法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-06-28
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明涉及盾构机主驱动密封性能检测试验技术领域，具体涉及一种盾构机唇形密封圈缩比试验装置。
背景技术
盾构机在掘进过程中，主驱动装置驱动刀盘转动，刀盘的滚刀切割岩石，为避免渣土进入主驱动装置中会设置密封装置。如授权公告号为CN214464195U的中国专利公开的一种TBM及其主驱动装置，主驱动装置包括固定部分和转动安装在固定部分上的旋转部分，固定部分和旋转部分间隔布置以形成的环腔，其中，在固定部分和旋转部分之间由前向后依次布置有第一唇形密封圈、第二唇形密封圈和第三唇形密封圈，第一唇形密封圈与第二唇形密封圈之间形成油脂腔，第二唇形密封圈与第三唇形密封圈之间形成检测腔。其中，第一唇形密封圈的唇部背向油脂腔布置为唇形密封圈反装，第二唇形密封圈的唇部朝向油脂腔布置为唇形密封圈正装，唇形密封圈正装状态和唇形密封圈反装状态下的密封性能存在差别。第一唇形密封圈的前侧以及固定部分、转动部分配合形成与开挖仓连通的空腔，使用时，向油脂腔内连续地注入润滑脂，油脂腔形成一定压力后，润滑脂朝前推动第一唇形密封圈，使润滑脂能够由第一唇形密封圈的唇部向前流出，从而防止空腔内的杂质进入油脂腔内，保证有效密封。同时，第二唇形密封圈阻挡润滑脂向后流入检测腔。由于唇形密封圈在施工过程中无法进行更换，所以在设计阶段对唇形密封圈的密封性能的分析显得尤为重要。
现有授权公告号为CN208953219U的中国专利文献中的盾构机主驱动密封性能检测试验工装，将工装密封环密封固定到土仓外密封法兰和土仓内密封耐磨环之间的主驱动回转体上，土仓外密封法兰和主驱动回转体之间形成主驱动外密封的外密封腔，土仓内密封耐磨环和主驱动回转体之间形成主驱动内密封的内密封腔。主驱动内、外密封中各布置有五个唇形密封圈，任意相邻两个唇形密封圈之间构成一个密封的腔室，检测主驱动内、外密封时，先将主驱动内、外密封各个腔对应的主驱动回转体上的注油孔用丝堵全都堵死，检测哪个腔室就将那个腔室的丝堵拧下来，接通压缩空气后保压，通过测量内外密封腔、外密封腔内的压力检测主驱动内、外密封的密封性能。
上述盾构机主驱动密封性能检测试验工装采用实际工况中的唇形密封圈，而盾构机主驱动密封圈尺寸一般为2～3米，密封圈尺寸过大，搭建试验台进行密封性能试验技术难度较大，导致试验工装的结构较为复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盾构机唇形密封圈缩比试验夹具，以解决现有技术中采用实际工况中的唇形密封圈进行试验时试验工装的结构较为复杂且成本较高的技术问题。本发明的目的还在于提供一种缩比试验装置。
为实现上述目的，本发明盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的技术方案是：
盾构机唇形密封圈缩比试验夹具，包括第一压盘和与第一压盘叠在一起并可拆固定连接的第二压盘，第一压盘和第二压盘中至少一个上设有环形凹槽，环形凹槽的槽口朝向第一压盘与第二压盘的叠装方向，以在第一压盘和第二压盘固定后围成用于夹紧唇形密封圈的密封圈安装腔，密封圈安装腔具有供唇形密封圈的唇部伸出密封圈安装腔的伸出口；第一压盘和第二压盘均为用于套装在试验转轴的外周使唇形密封圈的唇部与试验转轴的外周面密封配合的环形盘；盾构机唇形密封圈缩比试验夹具还包括端盖，端盖用于与第一压盘或第二压盘固定连接以与试验转轴之间形成油脂腔，油脂腔用于存储对唇形密封圈润滑的润滑剂。
有益效果是：本发明的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具中，第一压盘与第二压盘固定连接所围成的密封圈安装腔夹紧唇形密封圈，且唇形密封圈的唇部从密封圈安装腔的伸出口伸出与试验转轴密封配合，夹具内部的油脂腔储存的润滑剂对唇形密封圈进行润滑，以模拟唇形密封圈的实际工况。且该唇形密封圈为实际工况中唇型密封件等比例缩小之后的缩比件，尺寸相对较小，所需夹具的尺寸较小，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具通过两个压盘实现夹紧唇形密封圈，整体结构简单，易于清洗和装卸，便于加工，成本较低。
进一步地改进，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具具有唇形密封圈正装状态和唇形密封圈反装状态，唇形密封圈正装时第二压盘处于端盖和第一压盘之间，唇形密封圈反装时第一压盘处于端盖和第二压盘之间。
有益效果是：这样设计，通过调换第一压盘和第二压盘的装配位置，以在不更换夹具的条件下完成唇形密封圈的正向安装和反向安装，减小夹具数量，大幅度降低成本。
进一步地改进，第一压盘上设有沿第一压盘的轴向延伸的螺栓穿孔，端盖上设有与螺栓穿孔对应的端盖穿孔，第二压盘上设有与螺栓穿孔对应的压盘螺纹孔和与端盖穿孔对应的端盖螺纹孔，在唇形密封圈正装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接，以将第一压盘和第二压盘固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔与端盖螺纹孔螺纹连接，以将第二压盘和端盖固定；在唇形密封圈反装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔、螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接以将端盖、第一压盘和第二压盘固定。
有益效果是：这样设计，端盖、第一压盘和第二压盘通过螺栓实现可拆固定连接，有利于保证连接强度。
进一步地改进，第二压盘上设有沿第二压盘的轴向延伸的螺栓穿孔，端盖上设有与螺栓穿孔对应的端盖穿孔，第一压盘上设有与螺栓穿孔对应的压盘螺纹孔和与端盖穿孔对应的端盖螺纹孔，在唇形密封圈正装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔、螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接以将端盖、第二压盘和第一压盘固定；在唇形密封圈反装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接，以将第二压盘和第一压盘固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔与端盖螺纹孔螺纹连接，以将第一压盘和端盖固定。
有益效果是：这样设计，端盖、第一压盘和第二压盘通过螺栓实现可拆固定连接，有利于保证连接强度。
进一步地改进，端盖的顶面上设置有用于向油脂腔内注入润滑剂的注油孔。
有益效果是：注油孔的尺寸较小，减小油脂腔与外界环境的接触面积，降低油脂腔内的润滑剂通过注油孔流入外界的可能性。
进一步地改进，第一压盘的端面上设有用于与唇形密封圈贴合的环形凸起，所述环形凹槽设置在第二压盘上，以使密封圈安装腔的伸出口背向第一压盘。
有益效果是：这样设计，密封圈安装腔更接近唇形密封圈的实际安装工况。
进一步地改进，端盖用于与第一压盘或第二压盘接触的一端的端面上安装有O型密封圈。
有益效果是：这样设计，避免油脂腔内的油脂沿端盖的径向泄露到外界环境中，避免污染环境。
进一步地改进，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具还包括丝堵，所述注油孔为与丝堵螺纹配合的螺纹孔。
有益效果是：这样设计，丝堵与注油口的密封性能强，有利于保证盾构机唇形密封圈缩比试验夹具内的密封性。
进一步地改进，第一压盘和第二压盘中至少一个的外周设有用于固定盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的卡槽。
有益效果是：这样设计，将顶丝顶入卡槽内，以实现盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的拆装，结构简单，便于实现。
为实现上述目的，本发明缩比试验装置的技术方案是：
缩比试验装置，包括试验转轴和套装在试验转轴上的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具包括第一压盘和与第一压盘叠在一起并可拆固定连接的第二压盘，第一压盘和第二压盘中至少一个上设有环形凹槽，环形凹槽的槽口朝向第一压盘与第二压盘的叠装方向，以在第一压盘和第二压盘固定后围成用于夹紧唇形密封圈的密封圈安装腔，密封圈安装腔具有供唇形密封圈的唇部伸出密封圈安装腔的伸出口；第一压盘和第二压盘均为用于套装在试验转轴的外周使唇形密封圈的唇部与试验转轴的外周面密封配合的环形盘；盾构机唇形密封圈缩比试验夹具还包括端盖，端盖用于与第一压盘或第二压盘固定连接以与试验转轴之间形成油脂腔，油脂腔用于存储对唇形密封圈润滑的润滑剂。
有益效果是：本发明的缩比试验装置中，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具套装在试验转轴的外周，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具中的第一压盘和第二压盘固定连接以夹紧唇形密封圈，使得唇形密封圈的唇部紧密贴合试验转轴的外周面，唇形密封圈与转动的试验转轴之间产生相对转动，以模拟盾构中唇形密封圈的实际工况，进而得到试验数据。整个试验装置结构简单，操作难度低。
进一步地改进，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具具有唇形密封圈正装状态和唇形密封圈反装状态，唇形密封圈正装时第二压盘处于端盖和第一压盘之间，唇形密封圈反装时第一压盘处于端盖和第二压盘之间。
有益效果是：这样设计，通过调换第一压盘和第二压盘的装配位置，以在不更换夹具的条件下完成唇形密封圈的正向安装和反向安装，减小夹具数量，大幅度降低成本。
进一步地改进，第一压盘上设有沿第一压盘的轴向延伸的螺栓穿孔，端盖上设有与螺栓穿孔对应的端盖穿孔，第二压盘上设有与螺栓穿孔对应的压盘螺纹孔和与端盖穿孔对应的端盖螺纹孔，在唇形密封圈正装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接，以将第一压盘和第二压盘固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔与端盖螺纹孔螺纹连接，以将第二压盘和端盖固定；在唇形密封圈反装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔、螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接以将端盖、第一压盘和第二压盘固定。
有益效果是：这样设计，端盖、第一压盘和第二压盘通过螺栓实现可拆固定连接，有利于保证连接强度。
进一步地改进，第二压盘上设有沿第二压盘的轴向延伸的螺栓穿孔，端盖上设有与螺栓穿孔对应的端盖穿孔，第一压盘上设有与螺栓穿孔对应的压盘螺纹孔和与端盖穿孔对应的端盖螺纹孔，在唇形密封圈正装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔、螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接以将端盖、第二压盘和第一压盘固定；在唇形密封圈反装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接，以将第二压盘和第一压盘固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔与端盖螺纹孔螺纹连接，以将第一压盘和端盖固定。
有益效果是：这样设计，端盖、第一压盘和第二压盘通过螺栓实现可拆固定连接，有利于保证连接强度。
进一步地改进，端盖的顶面上设置用于向油脂腔内注入润滑剂的注油孔。
有益效果是：注油孔的尺寸较小，减小油脂腔与外界环境的接触面积，降低油脂腔内的润滑剂通过注油孔流入外界的可能性。
进一步地改进，第一压盘的端面上设有用于与唇形密封圈贴合的环形凸起，所述环形凹槽设置在第二压盘上，以使密封圈安装腔的伸出口背向第一压盘。
有益效果是：这样设计，密封圈安装腔更接近唇形密封圈的实际安装工况。
进一步地改进，端盖用于与第一压盘或第二压盘接触的一端的端面上安装有O型密封圈。
有益效果是：这样设计，避免油脂腔内的油脂沿端盖的径向泄露到外界环境中，避免污染环境。
进一步地改进，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具还包括丝堵，所述注油孔为与丝堵螺纹配合的螺纹孔。
有益效果是：这样设计，丝堵与注油口的密封性能强，有利于保证盾构机唇形密封圈缩比试验夹具内的密封性。
进一步地改进，第一压盘和第二压盘中至少一个的外周设有用于固定盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的卡槽。
有益效果是：这样设计，将顶丝顶入卡槽内，以实现盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的拆装，结构简单，便于实现。
附图说明
图1为本发明缩比试验装置处于唇形密封圈正装状态时安装在试验台上的结构示意图；
图2为图1中的缩比试验装置处于唇形密封圈正装状态时的结构示意图；
图3为图2中的局部放大图；
图4为图2中的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的爆炸图；
图5为图4中的第一压盘的侧视图；
图6为图1中的缩比试验装置处于唇形密封圈反装状态时的结构示意图；
图中：11、试验转轴；12、第一压盘；13、第二压盘；14、端盖；15、密封圈；16、注油孔；17、连接盘；18、唇形密封圈；19、沟槽；20、环形凹槽；21、螺栓穿孔；22、端盖螺纹孔；23、压盘螺纹孔；24、端盖穿孔；25、油脂腔；26、环形凸起；27、唇部；28、导油槽；29、固定座；30、驱动电机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，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，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明的缩比试验装置的实施例1：
本缩比试验装置为模拟实际盾构工况的台架试验装置，即在保证唇形密封件应力应变状态和实际尺寸一致的情况下，将唇形密封件尺寸缩小到合适范围内，进而通过台架试验得到所需参数。为使试验测得的结果具有意义，通过有限元仿真分析软件Abaqus，设计密封结构和尺寸，给定唇形密封圈的轴向、径向压缩量，确定加压工况，最终得到与原实际工况中的密封件应力应变状态相同的缩比件。本实施例中的唇形密封圈为该计算得出的缩比件。
通过试验装置进行试验的目的是为得到唇形密封圈18的磨损率，磨损率由试验前后内径差得到，故需要通过轮廓扫描仪测量试验前后唇形密封圈18的内径；其次为了对比试验得到的接触应力与有限元软件仿真结果，需要在试验前后分别获得唇形密封圈18的全周径向力参数值，故需要通过径向力测试仪得到试验前后缩比件的全周径向力；最后为了验证有限元仿真流固耦合程序的合理性，选择扭矩这个参数作为计算值合理的判据，故在转动试验时需要获得扭矩这一参数值。
本实施例中，如图1所示，缩比试验装置包括试验转轴11和套装在试验转轴11一端的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具用于夹紧唇形密封圈18，使得唇形密封圈18的唇部27与试验转轴11的外周密封配合，以保证唇形密封圈的轴向压缩量、径向压缩量，使试验结果更加准确。盾构机唇形密封圈缩比试验夹具穿装固定在固定座29上，试验转轴11的一端设置有连接盘17，连接盘17上设有沿圆周方向间隔布置的多个连接穿孔，螺栓穿过连接穿孔与驱动电机30的输出轴固定连接，驱动电机30驱动试验转轴11转动，以与唇部27之间产生相对转动，进而模拟主驱动密封结构中唇形密封圈18固定在固定部分上并与转动部分之间相对运动的工作环境。
如图2至图4所示，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具包括端盖14、第一压盘12和第二压盘13，第一压盘12、第二压盘13和端盖14叠在一起并可拆连接固定。第一压盘12的外周设有卡槽，固定座29的外周面上安装有多个沿其径向延伸的顶丝，顶丝顶入卡槽内，以将盾构机唇形密封圈缩比试验夹具固定在固定座29上。第一压盘12上沿其周向设有两个对称分布的螺栓穿孔21，螺栓穿孔21沿第一压盘12的轴向延伸，端盖14上沿其周向设有两个对称分布并与螺栓穿孔21处于相同分布直径的端盖穿孔24，第二压盘13上沿其周向设有四个均匀分布的螺纹孔，四个螺纹孔中每两个相对布置的螺纹孔为一组，两组螺纹孔分别为用于与第一压盘12连接的压盘螺纹孔23和用于与端盖14连接的端盖螺纹孔22。
如图2和图3所示，端盖14罩在试验转轴11的端部，以与试验转轴11和第二压盘13或第一压盘12之间围成用于存储润滑剂的油脂腔25。端盖14为几字形结构，端盖14的顶面开设有注油孔16，注油口16为螺纹孔，通过注油孔16向油脂腔25内注入润滑剂后，将丝堵固定在注油口16上，以避免油脂腔25内的润滑剂溢出。本实施例中，润滑剂为润滑油。端盖14的环形翻边上背向顶面的一端开设有环形沟槽19，沟槽19内安装有密封圈15，密封圈15为O型密封圈，以防止盾构机唇形密封圈缩比试验夹具内部的润滑剂泄露到外部环境中。在其他实施例中，注油孔16可以为光孔。
如图2至图5所示，第一压盘12和第二压盘13为套装在试验转轴11的外周的环形盘，第一压盘12上设有与唇形密封圈18贴合的环形凸起26，环形凸起26支撑唇形密封圈18的唇部27，相应地，第二压盘13上开设有与唇形密封圈18贴合的环形凹槽20，环形凹槽20的槽口朝向第一压盘12和第二压盘13的叠装方向，在第一压盘12和第二压盘13固定后环形凸起26和环形凹槽20围成夹紧唇形密封圈18的密封圈安装腔，使得两压盘在保证唇形密封圈18与试验转轴11之间的压缩量的同时限制其轴向位置与径向位移。密封圈安装腔具有与第一压盘12和第二压盘13连通的伸出口，伸出口背向第一压盘12，唇形密封圈18的唇部27从伸出口伸出后与试验转轴11的外周面密封配合，以模拟盾构机唇形密封圈的实际工况。第二压盘13的内径大于第一压盘12的内径，以避让唇形密封圈18的唇部27。
第一压盘12、第二压盘13以不同的排布顺序与端盖14连接时，唇形密封圈18具有正装和反装两种状态，唇形密封圈正装状态如图2所示，唇形密封圈18的唇部27朝向油脂腔25布置，第一压盘12上设有环形凸起26的一端背向试验转轴11的连接盘17，端盖14、第二压盘13和第一压盘12沿试验转轴11的轴向依次布置，第一固定螺栓穿过第一压盘12的螺栓穿孔21与第二压盘13的压盘螺纹孔23螺纹连接以将第一压盘12和第二压盘13固定连接，第二固定螺栓穿过端盖14的端盖穿孔24与第二压盘13的端盖螺纹孔22螺纹连接以将第二压盘13和端盖14固定连接，端盖14、第二压盘13和试验转轴11之间形成油脂腔25，此时，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具处于唇形密封圈正装状态。唇形密封圈反装状态如图6所示，唇形密封圈18的唇部27背向油脂腔25，第一压盘12上设有环形凸起26的一端朝向试验转轴11的连接盘17布置，端盖14、第一压盘12和第二压盘13沿试验转轴11的轴向依次布置，第三固定螺栓穿过端盖穿孔24、螺栓穿孔21与压盘螺纹孔23螺纹连接以将端盖14、第一压盘12和第二压盘13连接在一起，端盖14、第一压盘12和试验转轴11之间形成油脂腔25，此时，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具处于唇形密封圈反装状态。
如图4所示，第一压盘12上背向环形凸起26的一端的端面上开设有沿第一压盘12的径向延伸的导油槽28，导油槽28用于引导并收集从油脂腔25内漏出的润滑剂。
当缩比试验装置用于试验唇形密封圈处于正装状态下的密封性能时，先在试验转轴11固定在驱动电机30上，将第一压盘12以背向环形凸起26的一侧朝向试验转轴11的连接盘17的方式套装在试验转轴11的外周并固定，使第一压盘12的内孔轴线与试验转轴11的轴线重合，而后将唇形密封圈18装配在第一压盘12内，使唇形密封圈18和环形凸起26贴合。再将第二压盘13以设有环形凹槽20的一侧朝向连接盘17的方式套装在试验转轴11的外周，使第二压盘13的内孔轴线与试验转轴11的轴线重合，同时使唇形密封圈18装入第二压盘13的环形凹槽20内，唇形密封圈18的唇部27从伸出口伸出与试验转轴11的外周面密封配合，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔21与第二压盘13的压盘螺纹孔23螺纹连接。将端盖14罩在试验转轴11的端部，第二固定螺栓穿过端盖14的端盖穿孔24与第二压盘13的端盖螺纹孔22螺纹连接，并通过端盖14的注油孔16向油脂腔25内注入润滑剂，待润滑剂充满油脂腔25内后，将丝堵安装在注油孔16内。最后，将固定座29对准组装好的缩比试验装置并将顶丝顶入卡槽内，启动驱动电机30，转动一定时间后，获得唇形密封圈正装时的试验参数。
当缩比试验装置用于试验唇形密封圈18处于反装状态下的密封性能时，与试验唇形密封圈18处于正装状态下的试验步骤相同，唯一不同的是，端盖14、第一压盘12和第二压盘13的连接顺序，此时，先将第二压盘13以背向环形凹槽20的一侧朝向连接盘17的方式套装在试验转轴11的外周并固定，将唇形密封圈18装配在环形凹槽20内，使唇形密封圈18与环形凹槽20贴合，再将第一压盘12以设有环形凸起26的一端朝向连接盘17的方式套装在试验转轴11上，使得唇形密封圈18与环形凸起26贴合，再将第一压盘12固定在固定座29上。最后将端盖14罩在试验转轴11的端部，并将第三固定螺栓穿过端盖14的端盖穿孔24、第一压盘12的螺栓穿孔21与第二压盘13的压盘螺纹孔23螺纹连接。
需要说明的是，该缩比试验装置可适用于润滑脂和润滑油两种润滑剂，当模拟唇形密封圈18使用润滑脂的实际工况时，先在端盖14内装满润滑脂，再将端盖14罩在试验转轴11上。当模拟唇形密封圈使用润滑油的实际工况时，先将端盖14罩在试验转轴11上，再通过端盖14上的注油口向油脂腔25内注入润滑油。以解决通过盾构机检测密封圈的密封性能时，仅能检测一种润滑剂工况下的唇形密封圈的密封性能的问题。
本发明的缩比试验装置中，唇形密封圈为实际工况中唇型密封件等比例缩小之后的缩比件，尺寸相对较小，所需夹具的尺寸相对较小。盾构机唇形密封圈缩比试验夹具套装在试验转轴的外周，盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的第一压盘上设有环形凸起，第二压盘上设有环形凹槽，第一压盘和第二压盘可拆固定连接，以使环形凸起和环形凹槽围成的密封圈安装腔夹紧唇形密封圈，且唇形密封圈的唇部与试验转轴的外周面密封配合，唇形密封圈与试验转轴相对转动，并通过端盖上的注油孔向夹具内部注入润滑油，以模拟唇形密封圈的实际工况，进而进行密封性能试验。整个缩比试验装置的结构简单，连接方式简单，易于清洗和装卸，操作难度低，便于加工，成本较低。而且，第一压盘和第二压盘的装配位置可以调换，这样能够在不更换夹具的条件下完成唇形密封圈的正向安装和反向安装，大幅度降低成本。
本发明的缩比试验装置的实施例2：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，可通过调换第一压盘12和第二压盘13的装配位置，使得一套夹具实现唇形密封圈18的正装和反装两种装配状态。本实施例中，第一压盘和第二压盘围成的密封圈安装腔仅能够夹紧处于正装或反装状态下的唇形密封圈，此时，需要两套夹具来完成唇形密封圈正装和反装的夹持。
本发明的缩比试验装置的实施例3：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，第一压盘12上设有沿第一压盘12的轴向延伸的螺栓穿孔21，端盖14上设有与螺栓穿孔21对应的端盖穿孔24，第二压盘13上设有端盖螺纹孔22，在唇形密封圈正装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔21与压盘螺纹孔23螺纹连接以将第一压盘12和第二压盘13固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔24与端盖螺纹孔22螺纹连接以将第二压盘13和端盖14固定，在唇形密封圈反装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔24、螺栓穿孔21与压盘螺纹孔23以将端盖14、第一压盘12和第二压盘13固定。本实施例中，第二压盘上设有沿第二压盘的轴向延伸的螺栓穿孔，端盖上设有与螺栓穿孔对应的端盖穿孔，第一压盘上设有与螺栓穿孔对应的压盘螺纹孔和与端盖穿孔对应的端盖螺纹孔，在唇形密封圈正装时，第三固定螺栓穿过端盖穿孔、螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接以将端盖、第二压盘和第一压盘固定；在唇形密封圈反装时，第一固定螺栓穿过螺栓穿孔与压盘螺纹孔螺纹连接，以将第二压盘和第一压盘固定，第二固定螺栓穿过端盖穿孔与端盖螺纹孔螺纹连接，以将第一压盘和端盖固定。其他实施例中，端盖的环形翻边上设有沿其周向分布的多个端盖穿孔，第一压盘和第二压盘上均设有与端盖穿孔对应的螺纹孔，无论是盾构机唇形密封圈缩比试验夹具处于正装状态还是反装状态，端盖、第一压盘和第二压盘之间均通过一组固定螺栓固定。
本发明的缩比试验装置的实施例4：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，端盖14为几字形结构，端盖14的顶面上开设有注油孔16。本实施例中，端盖为分体式结构，端盖包括环形结构的本体和与本体螺纹配合的封盖，将本体固定在试验转轴的外周后，再将封盖螺纹连接在端盖上，以保证缩比试验装置的封闭状态。在其他实施例中，端盖上取消设置注油口，此时，该缩比试验装置仅试验润滑脂作为润滑剂的唇形密封圈。也可以在第一压盘或第二压盘上开设沿径向延伸的注油口，通过该注油口向油脂腔内注入润滑油。
本发明的缩比试验装置的实施例5：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，第一压盘12的端面上设有环形凸起26，第二压盘13设有环槽凹槽20，在第一压盘12和第二压盘13固定后环形凸起26与环形凹槽20围成所述的密封圈安装腔。本实施例中，第一压盘上开设有与唇形密封圈贴合的第一环形凹槽，第一环形凹槽的径向内侧的槽壁支撑唇形密封圈的唇部，第二压盘开设有与唇形密封圈贴合的第二环形凹槽，以使第一压盘和第二压盘围成所述的密封圈安装腔。
本发明的缩比试验装置的实施例6：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，第一压盘12、第二压盘13与端盖14之间通过螺栓可拆固定连接。本实施例中，通过沿第一压盘的周向间隔分布的多个夹紧块夹紧第一压盘、第二压盘和端盖，气缸驱动夹紧块夹紧。
本发明的缩比试验装置的实施例7：
本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，固定座29的外周面上安装有多个沿其径向延伸的顶丝，顶丝顶入第一压盘12的卡槽内，以实现固定座29与盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的固定连接。本实施例中，固定座及盾构机唇形密封圈缩比试验夹具上穿装多个有沿试验转轴的轴向延伸的连接螺栓，多个连接螺栓沿试验转轴的周向间隔分布，以实现固定座及盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的固定连接，此时，端盖、第一压盘和第二压盘上需添加一组对应的连接穿孔。在其他实施例中，在保证固定座与盾构机唇形密封圈缩比试验夹具之间连接强度的前提下，连接螺栓仅连接固定座与盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的下部。
本发明的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的实施例：该盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的结构与上述缩比试验装置的实施例1至7中任一项所述的盾构机唇形密封圈缩比试验夹具的结构相同，在此不再具体说明。
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
