CN104677562A - 一种全自动蝶阀密封性能试验机及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动蝶阀密封性能试验机及其试验方法，试验机包括机架，在机架机台上设放置蝶阀的试压板，向下施压油缸与试压板相对连接压兰，试压板上设介质通道，介质通道内端口设在试压板与蝶阀下腔体连接的端面，特征是介质通道为气体通道，压兰底部设带一个或多个观测圆孔的压板，压板底面设压套，压板上设进水孔，与压套同中心线设置试压板，气体通道连接气源，采用PLC控制电路；试验方法包括自动、手动测试：⑴接通电源,启动油泵；⑵油缸下行，压套下压蝶阀；⑶阀体上腔体加水；⑷阀体下腔体加气压、保压；⑸阀体下腔体泄气压；⑹油缸返程；⑺关断油泵、电源。本发明的优点：准确判断密封，全自动操作，提高工作效率，节省水。

Description

一种全自动蝶阀密封性能试验机及其试验方法

技术领域

本发明涉及蝶阀密封性能试验技术领域，尤其涉及一种全自动蝶阀密封性能试验机及其试验方法。

背景技术

蝶阀因其结构简单、体小量轻、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、阀轴及传动机构，一般应用于圆柱形通道内,使用时,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。

由于蝶阀作为开闭装置用于压力管道的使用环境，对其密封性能有很严格的要求，在生产过程中及出厂前都要做密封性能试验，须按照使用工况的压力和标准要求对蝶阀进行双向试压，即关闭阀板对阀板双侧腔体在规定时间内加规定的压力分别进行耐压密封试验。传统蝶阀密封性能试验机主要包括由机台和支撑在机台上的立架构成的机架，在底座侧设置用于水平放置蝶阀的试压板，在立架上通过垂直驱动的油缸与试压板相对连接用于压紧蝶阀的压兰，并设置控制试验操作的电气控制单元，在试压板上设置与蝶阀腔体连接的液体通道，并在压兰底部设置开孔的压板，用于观测泄漏情况；试验时，将蝶阀阀板关闭，以阀体一侧腔体覆盖通道进水孔水平放置在试压板上，然后通过油缸驱动压兰向下移动，使蝶阀下腔与通道进水孔连通密封压紧在试压板上；通过水路向蝶阀下侧腔室通水加额定压力，从压兰底部开孔处观察，根据蝶阀上侧腔室是否出水判断蝶阀下侧腔室密封情况。然后,将蝶阀翻转180°，用同样方法试验蝶阀另一侧腔室密封情况。这种试验设备的缺陷是：一次只能试验一个蝶阀的密封性能；且一次装夹只能完成蝶阀的单向试压，因此在试验过程中须反复装夹蝶阀，操作繁琐，工作效率低；此外，采用水密封试验，浪费水源，且易影响试验环境。为此，近年业内又推出了利用气源，一次完成一个或多个蝶阀的密封性能试验机，其结构特点是采用气密封代替水密封进行试验；并设置上、下试压板，在上、下试压板上开设对应一个或多个蝶阀的多条气体通道，各上、下气体通道的内端口分别设置在上、下试压板与蝶阀两侧腔体连接的端面上，通过各上、下气体通道的外端口分别连接的换向阀，实现使上气体通道连通具有设定压力的气源或连接检测气管或关闭，或者实现使一个或多个下气体通道连通具有设定压力的气源或连接检测气管或关闭；而且检测气管及工作状态下的蝶阀浸没在水槽中，通过目视水槽中有无气泡产生判断蝶阀的密封性能。这种试验设备虽然能同时试验多个蝶阀且完成双向密封性能试验，但其缺点是检测气管较长，尤其对于漏气较小的情况，往往气流过小不会产生气泡，以致误判蝶阀的密封性能，影响试验质量；另外，采用浸蝶阀水槽结构，造成结构复杂，占地面积大，并影响试验环境；尤其，现有蝶阀密封性能试验机均通过手动操作换向阀完成，耗费人力时间，工作效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种全自动蝶阀密封性能试验机及其试验方法，实现利用气源测密封，利用水观察泄漏，既能一次完成一个或多个蝶阀的密封性能试验，又能准确判断密封，并达到全自动操作，实现提高工作效率，节省水资源，改善工作环境的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全自动蝶阀密封性能试验机，包括由机台和支撑在机台上的立架构成的机架，在机台上设置用于水平放置蝶阀的试压板，设于立架上的向下施压油缸的活塞杆与所述试压板相对连接用于压紧蝶阀的压兰，在试压板上设置介质通道，介质通道的内端口设置在试压板与蝶阀下腔体连接的端面，还设有电气控制单元，其特征在于所述介质通道为气体通道，所述压兰底部设有带一个或多个观测圆孔的压板，与所述观测圆孔对应在压板底面设置压放在蝶阀上腔体的可拆换圆环形压套，在所述压板的观测圆孔壁上设置连接水源给蝶阀上腔体供水的进水孔，与所述压套同中心线设置所述试压板，通过气体通道的外端口连接具有设定压力的气源；所述电气控制单元采用基于PLC的控制电路，所述油缸、水源、气源分别通过控制器件连接所述PLC。

在所述油缸的活塞杆一侧设置压套上行限位感应开关。

所述各压板的进水孔经水管道通过水泵连至水源；所述气体通道通过气压表、气路电磁阀连至气源；所述油缸通过油压表、油缸电磁阀、油泵连接油箱，所述电气控制单元设有带按钮组的控制面板，所述水泵、气压表、气路电磁阀、油泵、油压表、油缸电磁阀及按钮组均连至所述PLC，PLC还连接加水时间继电器、保气压时间继电器及泄气压时间继电器。

所述按钮组包括手动/自动转换按钮、自动试验启动按钮、油泵电机启动按钮、油泵电机停止按钮、油缸下行按钮、油缸回程按钮、加气压按钮、卸气压按钮、加水按钮及加水停止按钮。

在所述试压板上设置用于定位蝶阀的定位胶垫，所述定位胶垫为一与试压板同心的圆形胶垫，其外径与蝶阀阀座内径匹配且设有与试压板气体通道连通的过气孔。

在所述机台上设置放置试压板的座板，座板设有与所述试压板气体通道连通的且连至气源的布气通道。

一种采用上述全自动蝶阀密封性能试验机的试验方法,其特征在于包括如下步骤:

7.1自动试验

⑴接通电源,启动油泵,将待测蝶阀置于试压板的中心位置；

⑵启动自动试验；油缸下行，压套下压蝶阀，油压上升至油压设定值P1，压套保压压紧蝶阀；

⑶阀体上腔体加水启动，计时开始至加水时间t1结束，加水停止；

⑷阀体下腔体加气压启动，气压上升至气压设定值P2，加气压停止，保压计时开始至保压时间t2结束，保压停止，

⑸阀体下腔体泄气压启动，计时开始至泄气压时间t3结束，泄气压停止；

⑹油缸返程，油缸上行，压套上升至限定位置，上行停止；

⑺关断油泵并关闭电源；

在所述步骤⑷中，通过压板的观测圆孔观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。

7.2手动试验

⑴接通电源,启动油泵,将待测蝶阀置于试压板的中心位置；

⑵按油缸下行启动按钮，油缸下行，压套下压蝶阀，油压上升至油压设定值P1，压套保压压紧蝶阀；

⑶按加水按钮，阀体上腔体加水启动，计时开始至加水时间t1，按加水停止按钮，加水停止；

⑷按加气压按钮，阀体下腔体加气压启动，气压上升至气压设定值P2，加气压停止，保压计时开始至保压时间t2结束，保压停止；在此步骤中，通过压板的观测圆孔观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。

⑸按卸气压按钮，阀体下腔体泄气压启动，计时开始至泄气压时间t3结束，泄气压停止；

⑹按油缸回程按钮，油缸上行，压套上升至限定位置，上行停止；

⑺关断油泵并关闭电源。

8、根据权利要求7所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机的试验方法,其特征在于在所述步骤7.1自动试验、步骤7.2手动试验中的加水时间t1为3s-5s；保压时间t2为15s-60s；泄气压时间t3为3s-5s；油压设定值P1为4MPa-5MPa；气压设定值P2为0.6MPa。

本发明的有益效果是：提供的全自动蝶阀密封性能试验机实现对阀体一侧腔体利用气源测密封，并通过阀体另一侧腔体加水观察泄漏，还可装夹多个蝶阀同时操作，既能准确判断密封又能一次完成一个或多个蝶阀的密封性能试验。提供的蝶阀密封性能试验方法兼有手动操作和全自动操作功能，简便易行，显著提高工作效率，提高操作的规范性。采用本发明与现有水槽测漏气技术相比还可节省水资源，改善工作环境。

附图说明

图1是全自动蝶阀密封性能试验机的主视结构示意图；

图2是图1中的I放大图；

图3是图1中压板的俯视图；

图4是图1的左单滑轨的俯视图；

图5是图1的中间双滑轨的俯视图；

图6是图1的右单滑轨的俯视图；

图7是图1中压套的结构示意图；

图8是图1中限位板的俯视结构示意图；

图9是本发明控制面板的结构示意图；

图10是本发明的电气控制框图；

图11是全自动蝶阀密封性能试验机的自动试验方法流程图；

图12是全自动蝶阀密封性能试验机的手动试验方法流程图。

图中:A-B蝶阀，1油缸，11活塞杆，12压套上行限位感应开关，13油管道，14油缸电磁阀，15油泵，16气源，17气路电磁阀，18水源，19水泵，2电气控制单元,20控制面板,21电源按钮，22油泵电机启动按钮,23油泵电机停止按钮，24油缸回程按钮，25手动/自动转换按钮,26加水按钮，27加气压按钮，28油缸下行启动按钮,29自动试验启动按钮,3机架,3a立架,3a1立柱，3b机台，30加水停止按钮，31卸气压按钮，32急停按钮，33加水时间继电器,34保气压时间继电器,35泄气压时间继电器，36油压表，37气压表,38油箱，4压兰,41进水孔,42压板,43观测圆孔,44限位板，45水管道，5压套，50中间双滑轨,51右单滑轨，52左单滑轨，5a滑槽，6中空螺钉,7定位胶垫，8试压板，81气体通道，9座板、91布气通道。

以下结合附图和实施例对本发明详细说明。

具体实施方式

图1～图10示出一种全自动蝶阀密封性能试验机，包括由机台3b和支撑在机台上的立架3a构成的机架，在机台3b上设置用于水平放置蝶阀的试压板8，设于立架3a上的向下施压油缸1的活塞杆11与所述试压板8相对连接用于压紧蝶阀的压兰4，在试压板上设置介质通道，介质通道的试压板内端口设置在试压板8与蝶阀下腔体连接的端面，在立架上还设有电气控制单元2。本发明的特征在于所述介质通道为气体通道81，所述压兰4底部设有带一个或多个观测圆孔43的压板42，本实施例中，所述压板设有左右两个观测圆孔，与所述左右观测圆孔对应在压板42底面分别设置压放在蝶阀A、B上腔体的可拆换左右压套5，在所述压板42的左右观测圆孔壁上设置连接水源分别给蝶阀A、B上腔体供水的进水孔41，与所述左右压套同中心线分别设置试压板8，左右压套通过其两侧开设的滑槽5a与在压板底面上对应设置的滑轨嵌合可拆换安装在压板底部。如图1-图2，图4-图7所示，通过左右单滑轨52、51和共用的中间双滑轨50分别插入左右压套两侧的滑槽5a，将两个压套可拆换安装在压板底部。采用可拆换的压套，便于对应不同规格的蝶阀进行更换。此外，为保证油缸1的活塞杆11的稳定竖直运动，在压兰4左右两侧固连如图8所示的带半圆卡口的限位板44，通过左右两个限位板半圆卡口卡挡在立架两侧的立柱3a1上，防止活塞杆左右摆动。左右气体通道81的内端口分别设置在试压板8与蝶阀A、B下腔体连接的端面上，通过各气体通道的外端口分别连接具有设定压力的气源16。所述电气控制单元2采用基于PLC的控制电路，所述油缸1、水源18、气源16分别通过控制器件连接所述PLC。为使蝶阀定位准确，在所述试压板8上设置用于定位蝶阀的定位胶垫7，所述定位胶垫7为一与试压板8同心的圆形胶垫，其外径与蝶阀阀座内径匹配且设有与试压板气体通道连通的过气孔。

本发明中，在所述机台3b上设置放置试压板8的座板9，座板9设有与所述试压板的气体通道81的外端口连通的连至气源16的布气通道91。

如图1-2所示，本实施例中，定位胶垫7通过中心部位的中空螺钉6插入试压板中央的气体通道81中固定在试压板上，试压板8又通过气体通道81的外端口处的圆形凸台固定在底座9上，且气体通道81外端口与底座9的布气通道91连通，使来自气源的气体进入蝶阀A、B的下腔体中。

本发明中，在所述油缸1的活塞杆11一侧设置压套上行限位感应开关12。各压板的进水孔41经水管道45通过水泵19连至水源18；所述气体通道81通过气压表37、气路电磁阀17连至气源16；所述油缸1经油管道13通过油压表36、油缸电磁阀14、油泵15连接油箱38，所述电气控制单元2设有带按钮组的控制面板20，所述水泵19、气压表37、气路电磁阀17、油泵15、油压表36、油缸电磁阀14及按钮组均连至所述PLC，PLC还连接加水时间继电器33、保气压时间继电器34及泄气压时间继电器35。上述气压表、油压表均采用了电子接点压力表，可以预设压力值，并向PLC输出控制信号。

上述按钮组包括手动/自动转换按钮25、自动试验启动按钮29、油泵电机启动按钮22、油泵电机停止按钮23、油缸下行启动按钮28、油缸回程按钮24、加气压按钮27、卸气压按钮31、加水按钮26及加水停止按钮30。

本发明提供的全自动蝶阀密封性能试验机可同时试验一个或多个蝶阀，如图10-图11所示，其试验方法包括自动试验方法和手动试验方法，以下以同时试验两个蝶阀为例说明其密封试验方法的步骤及原理：

试验前选择与待测蝶阀匹配的压套及定位胶垫，并分别将压套安装到压板上，将定位胶垫放置在试压板中心位置。通过加水时间继电器33设定阀体上腔体加水时间t1为5s；通过保气压时间继电器34设定阀体下腔体保气压时间t2为60s；通过泄气压时间继电器35设定阀体下腔体泄气压时间t 3为5s；通过油压表36设置油缸油压设定值P1为5MPa；通过气压表37设置阀体下腔体气压设定值P2为0.6MPa。

7.1自动试验

⑴按电源按钮21接通电源,按油泵电机启动按钮22启动油泵15,将待测蝶阀A、B分别通过定位胶垫7置于左右试压板8中心位置。

⑵按自动试验启动按钮29，启动自动试验，由PLC控制，油缸电磁阀14接通，油缸1下行，带动左右压套5下行，两压套分别下压蝶阀A、B，此时油压继续加大上升至油压设定值P1为5MPa，PLC接收油压表36的输入信号，使压套保压压紧蝶阀，在PLC控制下进入步骤⑶；

⑶阀体上腔体加水启动，加水时间继电器33计时开始，其间，水泵19启动，将水源18的水通过水管道45、压板的进水孔41、压套5输送到阀体上腔体，计时至加水时间t3为5s结束，PLC接收加水时间继电器33的输入信号，控制水泵停止，加水停止，并进入步骤⑷；

⑷阀体下腔体加气压启动，气路电磁阀17接通，气压上升至气压设定值P2为0.6MPa，PLC接收到气压表37的输入信号，加气压停止，保气压时间继电器34的保压计时开始至保压时间t2为60s结束，PLC接收到保气压时间继电器34的输入信号，保压停止，并进入步骤⑸；

⑸阀体下腔体泄气压启动，在PLC控制下，气路电磁阀17转换，泄气压时间继电器35计时开始至泄气压时间t3为5s结束，PLC接收到泄气压时间继电器35的信号，控制气路电磁阀17关闭，泄气压停止；

⑹油缸返程，在PLC的控制下，油缸电磁阀14转换，油缸上行，压套上升至限定位置，压套上行限位感应开关12发出感应信号并发送给PLC，油缸上行停止；

⑺按油泵电机停止按钮23关断油泵，按电源按钮21，关闭电源。

在上述步骤⑷中，通过压板的观测圆孔43观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。至此，下腔体密封试验结束，将蝶阀翻转，再进行上腔体密封试验。

可以看出，通过按自动试验启动按钮29，在PLC控制下自动完成蝶阀的密封试验过程。

7.2.手动试验

⑴按电源按钮21接通电源,按油泵电机启动按钮22启动油泵15,将待测蝶阀A、B分别通过定位胶垫7置于左右试压板8中心位置。

⑵按油缸下行启动按钮，由PLC控制，油缸电磁阀14接通，油缸1下行，左右压套分别下压蝶阀A、B，油压上升至油压设定值P1为5MPa，PLC接收油压表36的输入信号，使压套保压压紧蝶阀；

⑶按加水按钮26，由PLC控制，阀体上腔体加水启动，加水时间继电器33计时开始，其间，水泵19启动，将水源18的水通过水管道45、压板的进水孔41、压套5输送到阀体上腔体，计时至加水时间t3为5s，按加水停止按钮30，水泵停止，加水停止；

⑷按加气压按钮27，在PLC控制下，阀体下腔体加气压启动，设备具体运行同上述“7.1自动试验的步骤⑷”；在此步骤中，通过压板的观测圆孔观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。

⑸按卸气压按钮31，在PLC控制下，阀体下腔体泄气压启动，设备具体运行同上述“7.1自动试验的步骤⑸”；

⑹按油缸回程按钮24，在PLC控制下，油缸上行，设备具体运行同上述“7.1自动试验的步骤⑹”；

⑺按油泵电机停止按钮23关断油泵，按电源按钮21，关闭电源。至此，下腔体密封试验结束，将蝶阀翻转，再进行上腔体密封试验。

可以看出，通过手动按钮与PLC控制结合，完成蝶阀的密封试验各项操作。

以上所述，仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明的结构形状和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 (8)

1.一种全自动蝶阀密封性能试验机，包括由机台和支撑在机台上的立架构成的机架，在机台上设置用于水平放置蝶阀的试压板，设于立架上的向下施压油缸的活塞杆与所述试压板相对连接用于压紧蝶阀的压兰，在试压板上设置介质通道，介质通道的内端口设置在试压板与蝶阀下腔体连接的端面，还设有电气控制单元，其特征在于所述介质通道为气体通道，所述压兰底部设有带一个或多个观测圆孔的压板，与所述观测圆孔对应在压板底面设置压放在蝶阀上腔体的可拆换圆环形压套，在所述压板的观测圆孔壁上设置连接水源给蝶阀上腔体供水的进水孔，与所述压套同中心线设置所述试压板，通过气体通道的外端口连接具有设定压力的气源；所述电气控制单元采用基于PLC的控制电路，所述油缸、水源、气源分别通过控制器件连接所述PLC。

2.根据权利要求1所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机，其特征在于在所述油缸的活塞杆一侧设置压套上行限位感应开关。

3.根据权利要求2所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机，其特征在于所述各压板的进水孔经水管道通过水泵连至水源；所述气体通道通过气压表、气路电磁阀连至气源；所述油缸通过油压表、油缸电磁阀、油泵连接油箱，所述电气控制单元设有带按钮组的控制面板，所述水泵、气压表、气路电磁阀、油泵、油压表、油缸电磁阀及按钮组均连至所述PLC，PLC还连接加水时间继电器、保气压时间继电器及泄气压时间继电器。

4.根据权利要求3所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机，其特征在于所述按钮组包括手动/自动转换按钮、自动试验启动按钮、油泵电机启动按钮、油泵电机停止按钮、油缸下行按钮、油缸回程按钮、加气压按钮、卸气压按钮、加水按钮及加水停止按钮。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机，其特征在于在所述试压板上设置用于定位蝶阀的定位胶垫，所述定位胶垫为一与试压板同心的圆形胶垫，其外径与蝶阀阀座内径匹配且设有与试压板气体通道连通的过气孔。

6.根据权利要求5所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机，其特征在于在所述机台上设置放置试压板的座板，座板设有与所述试压板气体通道连通的且连至气源的布气通道。

7.一种采用如权利要求6所述的全自动蝶阀密封性能试验机的试验方法,其特征在于包括如下步骤:

7.1自动试验

⑴接通电源,启动油泵,将待测蝶阀置于试压板的中心位置；

⑵启动自动试验；油缸下行，压套下压蝶阀，油压上升至油压设定值P1，压套保压压紧蝶阀；

⑶阀体上腔体加水启动，计时开始至加水时间t1结束，加水停止；

⑷阀体下腔体加气压启动，气压上升至气压设定值P2，加气压停止，保压计时开始至保压时间t2结束，保压停止，

⑸阀体下腔体泄气压启动，计时开始至泄气压时间t3结束，泄气压停止；

⑹油缸返程，油缸上行，压套上升至限定位置，上行停止；

⑺关断油泵并关闭电源；

在所述步骤⑷中，通过压板的观测圆孔观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。

7.2手动试验

⑴接通电源,启动油泵,将待测蝶阀置于试压板的中心位置；

⑵按油缸下行启动按钮，油缸下行，压套下压蝶阀，油压上升至油压设定值P1，压套保压压紧蝶阀；

⑶按加水按钮，阀体上腔体加水启动，计时开始至加水时间t1，按加水停止按钮，加水停止；

⑷按加气压按钮，阀体下腔体加气压启动，气压上升至气压设定值P2，加气压停止，保压计时开始至保压时间t2结束，保压停止；在此步骤中，通过压板的观测圆孔观察阀体上腔体的水中是否产生气泡，如果有气泡产生，蝶阀密封性能不合格，如果无气泡产生，蝶阀密封性能合格。

⑸按卸气压按钮，阀体下腔体泄气压启动，计时开始至泄气压时间t3结束，泄气压停止；

⑹按油缸回程按钮，油缸上行，压套上升至限定位置，上行停止；

⑺关断油泵并关闭电源。

8.根据权利要求7所述的一种全自动蝶阀密封性能试验机的试验方法,其特征在于在所述步骤7.1自动试验、步骤7.2手动试验中的加水时间t1为3s-5s；保压时间t2为15s-60s；泄气压时间t3为3s-5s；油压设定值P1为4MPa-5MPa；气压设定值P2为0.6MPa。