多功能球閥疲勞試驗機的製作方法

2023-06-11 22:00:11 1

本發明涉及球閥性能檢驗技術領域，尤其涉及多功能球閥疲勞試驗機。

背景技術：

球閥在使用過程中要承受一定的壓力並且要進行反覆的扭轉開閉，如何方便有效地檢測球閥開閉次數對球閥密封性能的影響，是評價和檢驗球閥性能的關鍵件指標之一。

長久以來，球閥的耐壓疲勞試驗項目由於球閥的多樣性造成檢測設備的適應性差以及實驗控制及數據採集方面的制約，目前我國尚沒有專門針對球進行壓力疲勞試驗的設備。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種適用性強、效率高的多功能球閥疲勞試驗機。

為解決上述問題，本發明所述的多功能球閥疲勞試驗機，其特徵在於：它包括呈立式結構的試驗主機和與所述試驗主機相連的設有腳輪的控制櫃；所述試驗主機分為上下兩層，上層為試驗臺，下層為機座；所述試驗臺包括連接在一起的支撐架和支承板及置於所述支承板的密封夾具；所述支承板上設有倒梯形導軌，其正面中部設有矩形集水槽，其背面中間設有螺杆定位卡槽；所述螺杆定位卡槽上設有旋緊螺杆，該旋緊螺杆中部設有定位軸肩，且一端連有手柄；所述密封夾具的一面安裝有密封膠墊，另一面設有陰螺紋孔，該密封夾具的底部設有梯形導軌，中間設有壓力傳感器及介質流體進口；所述密封夾具上方的所述支撐架上設有旋轉氣缸，該旋轉氣缸底部設有卡爪；機座分為三層，第一層安裝有四個電磁閥，其中兩個為控制待檢球閥的介質電磁閥，兩個為控制所述旋轉氣缸的氣缸電磁閥；第二層安裝有一個介質箱和一個壓力罐；第三層安裝有一個空氣壓縮泵和一個試壓泵；所述介質箱通過管路Ⅰ分別與所述試壓泵、所述介質電磁閥、所述集水槽聯通；所述壓力罐通過管路Ⅱ分別與所述空氣壓縮泵、所述氣缸電磁閥聯通。

所述支承板和所述密封夾具均採用不鏽鋼材料製成。

所述介質箱由耐酸鹼塑料製成。

所述旋緊螺杆兩端設有旋向相反的螺紋。

所述陰螺紋孔與所述旋緊螺杆相配合。

所述倒梯形導軌與所述梯形導軌相匹配。

所述螺杆定位卡槽與所述定位軸肩相匹配。

所述控制櫃包括設有控制按鈕和指示燈的面板以及與機箱相連的顯示器、鍵盤和印表機；所述機箱通過PLC控制器與所述壓力傳感器的輸出端相連；所述控制按鈕分別與電源、所述指示燈、所述PLC控制器聯接。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、功能多，適用性強：

由於本發明集成壓力檢測、疲勞檢測於一體，實現一機多用，並且密封夾具為可調式，卡爪也可以更換，能夠適應不同規格不同大小的球閥的壓力疲勞試驗。

2、自動化、智能化設計，工作可靠效率高：

本發明通過計算機及PLC控制器對試驗過程進行實時監控，實驗通過設定疲勞試驗次數或試驗時間自動進行，實驗過程中還可以對球閥的承壓及密封進行實時檢測，球閥發生洩漏，系統會自動停止試驗，計算機會採集相關數據做以分析。

3、結構緊湊，節省空間：

本發明試驗主機及控制櫃採用立式結構，結構緊湊，節省空間。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發明中控制櫃的結構示意圖。

圖2為本發明中試驗主機結構示意圖。

圖3為本發明中試驗主機側面結構示意圖。

圖中：1-顯示器；2-鍵盤；3-印表機；4-控制櫃；5-指示燈；6-控制按鈕；7-機箱；8-腳輪；9-試驗主機；10-旋轉氣缸；11-卡爪；12-密封夾具；13-旋緊螺杆；14-介質電磁閥；15-介質箱；16-試壓泵；17-PLC控制器；18-密封膠墊；19-手柄；20-氣缸電磁閥；21-壓力罐；22-空氣壓縮泵；23-定位軸肩；24-陰螺紋孔；25-待檢球閥；26-壓力傳感器；27-介質流體進口；28-試驗臺；281—機座；29-支承板；30-支撐架；31-倒梯形導軌；32-集水槽；33-梯形導軌。

具體實施方式

如圖1~3所示，多功能球閥疲勞試驗機，它包括呈立式結構的試驗主機9和與試驗主機9相連的設有腳輪8的控制櫃4。試驗主機9分為上下兩層，上層為試驗臺28，下層為機座281。

試驗臺28包括連接在一起的支撐架30和支承板29及置於支承板29的密封夾具12；支承板29上設有倒梯形導軌31，其正面中部設有矩形集水槽32，其背面中間設有螺杆定位卡槽。當球閥發生洩漏或拆下球閥時收集滴落介質至集水槽32。螺杆定位卡槽上設有旋緊螺杆13，該旋緊螺杆13中部設有定位軸肩23，且一端連有手柄19。旋緊螺杆13通過定位軸肩23和螺杆定位卡槽扣合起到軸向定位作用。

密封夾具12的一面安裝有密封膠墊18，另一面設有陰螺紋孔24，該密封夾具12的底部設有梯形導軌33，中間設有壓力傳感器26及介質流體進口27；密封夾具12上方的支撐架30上設有旋轉氣缸10，該旋轉氣缸10底部設有卡爪11。旋緊螺杆13螺紋在與密封夾具12陰螺紋孔24旋接，轉動手柄19，控制密封夾具12開合來夾緊待檢球閥25。

支承板29和密封夾具12均採用不鏽鋼材料製成。介質箱15由耐酸鹼塑料製成。旋緊螺杆13兩端設有旋向相反的螺紋。陰螺紋孔24與旋緊螺杆13相配合。倒梯形導軌31與梯形導軌33相匹配。螺杆定位卡槽與定位軸肩23相匹配。

機座281分為三層，第一層安裝有四個電磁閥，其中兩個為控制待檢球閥25的介質電磁閥14，兩個為控制旋轉氣缸10的氣缸電磁閥20；第二層安裝有一個介質箱15和一個壓力罐21；第三層安裝有一個空氣壓縮泵22和一個試壓泵16；介質箱15通過管路Ⅰ分別與試壓泵16、介質電磁閥14、集水槽32聯通；壓力罐21通過管路Ⅱ分別與空氣壓縮泵22、氣缸電磁閥20聯通。

控制櫃4包括設有控制按鈕6和指示燈5的面板以及與機箱7相連的顯示器1、鍵盤2和印表機3；機箱7通過PLC控制器17與壓力傳感器26的輸出端相連；控制按鈕6分別與電源、指示燈5、PLC控制器17聯接。

工作過程中，打開控制按鈕6接通電源，將卡爪11向下移動，固定在待檢球閥25旋轉手柄上，通過滑鼠鍵盤2設定試驗參數，實驗裝置開始運行。首先試壓泵16啟動，系統控制介質電磁閥14對待檢球閥25進行充水檢測，先是單側充壓，分別對待檢球閥25兩端進行充壓試驗，檢驗待檢球閥25封閉性，之後對待檢球閥25兩端同時充壓，檢測待檢球閥25旋轉手柄處的密封性。壓力傳感器26檢測充壓壓力，PLC控制器17採集壓力信號並通過對電磁閥的控制使壓力達到預設值。當待檢球閥25出現洩漏時，控制系統根據壓力傳感器26檢測到壓力的急劇變小，系統隨即結束試驗，計算機對結果做以分析，並由印表機3列印實驗結果。當球閥無洩漏現象產生時，系統控制介質電磁閥14將待檢球閥25內部壓力卸載，隨即啟動空氣壓縮泵22向壓力罐21壓縮空氣，待壓力達到旋轉氣缸10正常工作壓力時，系統通過控制氣缸電磁閥20來控制旋轉氣缸10進行90°往復旋轉，進行疲勞試驗。待旋轉次數達到疲勞試驗預設值時即停止疲勞試驗，並對待檢球閥25進行充壓試驗，來檢驗此時待檢球閥25的密封性。衝壓試驗結束後由計算機對數據進行處理並驅動印表機3列印實驗結果。