流体所处环境的气压值，压力表连接在气管接头便于技术人员读取密闭气室内的实时压力值，便于记录。
11.进一步地，所述密封装置包括内圈可拆卸装配于电机轴套的导磁环、可拆卸装配于测试主体且设置在导磁环外圈的永磁体以及分别设置在永磁体上下两侧的上极靴和下极靴，所述永磁体、上极靴和下极靴与导磁环之间围设有腔体，磁流体储放在所述腔体内。导磁环通常采用软磁材料，用于吸收永磁体的磁性并将磁性传递给上、下极靴，永磁体用于保持自身的磁性以及传递磁性给上、下极靴和导磁环，上、下极靴用于定位永磁体并改善永磁体周围磁场的分布，磁流体在腔体内受到的磁力线吸引作用下会贴合导磁环与永磁体形成类似o型密封圈的胶体，达到密封的效果；可拆卸连接于电机轴套的导磁环与可拆卸连接于测试主体永磁体以及上、下极靴不仅实现了磁流体密封装置的可拆卸，并且还便于在密封装置内更换磁流体，达到可以测试不同实验对象的效果。
12.进一步地，还包括可拆卸安装于测试主体且设置在上极靴上方的密封挡板，所述测试主体内壁设有用于支撑下极靴的下凸台，所述密封挡板设有用于抵接上极靴的上凸台。下凸台为下极靴提供支撑，为了进一步固定密封装置，利用增设的密封挡板的上凸台限制上极靴的轴向移动，避免破坏磁场的稳定性而导致磁流体泄露影响密封性能的测试。
13.进一步地，所述下凸台与所述下极靴之间设有第二密封圈。第二密封圈可以保证下极靴与下凸台接触面的气密性，避免空气通过极靴的外壁进入到下极靴于下凸台之间，影响密闭气室的气密性。
14.进一步地，还包括可拆卸装配于密封挡板且设置在密封装置上方的防溅射板。当密闭气室内的压力到达磁流体的承受极限时，磁流体的形成的类似o型密封圈的胶体到达密封极限，磁流体会发生破裂，为了便于观测磁流体超过耐压极限时的破裂位置，在密封装置上方设置了防溅射板，当磁流体超过耐压极限发生破裂时，溅射出去的磁流体会附着在防溅射板上，便于技术人员观测并记录位置。
15.进一步地，还包括用于加热密封装置的加热模块，所述加热模块包括连接于测试主体和密封挡板之间且用于加热密封装置的柔性加热片以及连接于密封挡板且设置在柔性加热片与密封装置之间的热电偶，所述柔性加热片和所述热电偶连接有温度控制器。柔性加热片连接于测试主体和密封挡板的安装位置能够均匀加热密封装置，确保温度的传递；热电偶安装在柔性加热片与密封装置之间能够监测温度并将温度数据转化为电信号发送给温度控制器，温度控制器可以确保在柔性加热片在加热情况下温度的恒定、以及在非加热情况下获得热电偶测得的磁流体的摩擦温升，达到测试不同温度下磁流体密封性能的效果。
16.进一步地，所述电机轴套包括轴向连接于测试电机输出轴的第一轴套、可拆卸装配于第一轴套和导磁环内圈之间的第二轴套以及若干设置在第一轴套和所述第二轴套之间的第三密封圈，所述第一轴套外壁与测试主体内壁之间设有轴承。通过更换可拆卸装配于第一轴套的第二轴套的尺寸以适应不同尺寸的环形的密封装置，轴承能够保证电机的回
转精度，确保在圆跳动误差能够满足导磁环与永磁体之间的间隙要求；第三密封圈能够将第一轴套和第二轴套之间的安装空位有效密封，确保外部的气体不会进入至内部环境。
17.进一步地，还包括可拆卸安装于第二轴套的快拆把手。快拆把手连接第二轴套用于手动转动第一轴套和第二轴套，在填充磁流体时通过手动的缓慢转动，与第二轴套连接的导磁环与永磁体之间产生转动，利于磁流体的快速成型；并且由于导磁环与永磁体的间隙处的磁场强度很高，难以将第二轴套与第一轴套拆卸分离，因此快拆把手能够提高测试装置的拆卸效率，具有省力的优点方便。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明的一种磁流体密封性能测试装置不仅可以测试不同的磁流体的密封性能，还可以对各种不同的环形设计的磁流体密封装置进行性能测试，达到了可以在不同扭矩、不同压力和不同温度的条件下测试不同磁流体或者不同密封装置的密封性能的效果，解决了现有技术中不能通过更换磁流体密封装置测试不同磁流体在不同磁流体密封装置中的密封性能的技术问题。
附图说明
20.图1为一种磁流体密封性能测试装置的结构示意图；
21.图2为一种磁流体密封性能测试装置的分解图；
22.图3为一种磁流体密封性能测试装置的剖视图；
23.图4是测试电机的结构示意图；
24.图5为图3中a的局部放大图；
25.图6密封装置的结构示意图。
26.附图中：100、测试主体；101、下凸台；110、插头；120、密闭气室；130、测试底板；140、第一密封圈；150、安装孔；160、密封挡板；161、上凸台；170、第二密封圈；180、防溅射板；200、测试电机；300、电机轴套；310、第一轴套；320、第二轴套；321、快拆把手；330、第三密封圈；340、轴承；400、密封装置；410、导磁环；420、永磁体；430、上极靴；440、下极靴；450、腔体；500、压力测试模块；510、气管接头；520、压力表；600、加热模块；610、柔性加热片；620、热电偶。
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“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，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
29.实施例一
30.如图1至图4所示为本发明的一种磁流体密封性能测试装置的第一实施例。
31.一种磁流体密封性能测试装置，包括测试主体100、安装于测试主体100的插头110、安装于测试主体100内且与插头110电连接的测试电机200、可拆卸连接于测试电机200输出轴的电机轴套300、外圈可拆卸装配于测试主体100内且内圈可拆卸装配于电机轴套300的环形的密封装置400，测试主体100内设有密闭气室120且密闭气室120连通于密封装置400，密闭气室120连通有压力测试模块500。插头110可以连接电源为测试电机200提供电源，测试电机200通过电机轴套300与密封装置400的内圈可拆卸连接为密封装置400提供扭矩，并且测试电机200还可以通过插头110将扭矩的数据传输出去，压力测试模块500可以改变密闭气室120内的气压；密封装置400可用于储放不同的磁流体，并且环形设计的密封装置400的外圈可拆卸连接于测试主体100、内圈可拆卸连接于电机轴套300，同时电机轴套300设置为可拆卸连接于测试电机200的输出轴，便于通过更换电机轴套300的尺寸来适应不同内圈尺寸的环形设计的磁流体密封装置400，密封装置400内外圈的可拆卸连接，可以对各种不同的环形设计的磁流体密封装置400进行性能测试，达到了可以在不同扭矩、不同压力的条件下测试不同磁流体或者不同环形设计的磁流体密封装置400的密封性能的效果，解决了现有技术中不能通过更换磁流体密封装置400测试不同磁流体在不同磁流体密封装置400中的密封性能的技术问题。
32.其中，还包括可拆卸连接于测试主体100底部的测试底板130以及设置在测试主体100和测试底板130之间的第一密封圈140。由于需要固定测试电机200，为了保证密闭气室120内的气密性，在测试主体100底部增设了可拆卸连接的测试底板130，并在测试底板130与测试主体100之间设置第一密封圈140增强气密性。
33.此外，测试主体100底部设有用于固定测试电机200且与测试主体100连通的安装孔150，第一密封圈140设置在安装孔150外围。需要利用安装孔150通过螺栓固定电机，为了保证测试主体100内的气密性，在测试底板130与测试主体100之间、安装孔150的外周设置第一密封圈140增强气密性。
34.此外，如图4所示，测试电机200选用的是盘式无轴伺服电机，特点是输出端需要外接轴套，轴套插入至盘式无轴电机的输出端受到扭矩驱动转动，适用于本发明需要更换电机轴套300适应不同尺寸的环形的密封装置400的使用场景；并且盘式无轴伺服电机的控制精度高，给控制命令才运转，没命令就停止，不会断电了还因为惯性继续转，为测试磁流体提供了精确的扭矩输出。
35.其中，压力测试模块500包括连通于密闭气室120的气管接头510和连通于气管接头510用于测压力的压力表520，气管接头510连通气源。气管接头510连接气源用于改变密闭气室120内的压差，从而改变磁流体所处环境的气压值，压力表520连接在气管接头510便于技术人员读取密闭气室120内的实时压力值，便于记录。
36.实施例二
37.如图1至图6所示为本发明的一种磁流体密封性能测试装置的第二实施例。
38.本实施例与实施例一类似，不同之处在于：密封装置400包括内圈可拆卸装配于电机轴套300的导磁环410、可拆卸装配于测试主体100且设置在导磁环410外圈的永磁体420以及分别设置在永磁体420上下两侧的上极靴430和下极靴440，永磁体420、上极靴430和下
极靴440与导磁环410之间围设有腔体450，磁流体储放在腔体450内。导磁环410通常采用软磁材料，用于吸收永磁体420的磁性并将磁性传递给上、下极靴440，永磁体420用于保持自身的磁性以及传递磁性给上、下极靴440和导磁环410，上、下极靴440用于定位永磁体420并改善永磁体420周围磁场的分布，磁流体在腔体450内受到的磁力线吸引作用下会贴合导磁环410与永磁体420形成类似o型密封圈的胶体，达到密封的效果；可拆卸连接于电机轴套300的导磁环410与可拆卸连接于测试主体100永磁体420以及上、下极靴440不仅实现了磁流体密封装置400的可拆卸，并且还便于在密封装置400内更换磁流体，达到可以测试不同实验对象的效果。
39.其中，还包括可拆卸安装于测试主体100且设置在上极靴430上方的密封挡板160，测试主体100内壁设有用于支撑下极靴440的下凸台101，密封挡板160设有用于抵接上极靴430的上凸台161。下凸台101为下极靴440提供支撑，为了进一步固定密封装置400，利用增设的密封挡板160的上凸台161限制上极靴430的轴向移动，避免破坏磁场的稳定性而导致磁流体泄露影响密封性能的测试。
40.其中，下凸台101与下极靴440之间设有第二密封圈170。第二密封圈170可以保证下极靴440与下凸台101接触面的气密性，避免空气通过极靴的外壁进入到下极靴440于下凸台101之间，影响密闭气室120的气密性。
41.其中，还包括可拆卸装配于密封挡板160且设置在密封装置400上方的防溅射板180。当密闭气室120内的压力到达磁流体的承受极限时，磁流体的形成的类似o型密封圈的胶体到达密封极限，磁流体会发生破裂，为了便于观测磁流体超过耐压极限时的破裂位置，在密封装置400上方设置了防溅射板180，当磁流体超过耐压极限发生破裂时，溅射出去的磁流体会附着在防溅射板180上，便于技术人员观测并记录位置。
42.其中，还包括用于加热密封装置400的加热模块600，加热模块600包括连接于测试主体100和密封挡板160之间且用于加热密封装置400的柔性加热片610以及连接于密封挡板160且设置在柔性加热片610与密封装置400之间的热电偶620，柔性加热片610和热电偶620连接有温度控制器。柔性加热片610连接于测试主体100和密封挡板160的安装位置能够均匀加热密封装置400，确保温度的传递；热电偶620安装在柔性加热片610与密封装置400之间能够监测温度并将温度数据转化为电信号发送给温度控制器，温度控制器可以确保在柔性加热片610在加热情况下温度的恒定、以及在非加热情况下获得热电偶620测得的磁流体的摩擦温升，达到测试不同温度下磁流体密封性能的效果。
43.实施例三
44.如图3和图5所示为本发明的一种磁流体密封性能测试装置的第三实施例。
45.本实施例与实施例一或实施例二类似，不同之处在于：电机轴套300包括轴向连接于测试电机200输出轴的第一轴套310、可拆卸装配于第一轴套310和导磁环410内圈之间的第二轴套320以及若干设置在第一轴套310和第二轴套320之间的第三密封圈330，第一轴套310外壁与测试主体100内壁之间设有轴承340。通过更换可拆卸装配于第一轴套310的第二轴套320的尺寸以适应不同尺寸的环形的密封装置400，轴承340能够保证电机的回转精度，确保在圆跳动误差能够满足导磁环410与永磁体420之间的间隙要求。第三密封圈330能够将第一轴套310和第二轴套320之间的安装空位有效密封，确保外部的气体不会进入至内部环境。
46.其中，还包括可拆卸安装于第二轴套320的快拆把手321。快拆把手321连接第二轴套320用于手动转动第一轴套310和第二轴套320，在填充磁流体时通过手动的缓慢转动，与第二轴套320连接的导磁环410与永磁体420之间产生转动，利于磁流体的快速成型；并且由于导磁环410与永磁体420的间隙处的磁场强度很高，难以将第二轴套320与第一轴套310拆卸分离，因此快拆把手321能够提高测试装置的拆卸效率，具有省力的优点方便。
47.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
技术特征：1.一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：包括测试主体(100)、安装于测试主体(100)的插头(110)、安装于测试主体(100)内且与插头(110)电连接的测试电机(200)、可拆卸连接于测试电机(200)输出轴的电机轴套(300)、外圈可拆卸装配于测试主体(100)内且内圈可拆卸装配于电机轴套(300)的环形的密封装置(400)，所述测试主体(100)内设有密闭气室(120)且所述密闭气室(120)连通于所述密封装置(400)，所述密闭气室(120)连通有压力测试模块(500)。2.根据权利要求1所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：还包括可拆卸连接于测试主体(100)底部的测试底板(130)以及设置在所述测试主体(100)和测试底板(130)之间的第一密封圈(140)。3.根据权利要求1所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：所述压力测试模块(500)包括连通于密闭气室(120)的气管接头(510)和连通于气管接头(510)用于测压力的压力表(520)，所述气管接头(510)连通气源。4.根据权利要求1所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：所述密封装置(400)包括内圈可拆卸装配于电机轴套(300)的导磁环(410)、可拆卸装配于测试主体(100)且设置在导磁环(410)外圈的永磁体(420)以及分别设置在永磁体(420)上下两侧的上极靴(430)和下极靴(440)，所述永磁体(420)、上极靴(430)和下极靴(440)与导磁环(410)之间围设有腔体(450)，磁流体储放在所述腔体(450)内。5.根据权利要求4所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：还包括可拆卸安装于测试主体(100)且设置在上极靴(430)上方的密封挡板(160)，所述测试主体(100)内壁设有用于支撑下极靴(440)的下凸台(101)，所述密封挡板(160)设有用于抵接上极靴(430)的上凸台(161)。6.根据权利要求5所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：所述下凸台(101)与所述下极靴(440)之间设有第二密封圈(170)。7.根据权利要求5所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：还包括可拆卸装配于密封挡板(160)且设置在密封装置(400)上方的防溅射板(180)。8.根据权利要求5所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：还包括用于加热密封装置(400)的加热模块(600)，所述加热模块(600)包括连接于测试主体(100)和密封挡板(160)之间且用于加热密封装置(400)的柔性加热片(610)以及连接于密封挡板(160)且设置在柔性加热片(610)与密封装置(400)之间的热电偶(620)，所述柔性加热片(610)和所述热电偶(620)连接有温度控制器。9.根据权利要求4所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：所述电机轴套(300)包括可拆卸连接于测试电机(200)输出轴的第一轴套(310)、可拆卸装配于第一轴套(310)和导磁环(410)内圈之间的第二轴套(320)以及若干设置在所述第一轴套(310)和所述第二轴套(320)之间的第三密封圈(330)，所述第一轴套(310)外壁与测试主体(100)内壁之间设有轴承(340)。10.根据权利要求9所述的一种磁流体密封性能测试装置，其特征在于：还包括可拆卸安装于第二轴套(320)的快拆把手(321)。
技术总结本发明涉及磁流体密封的技术领域，更具体地，涉及一种磁流体密封性能测试装置。一种磁流体密封性能测试装置，包括测试主体、安装于测试主体的插头、安装于测试主体内且与插头电连接的测试电机、可拆卸连接于测试电机输出轴的电机轴套、外圈可拆卸装配于测试主体内且内圈可拆卸装配于电机轴套的环形的密封装置，所述测试主体内设有密闭气室且所述密闭气室连通于所述密封装置，所述密闭气室连通有压力测试模块；本发明可以在不同扭矩、不同压力和不同温度的条件下测试不同磁流体或者不同密封装置的密封性能。装置的密封性能。装置的密封性能。
技术研发人员：陈佳臻 管贻生 徐旺 张涛
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
