CN104697775A - 一种气举阀自动化精密调试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气举阀自动化精密调试系统，包括氮气增压装置、压力控制装置；氮气增压装置用于将工业氮气瓶内氮气进行增压后储存到高压储气罐作为气举阀调试所需的高压氮气，包括由压力管道连接的氮气增压泵和高压储气罐；压力控制装置用于控制气举阀的充气压力与开启压力，包括设置在压力管道上的若干阀门及仪表；还包含自动化控制系统，自动化控制系统包括压力传感器、风速传感器、电磁阀、PLC及计算机控制系统。该系统能够产生较高压力的氮气，对气举阀进行一次装夹、快速而精准的调试工作的需要。

Description

一种气举阀自动化精密调试系统

技术领域

本发明涉及一种气举阀自动化精密调试系统。

背景技术

在气举阀的调试过程中，气举阀的调试压力高达20MPa,而标准工业用氮气瓶的压力一般在15MPa,只能满足15MPa以内的气举阀的调试，氮气瓶氮气压力一旦低压调试压力后，氮气瓶将无法继续使用，导致氮气利用率低，消耗快，成本高；另一方面，目前气举阀的调试技术仍然停留在全手动操作，在安全保障、调试效率及调试精度上，均存在问题。这种成本高、效率低、精度低的问题亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种气举阀自动化精密调试装置，该系统能够产生较高压力的氮气，对气举阀进行一次装夹、快速而精准的调试工作的需要。

本发明通过以下技术手段实现：

一种气举阀自动化精密调试系统，包括氮气增压装置、压力控制装置；所述氮气增压装置包括由压力管道连接的氮气增压泵、高压储气罐，用于将工业氮气瓶内氮气进行增压后储存到高压储气罐作为气举阀调试所需的高压氮气；所述压力控制装置包括设置在压力管道上的若干阀门及仪表，用于控制气举阀的充气压力与开启压力；还包含自动化控制系统，所述自动化控制系统包括压力传感器、风速传感器、电磁阀、PLC及计算机控制系统；所述氮气增压装置出口端通过压力管道与压力控制装置的入口端连接，且所述压力控制装置出口端通过压力管道与所述气举阀安装夹具连接；所述的储气罐通过压力管道连接一个或多个气控阀、电磁阀和仪表；所述的气控阀、电磁阀电路连接PLC；所述的仪表连接压力传感器，所述的压力传感器反馈压力变化信号到PLC；所述的风速传感器连接气举阀排气口；所述的PLC电连接计算机控制系统，所述的PLC接收来自压力传感器、风速传感器的信号并传输给计算机控制系统，所述的计算机控制系统做出信号反馈，从而对气举阀压力进行精密调试控制，并对气举阀开启状态进行自动判断。

其中，所述氮气增压泵的入口与工业氮气瓶相连接，所述的氮气增压泵入口还设置有过滤器、压力表与阀门，所述氮气增压泵出口端设置有储气罐、阀门及仪表。

其中，还包含气举阀安装夹具，所述气举阀安装夹具用于安装固定气举阀，包含安装夹具底座、开启进气端组件、充气端气门芯顶针、排气端保护装置，所述的开启进气端组件、充气端气门芯顶针、排气端保护装置设置在安装夹具底座上，所述的开启进气端组件设置在充气端气门芯顶针和排气端保护装置之间。

其中，所述高压储气罐包含储气罐一、储气罐二、储气罐三，所述氮气增压泵的出口通过压力管道连接储气罐一，所述储气罐一的出口通过压力管道分别连接储气罐二的入口和储气罐三的入口，所述储气罐二的出口通过压力管道连接气举阀的开启入口，所述储气罐三的出口通过压力管道连接气举阀的充气入口。

最后，所述的阀门包含减压阀、安全阀、电磁阀、气控阀、节流孔板中的一个或多个，所述的仪表为压力表。

采用氮气增压装置对工业氮气瓶内氮气进行增压，能够充分利用氮气瓶内的氮气，并且获得更高压力的氮气，节省了资源。采用一次性工装夹具，对气举阀进行快速装夹，大大缩短了气举阀调试时间。设有计算机控制系统，能够准确控制氮气压力的大小、气路的通道，能远程操作，使用方便安全。作为气举阀专用的调试设备，用于各种类型的气举阀的充气、开启压力验证、充气压力调节。

附图说明

图1为气举阀电气控制流程示意图；

图2气举阀安装夹具示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实现过程进行详细描述。

一种气举阀自动化精密调试系统，包括氮气增压装置、压力控制装置；所述氮气增压装置包括由压力管道连接的氮气增压泵、高压储气罐，用于将工业氮气瓶内氮气进行增压后储存到高压储气罐作为气举阀调试所需的高压氮气；所述压力控制装置包括设置在压力管道上的若干阀门及仪表，用于控制气举阀的充气压力与开启压力；还包含自动化控制系统、气举阀安装夹具；所述气举阀安装夹具用于安装固定气举阀；所述自动化控制系统包括压力传感器、风速传感器、电磁阀、PLC及计算机控制系统；所述氮气增压装置出口端通过压力管道与压力控制装置的入口端连接，且所述压力控制装置出口端通过压力管道与所述气举阀安装夹具连接；所述的储气罐通过压力管道连接一个或多个气控阀、电磁阀和仪表；所述的气控阀、电磁阀电路连接PLC；所述的仪表连接压力传感器，所述的压力传感器反馈压力变化信号到PLC；所述的风速传感器连接气举阀排气口；所述的PLC电连接计算机控制系统，所述的PLC接收来自压力传感器、风速传感器的信号并传输给计算机控制系统，所述的计算机控制系统做出信号反馈，从而对气举阀压力进行精密调试控制，并对气举阀开启状态进行自动判断。所述的阀门包含减压阀、安全阀、电磁阀、气控阀、节流孔板中的一个或多个，所述的仪表为压力表。

所述高压储气罐包含储气罐一、储气罐二、储气罐三，所述氮气增压泵的出口通过压力管道连接储气罐一，所述储气罐一的出口通过压力管道分别连接储气罐二的入口和储气罐三的入口，所述储气罐二的出口通过压力管道连接气举阀的开启入口，所述储气罐三的出口通过压力管道连接气举阀的充气入口。

具体来说，如图1所示，减压阀2与球阀1用于控制气动气体增压泵的压力调节与开关，球阀2用于控制氮气进入气动气体增压泵的开关，消音器1用于气动气体增压泵的排气消声；储气罐1用于对增压以后的氮气进行存储，压力表3与安全阀分别用于储气罐1压力指示与压力保护；减压阀1与减压阀3用于对调试压力进行自动调节，压力表4用于指示减压阀3减压后的氮气压力；电磁阀1与气控阀1用于控制开启端进气管线的通断，电磁阀2与气控阀2用于控制开启端减压与卸压，电磁阀3与气控阀3用于控制充气端减压与卸压，电磁阀4与气控阀4用于控制充气端进气管线的通断；电磁阀5与气控阀5用于控制储气罐2进气口开关，电磁阀6与气控阀6用于控制储气罐3进气口开关；压力传感器1与压力表5用于检测和指示开启端氮气压力，压力传感器2与压力表6用于检测和指示充气端氮气压力；风速传感器用于判定气举阀是否开启；消声器2与消声器3用于调试过程中降压和卸压时进行排气消声处理；储气罐2用于存储开启端的高压氮气，储气罐3用于存储充气端的高压氮气；排气阀1，2，3分别用于储气罐1，2，3的排气与排污处理。

使用前，首先将气举阀安装于气举阀安装夹具内，所述气举阀安装夹具用于安装固定气举阀，如图2所示，包含安装夹具底座30、开启进气端组件20、充气端气门芯顶针40、排气端保护装置10，所述的开启进气端组件20、充气端气门芯顶针40、排气端保护装置10设置在安装夹具底座30上，所述的开启进气端组件20设置在充气端气门芯顶针40和排气端保护装置10之间。

使用时，打开球阀2，氮气通过过滤器2、球阀2、气动气体增压泵后进入储气罐1；打开球阀1，调节减压阀2，压缩空气通过过滤器1、减压阀2、球阀1进入气动气体增压泵，气动气体增压泵开始工作，观察压力表3，当压力表示数达到调试压力后，气动气体增压泵停止工作；当后续操作导致储气罐1压力下降后，气动气体增压泵会启动进行补压；打开电磁阀4与电磁阀6，压缩空气经空气三联件、电磁阀4、电磁阀6分别进入气控阀4与气控阀6，气控阀4与气控阀6打开，调节减压阀1，减压阀3开始工作，储气罐1内的高压氮气经过减压阀3、气控阀4，气控阀6，进入储气罐3，并通过充气入口进入气举阀波纹管腔体内，当压力传感器2与压力表6检测到压力达到充气所需压力时，关闭电磁阀4，气控阀4关闭。

打开电磁阀1，压缩空气经空气三联件、电磁阀1与电磁阀5分别进入气控阀1与气控阀5，气控阀1与气控阀5打开，调节减压阀1，减压阀3开始工作，储气罐2内的高压氮气经过减压阀3、气控阀1、气控阀5进入储气罐2，并通过开启端入口进入气举阀开启端，当压力传感器1与压力表5检测到压力达到设定开启压力时，关闭电磁阀1，气控阀1关闭；如超压，则反复开关电磁阀2，气控阀2随之反复开关，直到达到所需充气压力后关闭气控阀2；反复开关电磁阀3，气控阀3随之反复开关，充气端波纹管内氮气缓慢排除，气压缓慢下降，当气举阀开启，风速传感器检测到排气口有气体排出时，关闭电磁阀3，电磁阀5，电磁阀6，气控阀3，气控阀5，气控阀6均随之关闭；旋转气举阀安装夹具充气端气门芯顶针的手柄，打开电磁阀2与电磁阀3，气控阀2与气控阀3随之打开，完成管路卸压后，即可从气举阀安装夹具中拆除气举阀，调试完成。

采用氮气增压装置对工业氮气瓶内氮气进行增压，能够充分利用氮气瓶内的氮气，并且获得更高压力的氮气，节省了资源；计算机控制系统准确控制氮气压力的大小、气路的通道，能远程操作，使用方便安全。作为气举阀专用的调试设备，用于各种类型的气举阀的充气、开启压力验证、充气压力调节。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种气举阀自动化精密调试系统，包括氮气增压装置、压力控制装置；所述氮气增压装置用于将工业氮气瓶内氮气进行增压后储存到高压储气罐作为气举阀调试所需的高压氮气，包括由压力管道连接的氮气增压泵和高压储气罐；所述压力控制装置用于控制气举阀的充气压力与开启压力，包括设置在压力管道上的若干阀门及仪表；其特征在于，还包含自动化控制系统，所述自动化控制系统包括压力传感器、风速传感器、电磁阀、PLC及计算机控制系统；所述氮气增压装置出口端通过压力管道与压力控制装置的入口端连接，且所述压力控制装置出口端通过压力管道与所述气举阀安装夹具连接；所述的储气罐通过压力管道连接一个或多个气控阀、电磁阀和仪表；所述的气控阀、电磁阀电路连接PLC；所述的仪表连接压力传感器，所述的压力传感器反馈压力变化信号到PLC；所述的风速传感器连接气举阀排气口；所述的PLC连接计算机控制系统，所述的PLC接收来自压力传感器、风速传感器的信号并传输给计算机控制系统，所述的计算机控制系统做出信号反馈，从而对气举阀压力进行精密调试控制，并对气举阀开启状态进行自动判断。

2.根据权利要求1所述的气举阀自动化精密调试系统，其特征在于，所述氮气增压泵的入口与工业氮气瓶相连接，所述的氮气增压泵入口还设置有过滤器、压力表与阀门，所述氮气增压泵出口端设置有储气罐、阀门及仪表。

3.根据权利要求1所述的气举阀自动化精密调试系统，其特征在于，还包含气举阀安装夹具，所述气举阀安装夹具用于安装固定气举阀，包含安装夹具底座、开启进气端组件、充气端气门芯顶针、排气端保护装置，所述的开启进气端组件、充气端气门芯顶针、排气端保护装置设置在安装夹具底座上，所述的开启进气端组件设置在充气端气门芯顶针和排气端保护装置之间。

4.根据权利要求1所述的气举阀自动化精密调试系统，其特征在于，所述高压储气罐包含储气罐一、储气罐二、储气罐三，所述氮气增压泵的出口通过压力管道连接储气罐一，所述储气罐一的出口通过压力管道分别连接储气罐二的入口和储气罐三的入口，所述储气罐二的出口通过压力管道连接气举阀的开启入口，所述储气罐三的出口通过压力管道连接气举阀的充气入口。

5.根据权利要求1或2所述的气举阀自动化精密调试系统，其特征在于，所述的阀门包含减压阀、安全阀、电磁阀、气控阀、节流孔板中的一个或多个，所述的仪表为压力表。