CN102944413A

CN102944413A - 一种蝶阀寿命试验机

Info

Publication number: CN102944413A
Application number: CN2012105062908A
Authority: CN
Inventors: 郑荣敏
Original assignee: Tianjin Yinhe Valve Co Ltd
Current assignee: TIANJIN GALAXY VALVE Co.,Ltd.; Tianjin Yinhe Ouhua metal products Co.,Ltd.
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: CN102944413B

Abstract

本发明涉及一种蝶阀寿命试验机，特征是包括机械、供水及电气控制三单元，机械单元设水平机台，台面上设左右竖直板，两竖直板上对称设置左右丝杠，其内端同轴连接左右密封压接板；两竖直板顶部设驱动电机，其驱动轴连设有阀门关位限位器的传动头；机台设阀支撑装置；密封压接板设连通左右腔体的左右过水通道；供水单元设连干管压力表的进水干管，该管通过左右进水管连接左右过水通道，左右进水节门与左右过水通道间连左右支管一端，其另一端上连左右腔压力表、下通过左右漏水节门连液位管；左右进水管底端设卸压节门；驱动电机、阀门关位限位器、加压泵电机、干管压力表均连至电气控制单元。本发明优点:监控蝶阀寿命性能，简单易用。

Description

一种蝶阀寿命试验机

技术领域

本发明涉及一种蝶阀性能测试设备，尤其涉及一种蝶阀寿命试验机。

背景技术

蝶阀因其结构简单、体积小、重量轻、启闭方便迅速省力、且具有良好的流体控制特性而广泛应用于石油、煤气、化工、水处理等工业领域。蝶阀主要包括阀体、阀座、阀板、阀轴及传动头，一般应用于圆柱形通道内,使用中,其圆盘形阀板垂直于管道安装,并以阀轴为中心轴在0°～90°之间往复旋转,实现全闭全开。

鉴于蝶阀用于压力管道的使用环境，属特种设备，因此在批量生产前的试制阶段都要对样机做耐久性试验即寿命试验。按照蝶阀认证标准包括《蝶阀静压寿命试验规程JB/T 8863》，《UL 1091消防装置用蝶阀》等标准的要求，阀门须做1000次开、关循环的寿命试验。在阀门启闭时，试验系统保持在额定压力，在耐久性试验完成后，阀门应当仍能正常开关，且满足密封要求，须进行密封性检查。然后把样机阀门拆掉，目视检验各个零件的磨损和损坏程度。目前，作为国家指定的行业检测部门有限，且正规检测设备结构复杂、价格昂贵，操作成本高，产品送检也不方便。尤其结合企业研发生产现状，为保证产品质量须随时监控产品的寿命指标，目前,检测设备的欠缺给企业的研发、生产带来极大不便。若企业具有寿命试验能力，则可实现对阀门随时、反复试验，既监控产品质量、方便快捷，又节约资金。

发明内容

本发明解决的主要技术问题是为蝶阀研发生产部门提供一种结构简单、造价低、使用方便的蝶阀寿命试验机，从而，达到对蝶阀产品寿命性能的随时监控，保证产品质量的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种蝶阀寿命试验机，其特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元、给蝶阀提供试验压力水的供水单元及控制试验操作的电气控制单元，所述机械单元设有一水平机台，在水平机台台面上对称设置相互平行的左右两竖直板，在所述左右竖直板上分别对称设置调整水平位移的左右丝杠，所述左右丝杠的内端分别同轴固定连接用于密封压接水平置位的蝶阀两侧过流孔端面的左右密封压接板；在左右竖直板顶部的架板上设有驱动阀板90°开闭往复循环的驱动电机，所述驱动电机的驱动轴通过联轴器连接设有阀门关位限位器的蝶阀传动头的传动轴；与蝶阀对应，在水平机台上设置阀支撑装置；在左右密封压接板上设有分别连通蝶阀左右腔体的左右过水通道；所述供水单元设有引自加压泵并连接电接点式干管压力表的进水干管，所述进水干管通过分别设有左右进水节门的左右进水管对应连接所述左右过水通道，在左右进水节门与对应的左右过水通道之间分别连接左右支管一端，所述左右支管另一端向上分别连接左右腔压力表、向下通过左右漏水节门分别连至液位管，在液位管底部设置放水节门；在左右进水管底端设置卸压节门,所述驱动电机、阀门关位限位器、加压泵的电机、干管压力表均连至所述电气控制单元。

在所述左右密封压接板内侧面上设有若干同心环形凹槽，环形凹槽内嵌装橡胶密封圈。

所述阀支撑装置包括阀体支撑机构及传动头支撑机构。

所述阀体支撑机构包括设于阀体底部的支撑块、竖直穿过水平机台台面并与其螺纹连接的顶压支撑块的螺纹顶杆及固定在螺纹顶杆端部的手轮。

所述传动头支撑机构包括支撑在上阀脖底部的阀脖螺纹顶杆、套装在阀脖螺纹顶杆上的调整螺母及支撑在调整螺母底部的支撑柱,所述阀脖螺纹顶杆底端插入支撑柱的轴向中心孔中。

在所述左右支管与对应的左右过水通道之间的左右进水管上分别设有左右常开节门;在左右支管与对应的左右常开节门之间的左右进水管上分别连有带常闭节门的左右放水支管。

该寿命试验机设有密封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套，所述左右密封压接板分别通过左右密封套密封压接在水平置位的对夹式碟阀两侧过流孔端面上。

本发明的有益效果是：提供一种结构简单、造价低、使用方便的蝶阀寿命试验机，可在产品研发试制过程中随时进行蝶阀的耐久性及耐压密封性试验，达到对蝶阀产品寿命性能的随时监控、保证产品质量的目的，尤其适宜在蝶阀研发、生产部门推广使用。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图（水路部分省略）；

图2是本发明的右视局部剖视结构示意图（水路部分未展开）；

图3是本发明的俯视结构示意图（水路部分未展开）；

图4是本发明的后视结构示意图；

图5是本发明电气控制单元的控制框图；

图6是本发明的蝶阀左腔体耐压密封试验示意图（后视图）；

图7是本发明的蝶阀右腔体耐压密封试验示意图（后视图）。

图中：A机械单元，B供水单元，C电气控制单元，1驱动电机,11连轴器,21左竖直板,22右竖直板,23架板,24水平机台,31左密封压接板,32右密封压接板,33左过水通道,34右过水通道,35左密封套,36右密封套,37橡胶密封圈,4蝶阀,41传动轴,42传动头,43蝶阀左腔体,44蝶阀右腔体,45阀门关位限位器，51支撑块,52螺纹顶杆,53手轮,54阀脖螺纹顶杆，55调整螺母,56支撑柱,60左放水支管，61左丝杠,62右丝杠，70右放水支管，71左常开节门,72右常开节门,73左进水节门,74右进水节门,75左漏水节门,76右漏水节门,77左常闭节门,78右常闭节门,79卸压节门,80进水干管,81左进水管,82右进水管,83左支管,84右支管,85总进水节门,86放水节门，91左腔压力表,92右腔压力表,93液位管,94加压泵,95稳压罐,96干管压力表，97加压泵电机。

具体实施方式

图1～图5示出一种蝶阀寿命试验机，其特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元A、给蝶阀提供试验压力水的供水单元B及控制试验操作的控制单元C，上述机械单元A设有一水平机台24，在水平机台24台面上对称设置相互平行的左右两竖直板21、22，两竖直板21、22采用两直角板，通过螺栓固定在水平机台上。在上述左竖直板21、右竖直板22上分别对称设置调整水平位移的左丝杠61、右丝杠62，上述左右丝杠的内端分别同轴固定连接用于密封压接水平置位的蝶阀4两侧过流孔端面的左右密封压接板31、32；在左右密封压接板31、32内侧面上设有若干同心环形凹槽，环形凹槽内嵌装橡胶密封圈37，这样在与蝶阀4两侧过流孔端面压紧接合时保证密封连接。在左右竖直板21、22顶部的架板23上设有驱动阀板90°开闭往复循环的驱动电机1，上述驱动电机的驱动轴通过联轴器11连接设有阀门关位限位器45的蝶阀传动头42的传动轴41。与蝶阀4对应，在水平机台24上设置阀支撑装置；阀支撑装置包括阀体支撑机构及传动头支撑机构。本例中，阀体支撑机构包括设于阀体底部的支撑块51、竖直穿过水平机台24台面并与其螺纹连接的顶压支撑块的螺纹顶杆52及固定在螺纹顶杆端部的手轮53。传动头支撑机构包括支撑在阀脖底部的阀脖螺纹顶杆54、套装在阀脖螺纹顶杆54上的调整螺母55及支撑在调整螺母55底部的支撑柱56,上述阀脖螺纹顶杆54的底端插入支撑柱56的轴向中心孔中。

在应用中，蝶阀一般包括法兰连接式、对夹连接式、卡箍连接式等类型，如图3所示，对于本例中的对夹连接式蝶阀由于阀体两侧过流孔端面不设连接法兰，因此，当进行寿命试验时，增设了密封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套35、36，左右密封压接板31、32分别通过左右密封套35、36密封压接在水平置位的对夹式碟阀两侧过流孔端面上。如图3所示，阀体两侧过流孔端沿分别嵌入左右密封套35、36端沿上设置的卧装密封圈的凹槽内，实现密封连接。在左右密封压接板31、32上设有分别连通上述蝶阀左右腔体43、44的左右过水通道33、34。

上述供水单元B设有引自加压泵94并连接电接点式干管压力表96的进水干管80，上述进水干管80通过分别设有左右进水节门73、74的左右进水管81、82对应连接左右过水通道33、34，在左右进水节门73、74与对应的左右过水通道33、34之间分别连接左右支管83、84一端，所述左右支管83、84另一端向上分别连接左右腔压力表91、92，向下通过左右漏水节门75、76分别连至液位管93，在液位管93底部设置放水节门86；在左右进水管底端设置卸压节门79。进水干管80通过总进水节门85依次连接由加压泵94经稳压罐95提供的进水水源,并通过连接在进水干管上的电接点式干管压力表96监控进水水压。

根据测试、维修等特殊情况需要，在上述左右支管83、84与对应的左右过水通道33、34之间的左右进水管81、82上分别设有左右常开节门71、72;在左右支管83、84与对应的左右常开节门71、72之间的左右进水管上分别连有带左右常闭节门77、78的左右放水支管60、70。

如图5所示，本发明中电气控制单元C采用了常规的以PLC（可编程序控制器）为中央处理器的控制电路，主要由PLC及其连接的阀门关位延时器、阀门开延时器、保压延时继电器及计数器等构成，上述驱动电机1、阀门关位限位器45、干管压力表96及加压泵94的电机97均与PLC连接。

在寿命试验过程中，根据标准要求，驱动电机1通过蝶阀4的传动头42控制蝶阀阀板进行90°开闭往复循环运动1000次的耐久性试验，在试验完成后，阀门应当仍能正常开关，应满足密封要求。最后将试验蝶阀拆开，目视检验各个零件的磨损和损坏程度。

本发明的工作过程及原理如下：

试验开始前，首先将对夹式蝶阀4放置在左右密封压接板31、32之间，转动手轮53，上下移动螺纹顶杆52，调整支撑块相对阀体的位置；转动调整螺母55上下移动螺纹顶杆54,调整支撑柱56相对上阀脖的位置,最终使蝶阀4水平置位。然后，将蝶阀左右两侧过流孔分别密封连接左右密封套35、36,再调节左右丝杠61、62使左右密封压接板31、32压紧左右密封套35、36从而将蝶阀4密封压紧。

设定水流从阀体左过流孔进入，通过左腔体43、右腔体44从阀体右过流孔流出。关闭右进水节门74、左漏水节门75，打开左进水节门73及右常闭节门78，然后打开总进水节门85，进水通过进水干管80，经左进水节门73、左常开节门71，通过左密封压接板31的左过水通道33,依次流过左腔体43，右腔体44，并从右密封压接板32的右过水通道34流出,通过右常开节门72从打开的右常闭节门78流出。

参见图5示出的电气控制单元的控制框图，蝶阀阀板90°开闭一次循环的过程及原理如下：

1）接通电源，启动驱动电机1，驱动电机开始旋转，蝶阀阀板转至关位位置时，位于传动头42上的阀门关位限位器45反馈信号至PLC，PLC发出令驱动电机1停止控制信号，同时启动阀门关位延时器计时，时间为0～60秒可调。

2）阀门关位延时器延时结束，PLC发出加压泵电机97启动信号，加压泵电机带动加压泵94开始工作，当压力达到额定压力后，干管压力表96反馈信号给PLC，由PLC控制，加压泵电机停止工作同时启动保压延时继电器工作，保压时间0～300S可调；

3）保压完成后，由PLC控制驱动电机1反向旋转，并启动阀门开延时器计时，时间为0～300S秒可调,此间蝶阀阀板带压开启,延时结束时，阀板反向旋转90°开启到位,PLC发出令驱动电机1停止的控制信号，驱动电机1停止。至此完成一次试验，计数器记录一次，然后进入下一次循环。

此过程中，通过干管压力表96监控进水压力，使其保持在额定压力下，若超出范围则应及时调整进水干管80上的水流压力以使试验系统保持在额定压力。

按标准或根据产品开发测试要求，每启闭循环200-300次对蝶阀进行耐压密封试验。左腔体43及右腔体44分别进行。

图6示出在本发明的蝶阀寿命试验中左腔体耐压密封试验的应用示意图。图中虚线箭头表示漏水方向。当左腔体43进行耐压密封试验时，阀板闭合，首先打开左进水节门73、关闭左漏水节门75，左右常开节门71、72保持打开，关闭右进水节门74,打开右漏水节门76。进水通过左进水节门73，经过左常开节门71，由左过水通道33进入左腔体43。同时通过左腔压力表91监控压力保持在额定工作压力,并保持到规定时间,一般10-15秒,如果左腔体43产生泄露，则泄漏水通过右过水通道34，经过右常开节门72、右支管84及右漏水节门76流入液位管93，且液位上升，显示出漏水；如果左腔体43不泄露，则液位管93液面无变化。此时，测试结束。打开卸压节门79将左腔体43内的水放出。

图7示出在本发明的蝶阀寿命试验中右腔体耐压密封试验的应用示意图。图中虚线箭头表示漏水方向。当右腔体44进行耐压密封试验时，阀板闭合，首先打开右进水节门74、关闭右漏水节门76，左右常开节门71、72保持打开，关闭左进水节门73,打开左漏水节门75。进水通过右进水节门74，经过右常开节门72，由右过水通道34进入右腔体44。同时通过右腔压力表92监控压力保持在额定工作压力,并保持到规定时间，一般10-15秒,如果右腔体44产生泄露，则泄漏水通过左过水通道33,经过左常开节门71、左支管83及左漏水节门75流入液位管93,且液位上升，显示出漏水；如果右腔体44不泄露，则液位管93液面无变化。此时,测试结束。打开卸压节门79将右腔体44内的水放出。

以上内容并非对本发明的结构、形状及材料作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种蝶阀寿命试验机，其特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元、给蝶阀提供试验压力水的供水单元及控制试验操作的电气控制单元，所述机械单元设有一水平机台，在水平机台台面上对称设置相互平行的左右两竖直板，在所述左右竖直板上分别对称设置调整水平位移的左右丝杠，所述左右丝杠的内端分别同轴固定连接用于密封压接水平置位的蝶阀两侧过流孔端面的左右密封压接板；在左右竖直板顶部的架板上设有驱动阀板90°开闭往复循环的驱动电机，所述驱动电机的驱动轴通过联轴器连接设有阀门关位限位器的蝶阀传动头的传动轴；与蝶阀对应，在水平机台上设置阀支撑装置；在左右密封压接板上设有分别连通蝶阀左右腔体的左右过水通道；所述供水单元设有引自加压泵并连接电接点式干管压力表的进水干管，所述进水干管通过分别设有左右进水节门的左右进水管对应连接所述左右过水通道，在左右进水节门与对应的左右过水通道之间分别连接左右支管一端，所述左右支管另一端向上分别连接左右腔压力表、向下通过左右漏水节门分别连至液位管，在液位管底部设置放水节门；在左右进水管底端设置卸压节门,所述驱动电机、阀门关位限位器、加压泵的电机、干管压力表均连至所述电气控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种蝶阀寿命试验机，其特征在于在所述左右密封压接板内侧面上设有若干同心环形凹槽，环形凹槽内嵌装橡胶密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于所述阀支撑装置包括阀体支撑机构及传动头支撑机构。

4.根据权利要求3所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于所述阀体支撑机构包括设于阀体底部的支撑块、竖直穿过水平机台台面并与其螺纹连接的顶压支撑块的螺纹顶杆及固定在螺纹顶杆端部的手轮。

5.根据权利要求3所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于所述传动头支撑机构包括支撑在上阀脖底部的阀脖螺纹顶杆、套装在阀脖螺纹顶杆上的调整螺母及支撑在调整螺母底部的支撑柱,所述阀脖螺纹顶杆底端插入支撑柱的轴向中心孔中。

6.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于在所述左右支管与对应的左右过水通道之间的左右进水管上分别设有左右常开节门;在左右支管与对应的左右常开节门之间的左右进水管上分别连有带常闭节门的左右放水支管。

7.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于该寿命试验机设有密封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套，所述左右密封压接板分别通过左右密封套密封压接在水平置位的对夹式碟阀两侧过流孔端面上。