CN104535310A - 气动马达驱动安全阀在线检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动马达驱动安全阀在线检测仪，包括用于将检测装置固定在安全阀上的机械夹具机构、用于提供提升安全阀所需拉力的气动马达机构以及用于控制气动马达机构动作和传输气动马达机构实时记录数据的控制机构；所述的机械夹具机构包括第一卡头和第二卡头，第一卡头和第二卡头大小形状一致，所述的第一卡头和第二卡头相对的侧面形成夹紧面，第一卡头和第二卡头的两端分别设有通孔，轨道螺杆穿过所述的通孔连接第一卡头与第二卡头，轨道螺杆的两端分别设置有用于调节第一卡头和第二卡头之间夹紧面夹紧的驱动螺母，驱动螺母沿所述的轨道螺杆双向运动。本发明具有较高的精确度以及可重复性、便于携带和装卸、校验快捷、应用范围广泛。

Description

气动马达驱动安全阀在线检测仪

技术领域

本发明涉及一种气动马达驱动安全阀在线检测仪，特别涉及对流程工业中弹簧全启式安全阀进行检测的在线检测仪。

背景技术

承压(类)设备是指锅炉、压力容器、压力管道等承压类特种设备及其安全附件，已经广泛应用于石油、化工、钢铁、电力和日常生活领域中，在国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。安全阀是承压设备的重要安全附件，用以防止设备发生超压破坏，确保压力系统的安全运行。但在实际生产中，安全阀的整定压力和密封性能往往受到操作条件的影响而发生改变，导致其不能按规定压力开启或发生严重泄漏，从而影响工厂的正常生产。为了确保承压设备的安全，加强对承压设备安全阀的安全监察和管理，我国制定了相关的法规标准，明确规定“安全阀每年至少应校验一次”。

安全阀校验方法一般可分为离线校验和在线校验两种，目前离线校验方法较为常用。但离线校验需将安全阀拆卸下来送往专门的检验机构，此时承压设备即处于无保护状态，这无疑会带来重大安全隐患，工厂为避免风险，不得不停滞生产，这将给企业带来极大的经济损失。另外，有的安全阀受其安装及使用条件的限制，还存在着拆装及运输不便、校验综合成本高等问题。再者，即使在校验台上已校验合格的安全阀，由于安装运输各方面的原因，其整定压力及密封性能同样可能发生变化，从而影响生产装置的安全和经济运行。

目前在一些特殊场合，安全阀在线校验方法也已经得到了应用。但已出现的在线检测仪通用性差，没有较为通用的机械夹具，不能精准地夹持定位安全阀，对中性有待改善，而且由于普遍采用液压作为动力，整个检测装置重量很大，携带与安装使用都不方便。

发明内容

为了克服现有安全阀在线检测仪存在的笨重、安装和拆卸不便、校验时间长、通用性低的缺点，本发明提供一种具有较高的精确度以及可重复性、便于携带和装卸、校验快捷、应用范围广泛的气动马达驱动安全阀在线检测仪。

本发明采用的技术方案是：

气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：包括用于将检测装置固定在安全阀上的机械夹具机构、用于提供提升安全阀所需拉力的气动马达机构以及用于控制气动马达机构动作和传输气动马达机构实时记录数据的控制机构；

所述的机械夹具机构包括第一卡头和第二卡头，所述的第一卡头和第二卡头大小形状一致，所述的第一卡头和第二卡头相对的侧面形成夹紧面，所述的第一卡头和第二卡头的两端分别设有通孔，轨道螺杆穿过所述的通孔连接所述的第一卡头与第二卡头，所述的轨道螺杆的两端分别设置有用于调节第一卡头和第二卡头之间夹紧面夹紧的驱动螺母，所述的驱动螺母沿所述的轨道螺杆双向运动；

所述的气动马达机构包括安装在底板上的气动马达、涡轮、蜗杆以及中心轴，所述的底板通过立柱支撑安装在所述的机械夹具机构的上方；所述的气动马达通过联轴器与所述的蜗杆连接，所述的蜗轮与中心轴的上端螺纹连接，所述的中心轴的下端连接万向节，所述的万向节的下端连接有传感器，所述的传感器的下端通过连接螺杆与用于夹住安全阀拉杆的夹具连接，所述的气动马达带动蜗杆转动，所述的蜗杆带动蜗轮转动，所述的蜗轮的转动带动夹具的上下移动，从而实现安全阀起跳或者回到压紧状态；旋转四个驱动螺母相同的圈数，从而使第一、第二卡头达到夹紧状态，依靠万向节保证中心轴所在直线与安全阀拉杆具有很好的对中性，使施力和受力情况最佳。

所述控制机构包括数据采集箱和计算机，所述的数据采集箱分别与所述的气动马达、传感器、计算机连接，所述的计算机内设有控制模块；通过界面的直接操作能实现对气动马达的控制，从而拉动安全阀起跳，通过界面操作能实现将采集到的信号处理、放大、判断，从而实现对特征值的判断。

进一步，所述的数据采集箱包括用于连接计算机的采集箱接口、用于连接气动马达的控制输出端口、用于连接传感器的压力传感器接口、用于连接气瓶的气源接口、用于连接电源的电源接口、开关、保险丝、以及用于设备的升级改造的扩展通道和预留硬件连接端口。

进一步，所述的第一卡头和第二卡头的内外侧分别由驱动螺母和轨道螺杆上的立柱台限位。

进一步，所述的底板的两端开设有安装孔，所述的安装孔的位置与轨道螺杆上的定位孔相对应，立柱穿过所述的安装孔且下端安装在所述的定位孔中。

进一步，所述的立柱上等间距开设有若干固定孔，所述的安装孔的侧部开设有螺钉孔，螺钉依次穿过螺钉孔、固定孔将所述的气动马达机构固定在立柱上。

进一步，所述的蜗杆通过轴承安装在所述的底板上；所述的蜗轮的上下两端分别安装有推力轴承。

本发明中，当电源接通时，按下开关时指示灯显示绿色，当电源没接通时，开关无显示。当电源压力过高时保险丝将会自动跳停，用以保护设备；控制输出端口用来连接到气动马达上，用于控制气动马达的动作；采集箱接口用来连接采集箱和计算机，计算机用来对采集到的数据进行处理并显示。

使用时，第一、第二卡头卡在安全阀，夹具夹住安全阀的拉杆，旋转四个驱动螺母相同的圈数，从而使夹具牢牢固定在安全阀上。气动马达通过螺栓连接固定在气动马达板上，并连接到控制输出端口。压力传感器连接到压力传感器接口，电源接口接电源，打开开关，使数据采集箱能正常运行。将采集箱接口与计算机相连接，使计算机能处理采集到的数据。将气源接口与气瓶相连，进行校验时提供气源。

检测时，通过操作计算机里的控制模块，缓缓转动气动马达，气动马达带动联轴器的转动，联轴器带动蜗杆的转动，蜗杆的转动带动蜗轮的转动，蜗轮的转动带动夹具的上下移动，压力传感器通过压力传感器接口将采集到的压力数据传递给数据采集箱，数据采集箱经过数模转换通过采集箱接口将数据传递给计算机，计算机通过数据处理将压力值以曲线的形式显示在屏幕上。随着计算机对气动马达的控制，传感器的压力值会逐步增大，当向上的提升力达到安全阀的起跳压力时，传感器的值会出现一个明显的波动，此时在计算机上能看到一个明显的下降点，此时通过控制模块停止气动马达的转动，保存数据。

检测完毕后，通过控制模块使气动马达反向转动，从而使安全阀回到原始的状态。保存的数据通过计算机的处理能得到我们需要的整定压力值。

本发明的有益效果体现在：

1、具有较高的精确度以及可重复性、校验快捷、判开客观准确、便于携带和装卸、应用范围广泛；

2、本发明通过控制模块能实现对气动马达的转速、转向的快速控制；携带方便适合现场操作，适合各种弹簧全启式安全阀整定压力的测定的特点；

3、机械夹具夹持定位准确，拆卸方便；其适合各种弹簧全启式安全阀的检测；

4、通过气动马达驱动实现安全阀检测大大减轻了现有在线检测设备的重量；

5、具有高灵敏度的传感器确保了获得数据的准确；

6、经过数据处理的信号能以图像的形式直观地显示；

7、整体控制系统是集气动马达控制和调节于一体的组合箱体，通过改变气动马达的速度大小以及转向，达到控制提升力大小和方向的目的，实现稳定输出的功能。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明机械夹具机构结构示意图。

图3是本发明气动马达机构结构示意图。

图4是本发明控制机构结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，气动马达驱动安全阀在线检测仪，包括用于将检测装置固定在安全阀上的机械夹具机构、用于提供提升安全阀所需拉力的气动马达机构以及用于控制气动马达机构动作和传输气动马达机构实时记录数据的控制机构；

所述的机械夹具机构包括第一卡头131和第二卡头132，所述的第一卡头和第二卡头大小形状一致，所述的第一卡头和第二卡头相对的侧面形成夹紧面，所述的第一卡头和第二卡头的两端分别设有通孔，轨道螺杆11穿过所述的通孔连接所述的第一卡头131与第二卡头132，所述的轨道螺杆11的两端分别设置有用于调节第一卡头和第二卡头之间夹紧面夹紧的驱动螺母12，所述的驱动螺母12沿所述的轨道螺杆11双向运动；

所述的气动马达机构包括安装在底板28上的气动马达25、涡轮22、蜗杆23以及中心轴210，所述的底板28通过立柱29支撑安装在所述的机械夹具机构的上方；所述的气动马达25通过联轴器24与所述的蜗杆23连接，所述的蜗轮22与中心轴210的上端螺纹连接，所述的中心轴210的下端连接万向节211，所述的万向节211的下端连接有传感器212，所述的传感器212的下端通过连接螺杆213与用于夹住安全阀拉杆的夹具214连接，所述的气动马达25带动蜗杆23转动，所述的蜗杆23带动蜗轮22转动，所述的蜗轮22的转动带动夹具214的上下移动，从而实现安全阀起跳或者回到压紧状态；旋转四个驱动螺母12相同的圈数，从而使第一、第二卡头131、132达到夹紧状态，依靠万向节211保证中心轴210所在直线与安全阀拉杆具有很好的对中性，使施力和受力情况最佳。

所述控制机构包括数据采集箱和计算机310，所述的数据采集箱分别与所述的气动马达25、传感器212、计算机310连接，所述的计算机310内设有控制模块；通过界面的直接操作能实现对气动马达的控制，从而拉动安全阀起跳，通过界面操作能实现将采集到的信号处理、放大、判断，从而实现对特征值的判断。

进一步，所述的数据采集箱包括用于连接计算机310的采集箱接口39、用于连接气动马达25的控制输出端口34、用于连接传感器212的压力传感器接口36、用于连接气瓶350的气源接口35、用于连接电源的电源接口31、开关33、保险丝32、以及用于设备的升级改造的扩展通道37和预留硬件连接端口38。

进一步，所述的第一卡头131和第二卡头132的内外侧分别由驱动螺母12和轨道螺杆11上的立柱台限位。

进一步，所述的底板28的两端开设有安装孔，所述的安装孔的位置与轨道螺杆11上的定位孔112相对应，立柱29穿过所述的安装孔且下端安装在所述的定位孔112中。

进一步，所述的立柱29上等间距开设有若干固定孔291，所述的安装孔的侧部开设有螺钉孔281，螺钉依次穿过螺钉孔、固定孔291将所述的气动马达机构固定在立柱29上。

进一步，所述的蜗杆23通过轴承27安装在所述的底板28上；所述的蜗轮22的上下两端分别安装有推力轴承21。

本发明中，当电源接通时，按下开关时指示灯显示绿色，当电源没接通时，开关无显示。当电源压力过高时保险丝将会自动跳停，用以保护设备；控制输出端口用来连接到气动马达上，用于控制气动马达的动作；采集箱接口用来连接采集箱和计算机，计算机用来对采集到的数据进行处理并显示。

使用时，第一、第二卡头卡在安全阀，夹具夹住安全阀的拉杆，旋转四个驱动螺母相同的圈数，从而使夹具牢牢固定在安全阀上。气动马达通过螺栓连接固定在气动马达板上，并连接到控制输出端口。压力传感器连接到压力传感器接口，电源接口接电源，打开开关，使数据采集箱能正常运行。将采集箱接口与计算机相连接，使计算机能处理采集到的数据。将气源接口与气瓶相连，进行校验时提供气源。

检测时，通过操作计算机里的控制模块，缓缓转动气动马达，气动马达带动联轴器的转动，联轴器带动蜗杆的转动，蜗杆的转动带动蜗轮的转动，蜗轮的转动带动夹具的上下移动，压力传感器通过压力传感器接口将采集到的压力数据传递给数据采集箱，数据采集箱经过数模转换通过采集箱接口将数据传递给计算机，计算机通过数据处理将压力值以曲线的形式显示在屏幕上。随着计算机对气动马达的控制，传感器的压力值会逐步增大，当向上的提升力达到安全阀的起跳压力时，传感器的值会出现一个明显的波动，此时在计算机上能看到一个明显的下降点，此时通过控制模块停止气动马达的转动，保存数据。

检测完毕后，通过控制模块使气动马达反向转动，从而使安全阀回到原始的状态。保存的数据通过计算机的处理能得到我们需要的整定压力值。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：包括用于将检测装置固定在安全阀上的机械夹具机构、用于提供提升安全阀所需拉力的气动马达机构以及用于控制气动马达机构动作和传输气动马达机构实时记录数据的控制机构；

所述的机械夹具机构包括第一卡头和第二卡头，所述的第一卡头和第二卡头大小形状一致，所述的第一卡头和第二卡头相对的侧面形成夹紧面，所述的第一卡头和第二卡头的两端分别设有通孔，轨道螺杆穿过所述的通孔连接所述的第一卡头与第二卡头，所述的轨道螺杆的两端分别设置有用于调节第一卡头和第二卡头之间夹紧面夹紧的驱动螺母，所述的驱动螺母沿所述的轨道螺杆双向运动；

所述的气动马达机构包括安装在底板上的气动马达、涡轮、蜗杆以及中心轴，所述的底板通过立柱支撑安装在所述的机械夹具机构的上方；所述的气动马达通过联轴器与所述的蜗杆连接，所述的蜗轮与中心轴的上端螺纹连接，所述的中心轴的下端连接万向节，所述的万向节的下端连接有传感器，所述的传感器的下端通过连接螺杆与用于夹住安全阀拉杆的夹具连接，所述的气动马达带动蜗杆转动，所述的蜗杆带动蜗轮转动，所述的蜗轮的转动带动夹具的上下移动，从而实现安全阀起跳或者回到压紧状态；

所述控制机构包括数据采集箱和计算机，所述的数据采集箱分别与所述的气动马达、传感器、计算机连接，所述的计算机内设有控制模块。

2.如权利要求1所述的气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：所述的数据采集箱包括用于连接计算机的采集箱接口、用于连接气动马达的控制输出端口、用于连接传感器的压力传感器接口、用于连接气瓶的气源接口、用于连接电源的电源接口、开关、保险丝、以及用于设备的升级改造的扩展通道和预留硬件连接端口。

3.如权利要求2所述的气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：所述的第一卡头和第二卡头的内外侧分别由驱动螺母和轨道螺杆上的立柱台限位。

4.如权利要求3所述的气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：所述的底板的两端开设有安装孔，所述的安装孔的位置与轨道螺杆上的定位孔相对应，立柱穿过所述的安装孔且下端安装在所述的定位孔中。

5.如权利要求4所述的气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：所述的立柱上等间距开设有若干固定孔，所述的安装孔的侧部开设有螺钉孔，螺钉依次穿过螺钉孔、固定孔将所述的气动马达机构固定在立柱上。

6.如权利要求5所述的气动马达驱动安全阀在线检测仪，其特征在于：所述的蜗杆通过轴承安装在所述的底板上；所述的蜗轮的上下两端分别安装有推力轴承。