CN103926150B - 气瓶水压试验自动测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气瓶水压试验自动测试机，其结构包括：机架，在机架上有自动夹瓶装置、密封杆、多个接近开关、触摸屏和电路控制板；密封杆连接移动驱动机构和旋转驱动机构，移动驱动机构驱动密封杆上下移动插入气瓶内或从气瓶内部退出；旋转驱动机构驱动密封杆转动使其密封旋配在气瓶的阀座螺纹孔中，便于密封杆插入气瓶内注气、注水进行水压试验测试。本发明有益效果是：实现自动测试，密封杆采用螺纹拧紧在钢瓶阀座螺纹口中，对气瓶阀座上平面进行密封，瓶体不受外力，不产生外力所致瓶体变形；自动化程度高；减轻操作人劳动强度，转盘式的气瓶水压试验自动测试机不用人工搬运；气瓶水压试验效率高，测量精度高，确保气瓶的安全使用。

Description

气瓶水压试验自动测试机

技术领域

本发明涉及的是对液化石油气钢瓶、可重复灌装焊接气瓶的气瓶水压试验自动测试机。

背景技术

按照国际标准和国家标准对钢质无缝气瓶、可重复灌装焊接气瓶、铝合金无缝气瓶和缠绕气瓶均要进行水压试验，特别对液化石油气钢瓶进行水压试验更为重要。现有技术中，水压试验采用人工将单个气瓶搬到测试位置，人工打开注水、注气阀门完成测试，现有气瓶水压试验测试设备存在以下缺陷：

1.将气瓶放置，搬离测试位置由人工搬动完成，劳动强度大，费时、产量低。

2.测试时，首先在气瓶阀座平面上放置注水压头，向钢瓶内注水，注满水后加压，压紧力通过注水压头作用在瓶体上，气瓶在加压保压时瓶体受外力，气瓶存在外力引起的瓶体变形，影响测试精度。

3.完成测试程序由人工手动控制各个阀门完成，未能实现自动化，存在操作劳动强度大，效率低。

4.显示压力用机械指针压力表，由于存在表精度低，目测读数精度不高，由于以上存在缺陷，造成现有测试设备测试精度不高，劳动强度大，班产量低；上述测试设备不能满足制瓶厂生产线班产量为1500瓶至2000瓶的测试需求，只能对生产的气瓶进行抽检，因此存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在控制电路控制下自动测试气瓶水压试验，具有效率高，准确的气瓶水压试验自动测试机。

解决上述技术问题的技术方案是：一种气瓶水压试验自动测试机，所述气瓶水压试验自动测试机包括：机架，机架下部的底座支撑气瓶，在底座一侧的机架上装有自动夹瓶装置和感知气瓶放置到位的第一接近开关；在气瓶的阀座上部的机架上设置有连接水管和气管的密封杆；沿机架上部竖直部分依次装有间隔设置多个接近开关，多个接近开关分别连接控制电路控制密封杆上下运行速度；在机架上安装显示操作工序的触摸屏和装有控制电路的电路控制板；所述密封杆连接移动驱动机构和旋转驱动机构，所述移动驱动机构是驱动密封杆上下移动插入气瓶内或从气瓶内部退出；所述旋转驱动机构是驱动密封杆转动使其密封旋配在气瓶的阀座螺纹孔中，便于密封杆插入气瓶内注气、注水进行水压试验测试；

所述自动夹瓶装置包括：安装在机架上的夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆铰接第一销轴，第一销轴上还铰接结构相同镜像对称的两个连杆的一端，两个连杆的另一端分别铰接在结构相同位置对称的第二销轴上，所述两个第二销轴分别铰接结构相同镜像对称的两个夹紧臂上，两个夹紧臂的一端同时铰接在同一个第三销轴上，两个夹紧臂另一端和其内侧接触并夹在气瓶外缘上，在夹紧气缸驱动下两个夹紧臂卡紧气瓶或松开气瓶。

优选方案是：所述密封杆包括：外套和密封铰接在外套内孔中的旋转杆；所述外套上端顶部通过支撑架连接驱动其上下移动的移动驱动机构，移动驱动机构固定在机架顶部；支撑架上装有连接控制电路的感应头，感应头随支撑架移动能接触到多个接近开关；外套上分别装有连接气管和水管的气管接头和水管接头；外套下端密封连接在压缩气缸套内孔上部，压缩气缸套内孔下部密封滑配装有压缩活塞；压缩活塞上顶面与外套下端之间的压缩气缸套内形成压缩气缸套内腔，在压缩气缸套内腔的压缩气缸套侧壁上的通孔中装有压缩气管接头，压缩气管接头与压缩空气管连通，压缩活塞下端装有密封气瓶的阀座端面的密封垫；

所述旋转杆顶部连接电机输出轴，电机固定在支撑架上；旋转杆内部有气道和水道，气道的一端和水道的一端分别连通气管接头和水管接头；旋转杆下部的气道内孔中密封连接螺纹套管一端，螺纹套管中心有与气道连通的螺纹套管中心通孔，螺纹套管的另一端是与气瓶的阀座螺纹孔旋配的外螺纹；螺纹套管中心通孔连通气道和气瓶内腔；

在螺纹套管中心通孔中设置有气水分离插管，气水分离插管一端固定连接在旋转杆的水道螺纹孔中，在气水分离插管的中心是与水道连通的气水分离中心孔，气水分离插管另一端穿过螺纹套管中心通孔后插入气瓶内腔中注入或排出测试用的水。

优选方案是：所述移动驱动机构是气缸，气缸的活塞杆连接支撑架顶部，支撑架底部连接外套的顶部；支撑架左右两侧装有与机架左右两侧滑道滑配的滑块。

优选方案是：所述自动夹瓶装置有两个，两个自动夹瓶装置上下间隔设置在机架上。

优选方案是：在所述气水分离中心孔另一端内孔中滑配装有弹性插管，弹性插管结构包括：弹簧、具有两个不同外径的插管；所述弹簧位于气水分离中心孔内的阶梯面和插管上端面之间；插管的两个不同外径滑配在两个不同内径的气水分离中心孔内孔和限位管内孔中，限位管上端外径连接在气水分离插管另一端螺纹孔中，限位管的上端面支撑插管不同外径之间的抬肩面上。

优选方案是：所述气瓶水压试验自动测试机有多个间隔固定在旋转的环形转盘上面，转盘连接转盘旋转驱动机构；每个气瓶水压试验自动测试机对被自动输送到转盘上的每个气瓶进行水压试验自动测试；连接在每个气瓶水压试验自动测试机上的气管、压缩空气管和水管均通过截止阀组连接到与其相对应的各环形管一端，各环形管被支撑在转盘上并随之旋转，所述各环形管另一端均通过旋转接头连接到固定不动的储气罐和储水罐。

优选方案是：所述转盘旋转驱动机构包括：电机减速机的输出端连接摩擦轮，摩擦轮外缘摩擦接触转盘的外缘带动转盘转动；转盘底部间隔固定多个转盘支架，每个转盘支架均被支撑轮滚动支撑，每个支撑轮分别铰接在轴承架上。

优选方案是：转盘一侧设置有将气瓶输送到转盘上的自动上瓶输送机。

本发明的有益效果是：本发明克服现有技术的缺陷，本发明具有如下优点：

1)、本发明的密封杆采用螺纹拧紧在钢瓶阀座螺纹口中，对气瓶阀座上平面进行密封，瓶体不受外力，不产生外力所致瓶体变形。

2)、在PLC程序控制电路的控制下实现自动测试，自动化程度高，全部运行程序由气、液、电联控，实现自动化，并有显示屏显示测试全过程，对测试过程实现监视。本发明能满足制瓶厂生产线班产量为1500瓶至2000瓶的测试需求，由对气瓶抽检改为每个气瓶必检，确保气瓶的安全使用。

3)、触摸屏电显示压力仪表测量精度提高。

4)、减轻操作人劳动强度，转盘式的气瓶水压试验自动测试机气瓶自动送上转盘测试位置，不用人工搬运；气瓶水压试验效率高。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1中密封杆30剖视图；

图4是图3中气水分离插管35局部放大图；

图5是图1中F-F剖视图；

图6是图1中自动夹瓶装置10的俯视图；

图7是多个本发明安装在转盘上的俯视图，显示转盘式的气瓶水压试验自动测试机；

图8是图7中A-A剖视图；

图9是图8中转盘放大图；

图10是图7中B-B剖视图。

《附图中序号说明》

1：机架；1a；底座；1b：滑道；2：气缸；3：第一接近开关；4：第二接近开关；5：第三接近开关:6：第四接近开关；9：电路控制板；9a：触摸屏；10：自动夹瓶装置；11：夹紧臂；12：连杆；13：夹紧气缸；14：第一销轴；15：第二销轴；16：第三销轴；20：气瓶；20a：阀座；21：转盘；22：转盘支架；23：轴承架；23a：支撑轮；24：限位轮架；24a：限位轮；25：电机减速机；26：摩擦轮；30：密封杆；31：外套；32：旋转杆；32a:气道；32b:水道；33:支撑架；33a：感应头；33b：滑块；34：螺纹套管；34a：外螺纹；34b：螺纹套管中心通孔；35：气水分离插管；35a：气水分离中心孔；36：压缩气缸套；36a：压缩活塞；36b：压缩气管接头；36c：密封垫；37：弹性插管；37a：弹簧；37b：插管；37c：限位管；37d：抬肩面；51：气管接头；52：水管接头；53：气管；54：水管；55：储水罐；56：压缩空气管；57：储气罐；58：截止阀组；60：环形管；65：旋转接头；100：气瓶水压试验自动测试机；200：自动上瓶输送机；M1：电机；N：压缩气缸套内腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。

如图所示，本发明提供一种气瓶水压试验自动测试机，所述气瓶水压试验自动测试机100包括：机架1，机架1下部的底座1a上支撑气瓶20，在底座1a一侧的机架1上装有自动夹瓶装置10和感知气瓶20放置到位的第一接近开关3。当气瓶20放到底座1a后接触第一接近开关3，第一接近开关3连接PLC程序控制电路，控制电路启动自动夹瓶装置10夹紧气瓶20进行后续程序。

在气瓶20的阀座20a上部的机架1上设置有连接水管54和气管53的密封杆30；沿机架1上部竖直部分依次装有间隔设置的第二接近开关4、第三接近开关5和第四接近开关6，第二接近开关4、第三接近开关5和第四接近开关6分别连接PLC程序控制电路控制密封杆30上下运行速度；在机架1上安装显示操作工序的触摸屏9a和装有PLC程序控制电路的电路控制板9；所述密封杆30连接移动驱动机构和旋转驱动机构，所述移动驱动机构是驱动密封杆30上下移动插入气瓶20内或从气瓶20内部退出；所述旋转驱动机构是驱动密封杆30转动使其密封旋配在气瓶20的阀座20a螺纹孔中，便于密封杆30插入气瓶20内注气、注水进行水压试验测试。

所述密封杆30包括：外套31和通过轴承密封铰接在外套31内孔中的旋转杆32。

所述外套31上端顶部通过支撑架33连接驱动其上下移动的移动驱动机构，移动驱动机构固定在机架1顶部；支撑架33上装有连接PLC程序控制电路的感应头33a，感应头33a随支撑架33移动能接触到所述第二接近开关4、第三接近开关5和第四接近开关6；外套31上分别装有连接气管53和水管54的气管接头51和水管接头52；外套31下端通过螺纹密封连接在压缩气缸套36内孔上部，压缩气缸套36内孔下部密封滑配装有压缩活塞36a；压缩活塞36a上顶面与外套31下端之间的压缩气缸套36内形成压缩气缸套内腔N，在压缩气缸套内腔N的压缩气缸套36侧壁上的通孔中装有压缩气管接头36b，压缩气管接头36b与压缩空气管56连通，压缩活塞36a下端装有密封气瓶20的阀座20a端面的密封垫36c。

所述旋转杆32顶部连接电机M1输出轴，电机M1固定在支撑架33上；旋转杆32内部有气道32a和水道32b，气道32a的一端和水道32b的一端分别连通气管接头51和水管接头52；旋转杆32下部的气道32a内孔中通过紧固件密封连接螺纹套管34一端，螺纹套管34中心有与气道32a连通的螺纹套管中心通孔34b，螺纹套管34的另一端是与气瓶20的阀座20a螺纹孔旋配的外螺纹34a；螺纹套管中心通孔34b连通气道32a和气瓶20内腔。

在螺纹套管中心通孔34b中设置有气水分离插管35，气水分离插管35一端固定连接在旋转杆32的水道32b螺纹孔中，在气水分离插管35的中心是与水道32b连通的气水分离中心孔35a，气水分离插管35另一端穿过螺纹套管中心通孔34b后插入气瓶20内腔中注入或排出测试用的水。

所述移动驱动机构是气缸2，气缸2的活塞杆连接支撑架33顶部，支撑架33底部连接外套31的顶部；支撑架33左右两侧装有与机架1左右两侧滑道1b滑配的滑块33b。

所述自动夹瓶装置10包括：安装在机架1上的夹紧气缸13，夹紧气缸13的活塞杆铰接第一销轴14，第一销轴14上还铰接结构相同镜像对称的两个连杆12的一端，两个连杆12的另一端分别铰接在结构相同位置对称的第二销轴15上，所述两个第二销轴15分别铰接结构相同镜像对称的两个夹紧臂11上，两个夹紧臂11的一端同时铰接在同一个第三销轴16上，两个夹紧臂11另一端和其内侧接触并夹在气瓶20外缘上，在夹紧气缸13驱动下两个夹紧臂11卡紧气瓶20或松开气瓶20。

如图1、图2所示，所述自动夹瓶装置10有两个，两个自动夹瓶装置10上下间隔设置在机架1上。

在所述气水分离中心孔35a另一端内孔中滑配装有弹性插管37，弹性插管37结构包括：弹簧37a、具有两个不同外径的插管37b；所述弹簧37a位于气水分离中心孔35a内的阶梯面和插管37b上端面之间；插管37b的两个不同外径滑配在两个不同内径的气水分离中心孔35a内孔和限位管37c内孔中，限位管37c上端外径连接在气水分离插管35另一端螺纹孔中，限位管37c的上端面支撑插管37b不同外径之间的抬肩面37d上。

所述气瓶水压试验自动测试机100有多个间隔固定在旋转的环形转盘21上面，转盘21连接转盘旋转驱动机构；每个气瓶水压试验自动测试机100对被自动输送到转盘21上的每个气瓶20进行水压试验自动测试；连接在每个气瓶水压试验自动测试机100上的气管53、压缩空气管56和水管54均通过截止阀组58连接到与其相对应的各环形管60一端，各环形管60被支撑在转盘21上并随之旋转，所述各环形管60另一端均通过旋转接头65连接到固定不动的储气罐57和储水罐55。

所述转盘旋转驱动机构包括：电机减速机25的输出端连接摩擦轮26，摩擦轮26外缘摩擦接触转盘21的外缘带动转盘21转动；转盘21底部间隔固定多个转盘支架22，每个转盘支架22均被支撑轮23a滚动支撑，每个支撑轮23a分别铰接在轴承架23上。

所述转盘21一侧设置有将气瓶20输送到转盘21上的自动上瓶输送机200。

更具体地说，如图7所示，在转盘21外边缘上间隔设置有多个限位轮24a，限位轮24a被限位轮架24支撑，限位轮24a防止转盘21偏移。

如图8所示，转盘式的气瓶水压试验自动测试机，在转盘21上装有多个气瓶水压试验自动测试机100，在每个气瓶水压试验自动测试机100的机架1上分别固定有截止阀组58，截止阀组58一侧连接气管53、压缩空气管56和水管54的一端，截止阀组58另一侧连接与气管53、压缩空气管56和水管54分别对应的不同环形管60一端，不同环形管60均被支撑在转盘21上并随之旋转，不同环形管60另一端均通过旋转接头65连接到固定不动的储气罐57和储水罐55。

当螺纹套管34另一端的的外螺纹34a与气瓶20的阀座20a内螺纹拧紧时，控制电路输出信号，通过电路控制板9上的PLC程序控制电路给电磁阀一个打开信号，打开压气瓶20的电磁阀，压缩空气通过环形管60、压缩空气管56和压缩气管接头36b进入压缩气缸套内腔N内，压迫压缩活塞36a下行，使密封垫36c下移到阀座20a上端面，在压力控制下，密封垫36c和阀座20a上端面密封，随后向气瓶20内腔注水进行水压试验。

当向气瓶20内腔注水后，随着气瓶20内的水不断充入，气瓶20内的空气被水压力挤压顺着气瓶20口的缝隙上行沿着螺纹套管中心通孔34b进入气道32a，沿着气管接头51进入气管53中，沿着气管53回到排气环形管60排入大气中，35秒后停止。

弹性插管37的作用是：由于阀座20a上端面距瓶底距离大小不一有偏差，为了保证阀座20a上端面满足密封要求，气水分离插管35又能与瓶底接触，为弥补此距离偏差而设计弹性插管37，当距离大时，弹性插管37从气水分离插管35中被压出；当距离小时，弹性插管37被气瓶20底压入气水分离插管35中。弹性插管37能适应对不同高度气瓶20的测试。

Claims (8)

1.一种气瓶水压试验自动测试机，所述气瓶水压试验自动测试机(100)包括：机架(1)，机架(1)下部的底座(1a)支撑气瓶(20)，其特征在于，在底座(1a)一侧的机架(1)上装有自动夹瓶装置(10)和感知气瓶(20)放置到位的第一接近开关(3)；在气瓶(20)的阀座(20a)上部的机架(1)上设置有连接水管(54)和气管(53)的密封杆(30)；沿机架(1)上部竖直部分依次装有间隔设置多个接近开关(4、5、6)，多个接近开关(4、5、6)分别连接控制电路控制密封杆(30)上下运行速度；在机架(1)上安装显示操作工序的触摸屏(9a)和装有控制电路的电路控制板(9)；所述密封杆(30)连接移动驱动机构和旋转驱动机构，所述移动驱动机构是驱动密封杆(30)上下移动插入气瓶(20)内或从气瓶(20)内部退出；所述旋转驱动机构是驱动密封杆(30)转动使其密封旋配在气瓶(20)的阀座(20a)螺纹孔中，便于密封杆(30)插入气瓶(20)内注气、注水进行水压试验测试；

所述自动夹瓶装置(10)包括：安装在机架(1)上的夹紧气缸(13)，夹紧气缸(13)的活塞杆铰接第一销轴(14)，第一销轴(14)上还铰接结构相同镜像对称的两个连杆(12)的一端，两个连杆(12)的另一端分别铰接在结构相同位置对称的第二销轴(15)上，所述两个第二销轴(15)分别铰接结构相同镜像对称的两个夹紧臂(11)上，两个夹紧臂(11)的一端同时铰接在同一个第三销轴(16)上，两个夹紧臂(11)另一端和其内侧接触并夹在气瓶(20)外缘上，在夹紧气缸(13)驱动下两个夹紧臂(11)卡紧气瓶(20)或松开气瓶(20)。

2.根据权利要求1中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，所述密封杆(30)包括：外套(31)和密封铰接在外套(31)内孔中的旋转杆(32)；所述外套(31)上端顶部通过支撑架(33)连接驱动其上下移动的移动驱动机构，移动驱动机构固定在机架(1)顶部；支撑架(33)上装有连接控制电路的感应头(33a)，感应头(33a)随支撑架(33)移动能接触到多个接近开关(4、5、6)；外套(31)上分别装有连接气管(53)和水管(54)的气管接头(51)和水管接头(52)；外套(31)下端密封连接在压缩气缸套(36)内孔上部，压缩气缸套(36)内孔下部密封滑配装有压缩活塞(36a)；压缩活塞(36a)上顶面与外套(31)下端之间的压缩气缸套(36)内形成压缩气缸套内腔(N)，在压缩气缸套内腔(N)的压缩气缸套(36)侧壁上的通孔中装有压缩气管接头(36b)，压缩气管接头(36b)与压缩空气管(56)连通，压缩活塞(36a)下端装有密封气瓶(20)的阀座(20a)端面的密封垫(36c)；

所述旋转杆(32)顶部连接电机(M1)输出轴，电机(M1)固定在支撑架(33)上；旋转杆(32)内部有气道(32a)和水道(32b)，气道(32a)的一端和水道(32b)的一端分别连通气管接头(51)和水管接头(52)；旋转杆(32)下部的气道(32a)内孔中密封连接螺纹套管(34)一端，螺纹套管(34)中心有与气道(32a)连通的螺纹套管中心通孔(34b)，螺纹套管(34)的另一端是与气瓶(20)的阀座(20a)螺纹孔旋配的外螺纹(34a)；螺纹套管中心通孔(34b)连通气道(32a)和气瓶(20)内腔；

在螺纹套管中心通孔(34b)中设置有气水分离插管(35)，气水分离插管(35)一端固定连接在旋转杆(32)的水道(32b)螺纹孔中，在气水分离插管(35)的中心是与水道(32b)连通的气水分离中心孔(35a)，气水分离插管(35)另一端穿过螺纹套管中心通孔(34b)后插入气瓶(20)内腔中注入或排出测试用的水。

3.根据权利要求1中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，所述移动驱动机构是气缸(2)，气缸(2)的活塞杆连接支撑架(33)顶部，支撑架(33)底部连接外套(31)的顶部；支撑架(33)左右两侧装有与机架(1)左右两侧滑道(1b)滑配的滑块(33b)。

4.根据权利要求1中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，所述自动夹瓶装置(10)有两个，两个自动夹瓶装置(10)上下间隔设置在机架(1)上。

5.根据权利要求2中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，在所述气水分离中心孔(35a)另一端内孔中滑配装有弹性插管(37)，弹性插管(37)结构包括：弹簧(37a)、具有两个不同外径的插管(37b)；所述弹簧(37a)位于气水分离中心孔(35a)内的阶梯面和插管(37b)上端面之间；插管(37b)的两个不同外径滑配在两个不同内径的气水分离中心孔(35a)内孔和限位管(37c)内孔中，限位管(37c)上端外径连接在气水分离插管(35)另一端螺纹孔中，限位管(37c)的上端面支撑插管(37b)不同外径之间的抬肩面(37d)上。

6.根据权利要求1中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，所述气瓶水压试验自动测试机(100)有多个间隔固定在旋转的环形转盘(21)上面，转盘(21)连接转盘旋转驱动机构；每个气瓶水压试验自动测试机(100)对被自动输送到转盘(21)上的每个气瓶(20)进行水压试验自动测试；连接在每个气瓶水压试验自动测试机(100)上的气管(53)、压缩空气管(56)和水管(54)均通过截止阀组(58)连接到与其相对应的各环形管(60)一端，各环形管(60)被支撑在转盘(21)上并随之旋转，所述各环形管(60)另一端均通过旋转接头(65)连接到固定不动的储气罐(57)和储水罐(55)。

7.根据权利要求6中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，所述转盘旋转驱动机构包括：电机减速机(25)的输出端连接摩擦轮(26)，摩擦轮(26)外缘摩擦接触转盘(21)的外缘带动转盘(21)转动；转盘(21)底部间隔固定多个转盘支架(22)，每个转盘支架(22)均被支撑轮(23a)滚动支撑，每个支撑轮(23a)分别铰接在轴承架(23)上。

8.根据权利要求6中所述的气瓶水压试验自动测试机，其特征在于，转盘(21)一侧设置有将气瓶(20)输送到转盘(21)上的自动上瓶输送机(200)。