CN105157927B - 一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，包括一台架，所述的台架内部一侧设有固定密封盖，台架内部设有固定密封盖一侧的对侧设有可向固定密封盖平移的活动密封盖，活动密封盖后侧设有平移驱动机构；所述的固定密封盖和活动密封盖中至少有一个密封盖设有测试气孔；所述的台架内部还设有扭矩测试机构，扭矩测试机构位于固定密封盖和活动密封盖之间，所述的扭矩测试机构包括一个可在两个密封盖之间滑动的滑台。本发明为了解决目前球阀气密性测试效率低、装夹不方便、不能同时进行气密性测试和扭矩测试的问题，提出一种测试效率高、装夹方便、能同时进行气密性测试和扭矩测试的球阀测试设备。

Description

一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备

技术领域

本发明涉及球阀测试机领域，尤其涉及一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备。

背景技术

球阀是气体或液体流通时常用的启闭件，一般用于燃气管网和水利运输两个重要行业，因此，出厂前都需要进行密封性检测和扭矩测试，不然会有较大的安全隐患。

现有技术对球阀的试验方式较为传统，进行气密性测试时，通常采用密封垫或密封圈置于球阀两端的外部，同时用千斤顶或液压缸等施力装置夹紧在球阀两端，从而使密封垫或密封圈与球阀两个端部形成密封，将整个密封后的球阀浸入水中，再往球阀内部通入压缩气体检验其密封性能；进行扭矩测试时，通常直接采用扭矩扳手，且只能眼睛观察，手动记录数值。

利用以上方式进行测试，比较消耗人工，效率极低，且企业形象不好；因此，市场上出现一些集气密性测试和扭矩测试为一体的全自动测试机。

发明内容

本发明为了解决目前球阀气密性测试效率低、装夹不方便、不能同时进行气密性测试和扭矩测试的问题，提出一种测试效率高、装夹方便、能同时进行气密性测试和扭矩测试的球阀测试设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，包括一台架，所述的台架内部一侧设有固定密封盖，台架内部设有固定密封盖一侧的对侧设有可向固定密封盖平移的活动密封盖，活动密封盖后侧设有平移驱动机构；所述的固定密封盖和活动密封盖中至少有一个密封盖设有测试气孔；所述的台架内部还设有扭矩测试机构，扭矩测试机构位于固定密封盖和活动密封盖之间，所述的扭矩测试机构包括一个可在两个密封盖之间滑动的滑台，所述的滑台上侧由下往上依次设有一个电机、一个扭矩传感器和一个旋转套筒，旋转套筒底部与扭矩传感器上端连接，扭矩传感器下端通过电机驱动旋转；所述的滑台上设有两个定位球阀的定位架，两个定位架对称镜像设置，所述的定位架上表面为一个与球阀表面贴合的圆弧面，每个定位架两侧各铰接有一个抱箍臂，同个定位架上的两个抱箍臂一端与定位架铰接，另一端相互之间设有可配合锁紧的锁扣；所述的台架上设有若干平行的滑轨，所述的滑台下侧设有可沿滑轨滑动的滑块，所述的台架上还设有驱动滑台往固定密封盖方向移动的回复气缸，回复气缸一端与台架连接，另一端与滑台连接。

作为优选，所述的活动密封盖前侧设有一个入阀头，入阀头内侧设有测试气孔，入阀头外侧壁上套设有充气密封圈；所述的活动密封盖后侧设有一个助密封充气缸，所述的助密封充气缸包括一缸体，所述的缸体内设有隔板，隔板将缸体内腔隔成球阀进气腔和密封助力腔，所述的球阀进气腔内设有一动力活塞，所述的密封助力腔设有一助密封活塞，所述的动力活塞和助密封活塞之间通过一根贯穿隔板的活塞杆连接；所述的球阀进气腔的侧壁上设有与活动密封盖上的测试气孔连通的球阀进气管；所述的动力活塞将球阀进气腔分隔成直接进气腔和变化进气腔，所述的直接进气腔与外部气路连通；所述的助密封活塞与密封助力腔侧的助密封充气缸内端面之间设有一回复弹簧，所述的密封助力腔设有回复弹簧的腔体与充气密封圈之间通过一助密封气管连通。

作为优选，所述的入阀头上设有充气密封圈的定位环板或定位卡槽。

作为优选，所述的活动密封盖位于入阀头外围处设有密封环垫。

作为优选，所述的固定密封盖和活动密封盖相对内侧表面都设有环形的楔紧凸缘。

作为优选，所述的固定密封盖和活动密封盖上的楔紧凸缘内侧设有密封环。

作为优选，所述的滑台上竖立有一个阀杆定位套，旋转套筒位于阀杆定位套内侧。

作为优选，所述的阀杆定位套上开口内侧设有圆角或倒角。

作为优选，所述的旋转套筒和扭矩传感器为可拆卸连接，旋转套筒上端有一个球阀阀杆匹配的沉孔，下端有一个多边形插孔，扭矩传感器上端为一个与旋转套筒下端多边形插孔匹配的凸块。

因此，本发明具有如下有益效果：1、自动夹持、测试，操作更方便；2、可以进行无入水式气密性测试，测试更便捷；3、可以同时进行扭矩测试，提高生产效率。

附图说明

图１是本发明的结构示意图。

图２是本发明扭矩测试机构的结构示意图。

图３是扭矩测试机构的旋转套筒连接机构的结构示意图。

图4是旋转套筒连接机构另一角度的结构示意图。

图5是实施例1中活动密封盖的结构示意图。

图6是图5中助密封充气缸的结构示意图。

图7是实施例2中活动密封盖的结构示意图。

图8是实施例2测试状态的结构示意图。

1：台架；2：平移驱动机构；3：活动密封盖；4：固定密封盖；5：扭矩测试机构；6：滑台；7：电机；8：扭矩传感器；9：旋转套筒；10：定位架；11：抱箍臂；12：滑轨；13：回复气缸；14：阀杆定位套；15：插孔；16：凸块；17：沉孔；18：密封环垫；19：充气密封圈；20：定位环板；21：球阀；22：助密封气管；23：入阀头；24：测试气孔；25：球阀进气管；26：外部气路；27：助密封充气缸；28：动力活塞；29：缸体；30：活塞杆；31：助密封活塞；32：回复弹簧；33：密封助力腔；34：隔板；35：球阀进气腔；36：变化进气腔；37：直接进气腔；38：楔紧凸缘；39：密封环；40：锁扣。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。

实施例1：参见图1至图6，一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，包括一个方形的台架1，所述的台架1内部右侧设有一个固定密封盖4，左侧设有一个活动密封盖3，活动密封盖3与固定密封盖4相对设置，并且，活动密封盖3可向固定密封盖4平移，用于夹紧密封球阀21两端，活动密封盖3后侧设有活动密封盖3的平移驱动机构2，所述的平移驱动机构2为气缸或液压缸；所述的固定密封盖4和活动密封盖3上都设有测试气孔24，用于进行球阀21的气密性测试。

所述的台架1内部还设有扭矩测试机构5，扭矩测试机构5位于固定密封盖4和活动密封盖3之间，所述的扭矩测试机构5包括一个可在两个密封盖之间滑动的滑台6，滑台6机构包括台架1内部底面上设置的两根平行的滑轨12，滑台6下侧设有可沿滑轨12滑动的滑块，滑台6下侧的台架1上还设有驱动滑台6往固定密封盖4方向移动的回复气缸13，回复气缸13的缸体一端与台架1连接，回复气缸13的气缸轴一端与滑台6连接。在进行测试时，能够通过驱动回复气缸13，将整个滑台6往固定密封盖4方向推送，使得球阀21一端与固定密封盖4贴合，再驱动活动密封盖3，即可夹紧球阀21进行测试。测试完毕，只需将回复气缸13收回，整个滑台6便会回到两端盖中间位置，便于操作人员更换球阀21。所述的滑台6上侧由下往上依次设有一个电机7、一个扭矩传感器8和一个旋转套筒9，旋转套筒9底部与扭矩传感器8上端连接，扭矩传感器8下端通过电机7驱动旋转。所述的旋转套筒9和扭矩传感器8为可拆卸连接，便于更换不同规格的旋转套筒9，适应不同的球阀21。其中，旋转套筒9上端有一个球阀21阀杆匹配的沉孔17，下端有一个四边形插孔15，扭矩传感器8上端为一个与旋转套筒9下端四边形插孔15匹配的凸块16。所述的滑台6四个角上通过四根立柱支撑有一个垫高平台，垫高平台上设有两个定位球阀21的定位架10；两个定位架10对称镜像设置，所述的定位架10上表面为一个与球阀21表面贴合的圆弧面，每个定位架10两侧各铰接有一个抱箍臂11，同个定位架10上的两个抱箍臂11一端与定位架10铰接，另一端相互之间设有可配合锁紧的锁扣40。放置球阀21时，先将球阀21放于两个定位架10的圆弧面上，再将每个定位架10上的两个抱箍臂11绕铰接点旋转，环绕球阀21，最后锁紧锁扣40，抱紧固定球阀21；垫高平台中间设有圆孔，圆孔内有定位轴承，定位轴承外侧嵌设在垫高平台中间圆孔内，内侧套设在旋转套筒9上，用于旋转套筒9竖直定位。所述的滑台6的垫高平台上还竖立有一个阀杆定位套14，阀杆定位套14为一个竖直放置、两端开口的圆筒, 阀杆定位套14上开口内侧设有圆角,便于球阀21放置时定位，旋转套筒9位于阀杆定位套14内侧。

所述的活动密封盖3前侧设有一个入阀头23，入阀头23为一个横向圆柱体，入阀头23外围处的活动密封盖3上设有密封环垫18，能够用于密封球阀21端面，入阀头23内侧设有测试气孔24，入阀头23外侧壁上套设有充气密封圈19，且入阀头23上设有充气密封圈19的定位环板20，防止充气密封圈19偏移；所述的活动密封盖3后侧设有一个助密封充气缸27，助密封充气缸27呈圆柱体，所述的助密封充气缸27包括一缸体29，缸体29内部中间位置设有一隔板34，隔板34与助密封充气缸27端面平行，将缸体29内腔隔成球阀进气腔35和密封助力腔33，所述的球阀进气腔35内设有一动力活塞28，所述的密封助力腔33设有一助密封活塞31，所述的动力活塞28和助密封活塞31之间通过一根贯穿隔板34的活塞杆30连接；所述的球阀进气腔35的侧壁上设有与活动密封盖3上的测试气孔24连通的球阀进气管25；所述的动力活塞28将球阀进气腔35分隔成直接进气腔37和变化进气腔36，所述的直接进气腔37与外部气路26连通；所述的助密封活塞31与密封助力腔33侧的助密封充气缸27内端面之间设有一回复弹簧32，所述的密封助力腔33设有回复弹簧32的腔体与充气密封圈19之间通过一助密封气管22连通。当外部气路26未对直接进气腔37进行供气时，直接进气腔37与球阀进气管25之间被动力活塞28隔断，变化进气腔36与球阀进气管25之间接通；当外部气路26对直接进气腔37进行供气时，动力活塞28向前推移，待动力活塞28移动至经过球阀进气管25的接口后，直接进气腔37与球阀进气管25之间接通。

所述的固定密封盖4与活动密封盖3结构一致。

进行测试时，先将球阀21放于两个定位架10的圆弧面上，球阀21中间阀杆朝下，对准旋转套筒9的沉孔17插入放置，球阀21中心轴线与密封盖入阀头23的中心轴线基本保持重合，再将每个定位架10上的两个抱箍臂11绕铰接点旋转，环绕球阀21，最后锁紧锁扣40，抱紧固定球阀21；启动回复气缸13，将整个滑台6往固定密封盖4方向推送，使得球阀21一端与固定密封盖4贴合，再启动活动密封盖3后侧的平移驱动机构2，活动密封盖3往固定密封盖4方向平移夹紧球阀21，两个密封盖的入阀头23先后伸入球阀21两端，入阀头23外围的密封环垫18与球阀21端面接触挤压，实现首次密封；然后，外部气路26给助密封充气缸27的直接进气腔37供气，推动动力活塞28内移，同时带动助密封活塞31移动，从而将密封助力腔33内的空气充到充气密封圈19内，使得充气密封圈19膨胀紧贴球阀21内壁，实现二次密封。待动力活塞28移动至经过球阀进气管25的接口后，直接进气腔37与球阀进气腔35连通，外部气路26通过直接进气腔37后从球阀进气管25进入球阀21内，用作测试气体。当测试结束后，外部气路26泄气降压，球阀21内压缩气体部分可沿原路从球阀进气管25排除，同时，由于密封助力腔33内有回复弹簧32的作用，助密封活塞31后退，充气密封圈19内压力减小，失去密封效果，进而泄除球阀21内压力，完成一次气密性测试。

当球阀21被活动密封盖3和固定密封盖4夹紧固定时，不会晃动，有利于进行球阀21扭矩测试，且做球阀21扭矩测试时，需要在一定压力下进行。因此，在做气密性测试过程中穿插进行扭矩测试，既能自动开合球阀21，实现球阀21测试腔体大小的切换，又能测得扭矩数据，有效提高了生产效率。进行扭矩测试时，通过滑台6上的电机7带动扭矩传感器8和旋转套筒9旋转，进而带动球阀21阀杆旋转，扭矩传感器8便能将扭矩数据自动输送至控制器内记录。

实施例2：参见图1至图4，以及图7、图8，本实施例与实施例1的区别在于改变了固定密封盖4和活动密封盖3的结构，其它内容一致。本实施例中所述的固定密封盖4和活动密封盖3为平面，两个密封盖相对内侧表面都设有环形的楔紧凸缘38，且楔紧凸缘38内侧设有硅胶制成的密封环39。当两个密封盖向球阀21平移，夹紧密封时，楔紧凸缘38与球阀21的端面接触，通过挤压嵌入达到一定的密封效果，再通过楔紧凸缘38内侧的密封环39与球阀21端面挤压实现二次密封。

Claims (6)

1.一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，包括一台架（1），其特征在于：所述的台架（1）内部一侧设有固定密封盖（4），台架（1）内部设有固定密封盖（4）一侧的对侧设有可向固定密封盖（4）平移的活动密封盖（3），活动密封盖（3）后侧设有平移驱动机构（2）；所述的固定密封盖（4）和活动密封盖（3）中至少有一个密封盖设有测试气孔（24）；

所述的台架（1）内部还设有扭矩测试机构（5），扭矩测试机构（5）位于固定密封盖（4）和活动密封盖（3）之间，所述的扭矩测试机构（5）包括一个可在两个密封盖之间滑动的滑台（6），所述的滑台（6）上侧由下往上依次设有一个电机（7）、一个扭矩传感器（8）和一个旋转套筒（9），旋转套筒（9）底部与扭矩传感器（8）上端连接，扭矩传感器（8）下端通过电机（7）驱动旋转；

所述的滑台（6）上设有两个定位球阀（21）的定位架（10），两个定位架（10）对称镜像设置，所述的定位架（10）上表面为一个与球阀（21）表面贴合的圆弧面，每个定位架（10）两侧各铰接有一个抱箍臂（11），同个定位架（10）上的两个抱箍臂（11）一端与定位架（10）铰接，另一端相互之间设有可配合锁紧的锁扣（40）；

所述的台架（1）上设有若干平行的滑轨（12），所述的滑台（6）下侧设有可沿滑轨（12）滑动的滑块，所述的台架（1）上还设有驱动滑台（6）往固定密封盖（4）方向移动的回复气缸（13），回复气缸（13）一端与台架（1）连接，另一端与滑台（6）连接；

所述的活动密封盖（3）前侧设有一个入阀头（23），入阀头（23）内侧设有测试气孔（24），入阀头（23）外侧壁上套设有充气密封圈（19）；所述的活动密封盖（3）后侧设有一个助密封充气缸（27），所述的助密封充气缸（27）包括一缸体（29），所述的缸体（29）内设有隔板（34），隔板（34）将缸体（29）内腔隔成球阀进气腔（35）和密封助力腔（33），所述的球阀进气腔（35）内设有一动力活塞（28），所述的密封助力腔（33）设有一助密封活塞（31），所述的动力活塞（28）和助密封活塞（31）之间通过一根贯穿隔板（34）的活塞杆（30）连接；所述的球阀进气腔（35）的侧壁上设有与活动密封盖（3）上的测试气孔（24）连通的球阀进气管（25）；所述的动力活塞（28）将球阀进气腔（35）分隔成直接进气腔（37）和变化进气腔（36），所述的直接进气腔（37）与外部气路（26）连通；所述的助密封活塞（31）与密封助力腔（33）侧的助密封充气缸（27）内端面之间设有一回复弹簧（32），所述的密封助力腔（33）设有回复弹簧（32）的腔体与充气密封圈（19）之间通过一助密封气管（22）连通；

所述的滑台（6）上竖立有一个阀杆定位套（14），旋转套筒（9）位于阀杆定位套（14）内侧；

所述的旋转套筒（9）和扭矩传感器（8）为可拆卸连接，旋转套筒（9）上端有一个球阀（21）阀杆匹配的沉孔（17），下端有一个多边形插孔（15），扭矩传感器（8）上端为一个与旋转套筒（9）下端多边形插孔（15）匹配的凸块（16）。

2.根据权利要求1所述的一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，其特征在于：所述的入阀头（23）上设有充气密封圈（19）的定位环板（20）或定位卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，其特征在于：所述的活动密封盖（3）位于入阀头（23）外围处设有密封环垫（18）。

4.根据权利要求1所述的一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，其特征在于：所述的固定密封盖（4）和活动密封盖（3）相对内侧表面都设有环形的楔紧凸缘（38）。

5.根据权利要求4所述的一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，其特征在于：所述的固定密封盖（4）和活动密封盖（3）上的楔紧凸缘（38）内侧设有密封环（39）。

6.根据权利要求1所述的一种用于球阀气密性和扭矩检测的测试设备，其特征在于：所述的阀杆定位套（14）上开口内侧设有圆角或倒角。