CN101995329A - 一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级自补式密封盲板，包括多级密封缸1；多级密封柱塞2；密封圈3-1、3-2、3-3，4-1、4-2、4-3，5-1、5-2、5-3；6；副密封盲板7；轴套8；空心螺栓9；垫圈10；该盲板由多台阶柱塞式压力自补缸组成，密封沟槽和台阶贯通孔的位置根据阀门口径大小而特定设计；测试时，主要特点是将试验介质由相对贯通孔引入到盲板密封腔内，形成一定安全倍率的总推力始终压紧阀门端口，达到自动平衡密封的效果，保证了试验的可靠性、稳定性和测试精度，适用于各类型阀门测试，操作简便可靠；采用该盲板可进一步精简测试设备，由机械螺杆顶压替代液压油缸顶压，省略液压系统和控制电路，降低设备制造成本。

Description

一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板

技术领域

本发明涉及一种阀门测试设备的附件装置，尤其是涉及一种适用于阀门测试设备的由测试介质本身产生顶紧力的配套盲板，广泛应用于阀门生产、使用单位、阀门检测机构等领域。

背景技术

盲板是阀门压力测试设备的关键附件、一直以来启用单一结构形式的盲板；已有的单一结构形式的盲板对阀门端口的密封压力是靠油缸的外顶力来实现的，阀门测试中，当阀门测试介质压力改变大小时，盲板对阀门端口的密封压力也必须同时由油缸调整顶力来保证，完全由人工操作掌握，油缸的压力调整过小，盲板上的O形圈易发生爆裂；油缸的压力调整过大，阀门壳体易产生变形；影响阀门测试的精度和可靠性，测试介质压力与液压顶紧力的关系首先得算好对照值，制定压力对照表来进行操作，另外由于含有液压系统和其电控系统，也就多了故障源，液压系统保压性能就显得尤其重要，所以，结构单一的盲板完全依靠油缸的顶力来保证其对阀门端口的密封、保证阀门测试的精度和可靠性，显然存在着不足。

发明内容

针对单一结构形式的盲板存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用性广，性能稳定、测试精度高、操作方便的一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板，要解决在调整阀门内腔测试压力时，盲板对阀门端口的密封压力要能够随测试介质压力的变化而自动变化，而且要求其变化的压力不能过大，也不能太小。成一定倍率自动调整。

实现本发明的技术方案如下：

一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板，包括多级密封缸、多级密封活塞、副密封盲板，多级密封活塞的各级台阶圆柱面上分别设有密封圈槽，槽内分别装有O形密封圈，多级密封活塞装配在多级密封缸内，由此构成多个独立的密封腔，多级密封活塞外端面中心设置有换装各种副密封盲板的定位轴套，更换的副密封盲板由空心紧固螺栓紧固，多级密封活塞外端面和副密封盲板的外端面上根据焊接阀门的口径大小依次设计有与端口形状相吻合的环形燕尾槽，槽内嵌装有O形密封圈，每一道密封圈的境内依次设有贯通孔，在阀门测试的过程中利用阀体内的压力介质通过贯通孔引入到相对的密封腔，利用两边的面积差形成介质压力差，且为1.1的倍率，当阀门测试压力变化时也同时自动调整了盲板对阀门端口的密封压力，形成自动补偿，始终保持倍率变化关系，使被测阀门所受外力为最小安全压力，不会产生阀门壳体变形，保证了阀门测试的精度，因此，从根本上解决了盲板完全依靠油缸顶紧密封阀门端口而产生的问题，阀门测试的可靠性、稳定性有了保障；本发明取代单块结构形式的盲板在阀门测试设备上的使用，因为采用测试压力介质作为压力介质，所以无需另外设置液压油缸和液压系统，使阀门测试的操作更加简便可靠，可以由简单的机械式螺杆传动试验设备来取代复杂的液压系统控制的油缸试验设备，用简单的机械螺杆传动调节盲板间，使两相对盲板预压紧被测阀门即可，节省了液压油，达到了节约成本和能源的目的，同时简化了操作，此一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板还根据阀门端口连接形状和尺寸不同，进行了尺寸系列化设计，可以满足各种阀门的测试需求。

图1是本发明结构剖面图

图2是本发明测试焊接式阀门的实施例图

图3是本发明测试法兰式阀门的实施例图

具体实施方案

下面结合附图1和实施例附图2、3对本发明进一步的描述：

一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板，例举三级压力自补式密封盲板，包括三级密封缸1、三级密封活塞2、密封缸1反面密封圈6、焊接式阀门端口密封圈5-1、5-2、5-3、定位轴套8、空心紧固螺栓9、垫圈10、副密封盲板7，三级密封缸1加工成三个台阶孔，形成三个缸套，三级密封活塞2加工成三个圆柱形台阶，形成三个各自与缸套配合的三个柱塞，各台级圆柱面上分别设有一级密封圈3-1、二级密封圈3-2、三级密封圈3-3，三级密封活塞2装配在三级密封缸1内，构成三个独立的密封腔，三级密封活塞2外端面上根据法兰式阀门的口径大小依次设计有端口密封圈4-1、4-2、4-3，每一道密封圈的境内依次设有贯通孔b1、b2、b3，副密封盲板7的外端面上根据阀门的口径大小依次设计有与端口形状相吻合的环形槽，并装有O形密封圈5-1、5-2、5-3，每一个环形密封圈槽匹配一种阀门口径，副盲板7挂装在三级密封活塞2的定位轴套8上，由空心紧固螺栓9紧固。

图2示意的本发明测试焊接式阀门的实施例图，其实施过程是：

为了更明白的说明本发明实用时的作用，下述中借用了部分阀门测试机基本结构，将图1示意的一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板装配在阀门测试机左端的墙板15上，由螺栓19紧固，另一端的副盲板7-1上分别装有O形密封圈5-11、5-22、5-33，副盲板7-1挂装在阀门测试机活动顶板14的定位轴套8-1上，由空心紧固螺栓9-1和垫片10-1紧固，阀门测试机右端墙板16上安装有螺杆驱动机构18，活动顶板14与螺杆17连接，由驱动机构18传动使螺杆17实现带动活动顶板14连同副密封盲板左右进退，如图2、3中的P的箭头方向，压力介质由介质控制阀12、13控制。

阀门安装：将被测焊接式阀门11吊装在两相对副盲板7和7-1之间，由驱动机构18传动螺杆17作轴向前进，带动活动顶板14连同副密封盲板7-1移动，使阀门11-1两端的坡口插入副密封盲板7和7-1的斜口密封沟槽内；校对好中心，传动螺杆17继续轴向前进，将被测焊接阀门11预顶紧，焊接阀门两端口由密封圈5-2和5-22将阀门端口密封。

阀门测试：图2所示阀门口径对应于a-2腔，由密封圈5-2和5-22密封，打开控制阀12和焊接式阀门11，关闭卸压阀13，测试的压力介质通过控制阀12进入b-1孔，再通过空心螺栓9的中心孔到被测阀门11内腔，同时也贯入左边密封盲板的a-1腔，又通过副密封盲板7和多级密封活塞2端面上连通的贯孔贯b-2进入a-2腔，介质继续升压，a-1、a-2腔产生的压力使多级活塞2向外运动产生顶力压紧被测阀门11端口，达到密封效果；因为a-1腔和a-2腔两腔相加的面积大于阀门口径的密封圈内面积1.1倍，所以，a-1腔和a-2腔两腔产生的压力也为阀门11密封压力的1.1倍，当测试介质压力增大时，a-1、a-2腔形成的压力也随之增大，对阀门端口的顶力就变大，反之，随之减小，实现了自动平衡密封的目的，始终使被测阀门所受外力为最小安全压力，不会产生阀门壳体变形，保证了阀门测试的精度；测试结束后打开卸压阀13卸压。完成阀门测试。

当阀门口径对应a-2腔时，阀门端口由密封圈5-1和5-11密封，a-2腔和a-3腔没通介质且腔内无压力，测试压力介质由中心孔b1贯入a-1腔，产生a-1腔压强，而a-1腔面积大于外端对应阀门口径密封圈5-1内的面积，因此a-1腔产生的压力使多级活塞2向外运动产生顶力压紧阀门端口，达到密封效果。

当阀门口径对应于a-3腔时，阀门端口由密封圈5-3和5-33密封，介质压力分别由中心孔b-1、b-2、b-3贯入a1、a2、a-3腔，此时a-1、a-2、a-3腔相加的总面积还是大于阀门口径的密封圈5-3的内面积，a-1、a-2、a-3腔产生的总压力使多级活塞2向外运动产生顶力压紧阀门端口，达到密封效果；由此推理，根据被测阀门口径尺寸不同，自补式密封盲板可设计成四级、五级……多级。

图3是本发明测试法兰式阀门的实施例图，在测试法兰式阀门时其实施过程是：接上所述，将测试机左端一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板上的副盲板7、右端顶板16上的副盲板7-1拆卸下来，右端顶板16上的副盲板7-1拆卸下来后，再将副盲板7-2装上O形密封圈6-1、4-11、4-22、4-33，然后装配在活动顶板16的定位套8-1上，并用空心紧固螺栓9-1和垫片10-1紧固，其它结构不变动，直接装上法兰式阀门11-1即可开始测试，其作用过程与图2实例介绍的内容相同。

在阀门的测试过程中，本发明在测试机上的主要作用特点是依靠被测阀门的阀体内的试验介质通过相对贯通孔，被引入密封腔内，其缸体内的总推力，大于被测阀门的试验介质的推力，始终且为一固定的1.1倍率，从而达到自动平衡密封的效果，始终使被测阀门所受外力为最小安全压力，不会产生阀门壳体变形，保证了阀门测试的精度，能适应任何其它阀门测试机上使用，因为采用测试压力介质作为压力介质，所以不一定需要另外设置液压油缸和液压系统，使阀门测试的操作更加简便可靠。

Claims (4)

1.一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板，包括多级密封缸、多级密封活塞、副密封盲板、密封圈、定位轴套、空心紧固螺栓、垫圈，其特征在于：多级密封活塞装配在多级密封缸内，多级密封活塞各台级圆柱面上分别设有O密封圈，由O形密封圈密封构成多个独立的密封腔，多级密封活塞外端面和副密封盲板的外端面上根据法兰式阀门的口径大小依次设计有端面密封圈，每一道密封圈的境内依次设有贯通孔，本发明在测试机上的主要作用是密封阀门的各端口，其主要特征在于：依靠阀门的通径体内的试验介质通过本发明的相对贯通孔，被引入密封腔内，其缸体内的总推力，大于被测阀门的试验介质的推力，且为一固定的倍率，从而达到自动平衡密封的效果，始终使被测阀门所受外力为最小安全压力，不会产生阀门壳体变形，保证了阀门测试的精度，可适应简单的阀门测试机上使用，无需另配液压系统。

2.根据权利要求1所述的，一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板其特征在于：例举的三级压力自补式密封盲板，由三级凸台用O形密封圈密封构成三个独立的密封腔，分别称为a-1腔、a-2腔、a-3腔，每一个密封腔分别由三级密封活塞外端面环形密封圈槽径内的贯通孔引入介质形成压力；每一个环形密封圈槽匹配一种阀门口径，在阀门测试过程中，利用阀门体内本身的测试介质作为密封腔的压力介质，当阀门口径对应a-1腔时，a-2腔和a-3腔没通介质且腔内无压力，测试压力介质由中心孔贯入a-1腔，产生a-1腔压强，而a-1腔面积大于外端对应阀门口径密封圈内的面积，因此a-1腔产生的压力使多级活塞向外运动产生顶力压紧阀门端口，达到密封效果；当阀门口径对应于a-2腔时，介质压力分别由中心孔贯入a-1腔、由二级密封缸通孔贯入a-2腔，a-3腔没通介质腔内无压力，此时a-1腔和a-2腔两腔相加的面积仍大于阀门口径的密封圈内面积，a-1、a-2腔产生的压力使多级活塞向外运动产生顶力压紧阀门端口，达到密封效果；当阀门口径对应于a-3腔时，介质压力分别由中心孔贯入a-1腔、由二级密封缸通道贯入a-2腔，由三级密封缸通道贯入a-3腔，此时a-1、a-2腔和a-3腔相加的面积还是大于阀门口径的密封圈内面积，三腔产生的总压力使多级活塞向外运动产生顶力压紧阀门端口，达到密封效果；由此推理，根据被测阀门口径尺寸不同，自补式密封盲板可设计成四级、五级……多级；根据阀门测试的经验和数据，将多级自补式盲板的密封缸的面积设计比阀门密封端口的面积大1.1倍，采用阀门测试压力介质作为密封缸的液压介质，其形成的密封压力始终只比测试介质压力大1.1倍，使阀门所受外力为最小安全压力，不会因受外力过大而变形，也不会因所受外力过小造成端口密封圈爆裂，达到了自动平衡密封阀门端口的效果，使测试设备操作更加简便可靠，提高了阀门的测试精度，提高了测试工作的效率。

3.根据权利要求1和2所述的，一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板特征在于：可用简单的机械螺杆传动的轴向力替换复杂的液压油缸对阀门端口的顶力，使阀门测试设备简单化，再由一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板进一步自动调节对阀门的密封压力，省略测试设备的液压油缸、液压系统和液压电气控制系统，实现了节能的效果。

4.根据权利要求1所述的，一种节能型多级压力自补式阀门试验密封盲板特征在于：多级密封活塞及副密封盲板的外端面上根据阀门的口径大小依次设计有不同直径的与阀门端口形状相吻合的各种沟槽，沟槽内可更换不同直径的O形密封圈，适用配合各种阀门不同口径与端口形状的密封连接，包括法兰、焊接坡口、螺纹、卡箍等端面端口形状的吻合形式。

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