CN106425753A - 一种便携式高精度安全阀研磨机 - Google Patents

Abstract

一种便携式高精度安全阀研磨机，属于阀门研磨设备技术领域，用于对安全阀的阀座、阀瓣进行现场研磨。其技术方案是：本发明包括执行器、阀座研具、阀瓣研具三部分，在对阀座进行研磨时，阀座研磨盘通过弹簧万向节与减速电机相连，减速电机带动阀座研磨盘自转，阀座研磨盘贴近锥管时受摩擦力的作用产生公转，实现对阀座的研磨；在对阀瓣研磨时，阀瓣研磨盘转动带动阀瓣旋转，由于阀瓣研磨盘与阀瓣采用不同心结构，阀瓣研磨盘与阀瓣产生相对摩擦，实现阀瓣的高精度研磨。本发明是安全阀研磨设备的首创，解决了以往安全阀阀座、阀瓣不能进行现场高精度研磨的问题。本发明具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻的优点，具有显著的经济效益。

Description

一种便携式高精度安全阀研磨机

技术领域

本发明涉及一种对安全阀的阀座、阀瓣进行研磨的研磨机，属于阀门研磨设备技术领域。

背景技术

安全阀广泛的应用于各个行业，安全阀的作用是限制管道内的压力，避免管道或容器超压，保护设备安全。在安全阀的检修过程中对阀座和阀瓣的研磨精度要求很高，否则会导致安全阀在运行时泄漏。在实际工作中，由于大型安全阀很难拆除，需现场检修和研磨安全阀，进行现场检修研磨主要依靠经过长时间培训的专业人员来完成。目前现场对安全阀的研磨使用的是便携式研磨机，现有的便携式研磨机基本不能对安全阀的阀座、阀瓣进行高精度研磨，难以达到理想的使用要求，造成安全阀在检修后不长时间内就发生泄露，需要再次维修。这种情况不但造成生产的连续性受到影响，更重要的是极易产生安全隐患。迄今为止，现场对安全阀的阀座、阀瓣进行高精度研磨的问题一直没有得到有效地解决，因此研制一种专用的安全阀的阀座、阀瓣现场研磨设备是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式高精度安全阀研磨机，这种安全阀研磨机能够对安全阀阀座、阀瓣进行高精度的研磨，并可以对研磨情况进行判断和调整，以达到最佳研磨效果。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种便携式高精度安全阀研磨机，它由执行器、阀座研具、阀瓣研具构成，执行器包括外壳、单片机、减速电机、电机控制器、LCD液晶显示器、报警器、红外接收器、红外遥控器、电池、安培计，减速电机与电机控制器相连接，安培计安装在减速电机的电流回路中，单片机分别与电机控制器、安培计、LCD液晶显示器、报警器、红外接收器相连接，电池与上述部件相连接，红外遥控器与红外接收器相匹配，减速电机的电机输出轴分别与阀座研具、阀瓣研具的驱动部件相连接。

上述便携式高精度安全阀研磨机，所述阀座研具由阀座研具支架、法兰底座、锥形套管、阀座研磨盘、弹簧万向节组成，阀座研具支架的一端连接阀门，另一端连接法兰底座，法兰底座的上部通过螺栓与执行器的外壳下端相连接，法兰底座的下部与锥形套管的上端相连接，锥形套管的内径大于阀座研磨盘的外径，阀座研磨盘位于锥形套管的腔室内，阀座研磨盘通过弹簧万向节与执行器的减速电机的电机输出轴相连接。

上述便携式高精度安全阀研磨机，所述阀瓣研具由杯形外壳、阀瓣研磨盘、阀瓣调节支架组成，杯形外壳的底部固定在执行器的外壳的上端面，阀瓣研磨盘位于杯形外壳内，阀瓣研磨盘的底面与执行器的减速电机的电机输出轴相连接，阀瓣研磨盘的上部为圆环形，圆环的上表面粘贴精密研磨砂纸，圆环的上表面与阀瓣相对，阀瓣调节支架安装在杯形外壳内壁上，阀瓣调节支架与阀瓣外周相接触。

上述便携式高精度安全阀研磨机，所述阀座研具的阀座研具支架为三支以上的圆弧支架组成，圆弧支架的一端连接阀门，圆弧支架的另一端通过支架螺栓固定在法兰底座上，圆弧支架与支架螺栓为可转动连接，圆弧支架以支架螺栓为轴向一定方向旋转后的外切圆直径小于法兰底座的法兰外径。

上述便携式高精度安全阀研磨机，所述阀瓣调节支架为三支，三支阀瓣调节支架沿着杯形外壳内壁圆周均布，阀瓣调节支架的一端由螺钉和齿盘固定于杯形外壳上，阀瓣调节支架的另一端安装有滑轮，滑轮与阀瓣外壁相对。

上述便携式高精度安全阀研磨机，所述单片机的输入端口分别与红外接收器、安培计的输出端口相连接，单片机的输出端口分别与电机控制器、LCD液晶显示器、报警器的输入端口相连接。

本发明的有益效果是：

本发明包括执行器、阀座研具、阀瓣研具三部分，执行器具备多用途，即可以连接阀座研具对安全阀的阀座进行研磨，也可以连接阀瓣研具对安全阀的阀瓣进行研磨，或采用双轴减速电机同时对阀瓣、阀座进行研磨。

本发明在对阀座进行研磨时，阀座研磨盘通过弹簧万向节与减速电机相连，减速电机带动阀座研磨盘自转，阀座研磨盘贴近锥管时受摩擦力的作用产生公转，实现对阀座的研磨；在对阀瓣研磨时，阀瓣研磨盘转动带动阀瓣旋转，由于阀瓣研磨盘与阀瓣采用不同心结构，阀瓣研磨盘与阀瓣产生相对摩擦，实现阀瓣的高精度研磨。

本发明不但能够对安全阀的阀座、阀瓣进行高精度的研磨，执行器中的单片机通过内置程序可以对研磨情况做出判断，发出指令，通过电机控制器对减速电机进行调速控制，并通过声光信号对操作人员进行提醒，实现智能化研磨。

本发明是安全阀研磨设备的首创，解决了以往安全阀阀座、阀瓣不能进行现场高精度研磨的问题。本发明具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻的优点，可以自由组合方便携带，通过配备电池方便野外作业，也可外接电源进行高强度、长时间的大型检修作业。本发明可以对安全阀的阀座、阀瓣进行高精度研磨，使安全阀达到理想的使用要求，避免了安全阀的频繁维修，保证了生产的连续性，消除了生产中的安全隐患，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的执行器同时与阀座研具、阀瓣研具的连接示意图；

图2是本发明的执行器与阀座研具的连接示意图；

图3是本发明的执行器与阀瓣研具的连接示意图；

图4是执行器的结构示意图；

图5是阀座研具的结构示意图；

图6是阀瓣研具的结构示意图；

图7是阀座研具支架的不同位置的连续状态图；

图8是执行器的电原理框图；

图9是执行器的电路原理图。

图中标号如下： 研磨机1、执行器2、阀座研具3、阀瓣研具4、阀门5、阀瓣6、重块7、阀座8、阀座研具支架9、支架螺栓10、阀门螺栓11、法兰底座12、 锥形套管13、阀座研磨盘14、胶圈15、阀瓣研磨盘16、杯形外壳17、阀瓣调节支架18、滑轮19、减速电机20、电池21、电机控制器22、外壳23、开关24、LCD液晶显示器25、红外接收器26、指示灯27、螺钉28、齿盘29、红外遥控器30、单片机31、报警器32、安培计33、弹簧万向节34。

具体实施方式

本发明由执行器2、阀座研具3、阀瓣研具4三部分组成。执行器2具备多用途，即可以连接阀座研具3对安全阀的阀座8进行研磨，也可以连接阀瓣研具4对安全阀的阀瓣6进行研磨，或采用双轴减速电机同时对阀瓣6、阀座8进行研磨。

图1显示，执行器2采用双轴减速电机同时对阀瓣6、阀座8进行研磨。

图4显示，执行器2由外壳23、单片机31、减速电机20、电机控制器22、LCD液晶显示器25、报警器32、红外接收器26，红外遥控器30、电池21、安培计33、开关24组成。单片机31分别与电机控制器22、安培计33、LCD液晶显示器25、报警器32、红外接收器26相连接，电池21与上述部件相连接，红外遥控器30与红外接收器26相匹配。减速电机20与电机控制器22相连接，电机控制器22对减速电机20进行控制，减速电机20的电机输出轴分别与阀座研具3、阀瓣研具4的驱动部件相连接，安培计33安装在减速电机20的电流回路中，电源可以外接电路板电源接口也可以由执行器2内部的电池21供电。报警器32可以是蜂鸣器也可以是扬声器。

图2、5显示，阀座研具3由阀座研具支架9、法兰底座12、锥形套管13、阀座研磨盘14、弹簧万向节34组成。阀座研具支架9的一端连接阀门5，另一端连接法兰底座12，法兰底座12的上部通过螺栓与执行器2的外壳23下端相连接，法兰底座12的下部通过螺纹或卡口等形式与锥形套管13的上端相连接，锥形套管13的内径大于阀座研磨盘14的外径，阀座研磨盘14位于锥形套管13的腔室内，阀座研磨盘14通过弹簧万向节34与执行器2的减速电机20的电机输出轴相连接。

由于锥形套管13内径大于阀座研磨盘14外径，并粘有胶圈15，执行器2内部的减速电机20通过弹簧万向节34带动阀座研磨盘14自转，对下部的阀座8进行研磨，阀座研磨盘14同时受周围锥形套管13内壁的胶圈15的摩擦力作用，在锥形套管13内部沿锥形套管13内壁公转，通过自转和公转实现对下部安全阀阀座8的高精度研磨。

图2、5、7显示，阀座研具3的阀座研具支架9为三支以上的圆弧支架组成，圆弧支架的一端通过阀门螺栓11连接阀门5，圆弧支架的另一端通过支架螺栓10固定在法兰底座12上，圆弧支架与支架螺栓10为可转动连接，圆弧支架以支架螺栓10为轴向一定方向旋转后可以使包围全部圆弧支架的外切圆直径减小直到小于法兰底座12的法兰外径，圆弧支架可以隐藏进法兰底座12内，便于携带。

图3、6显示，阀瓣研具4由杯形外壳17、阀瓣研磨盘16、阀瓣调节支架18组成。杯形外壳17的底部固定在执行器2的外壳23的上端面，阀瓣研磨盘16位于杯形外壳17内。阀瓣研磨盘16的底面与执行器2的减速电机20的电机输出轴相连接，阀瓣研磨盘16的上部为圆环形，圆环的上表面粘贴精密研磨砂纸，圆环的上表面与阀瓣6相对，对阀瓣6进行研磨。阀瓣调节支架18安装在杯形外壳17内壁上，阀瓣调节支架18与阀瓣6外周相接触。

图3、6显示，阀瓣调节支架18为三只调节支架组成，三只调节支架沿着杯形外壳17内壁圆周均布，每只调节支架的一端由螺钉28和齿盘29固定于杯形外壳17上，调节支架的另一端安装有滑轮19，滑轮19与阀瓣6外壁相对，3只调节支架卡住阀瓣6外圈，可以调整阀瓣6与阀瓣研磨盘16的相对位置。工作时阀瓣6放置于阀瓣研磨盘16上，调整调节支架使阀瓣6与阀瓣研磨盘16中心错开尽可能多的距离，同时保证阀瓣6密封面内圈不超出阀瓣研磨盘16外圈，以便提高研磨平面度。阀瓣研磨盘16转动带动阀瓣6转动，由于阀瓣研磨盘16与阀瓣6不同心，产生相对摩擦，实现阀瓣6的高精度研磨。放置于阀瓣6顶部的重物7可以对阀瓣6施加向下的压力，加快研磨速度，也可以调节位置调节阀瓣6的偏磨量。

图8、9是执行器的电原理框图和电路原理图。图中显示，单片机31通过A5、D10、D11引脚连接电机控制器22的SP、B、A引脚，控制减速电机20转速与转向；安培计33连接单片机31的D3引脚，把实时采集的减速电机20的电流值传至单片机31；单片机31的D2引脚与报警器32相连；单片机31通过D4、D5、D6、D7、D8、D9引脚与LCD液晶显示器25相连接，LCD液晶显示器25显示结果；单片机31的D12引脚连接红外接收器26，红外接收机26接收红外遥控器30的信号。

安培计33将电流值反馈到单片机31中，单片机31可以在研磨过程中根据工作时间、安培计33测量的减速电机20工作电流对研磨机工作情况做出判断，并与操作人员进行交互操作。交互操作包括：根据判断通过LCD显示文字提示，或者通过报警器发出声音提示，或者直接对减速电机20进行调整。操作人员根据提示能够使用红外遥控器30对研磨机正转、反转、速度、旋转时间、启动、关闭进行调节、设定，操作人员根据提示更换砂纸，加注油酸，调整研磨角度。

本发明的一个实施方案采用的部分器件的型号如下：

单片机31的型号：单片机Arduino UNO；

电机控制器22的型号：EDGY（L293D）电机控制器；

安培计33的型号：ACS712电流传感器；

LCD液晶显示器25的型号：LCD1602 ；

红外接收器26的型号：红外接收管HS0038；

报警器32的型号：8Ω无源蜂鸣器；

红外遥控器30的型号：38 kHz载波频率NEC格式通用红外遥控器。

Claims (6)

1.一种便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：它由执行器（2）、阀座研具（3）、阀瓣研具（4）构成，执行器（2）包括外壳（23）、单片机（31）、减速电机（20）、电机控制器（22）、LCD液晶显示器（25）、报警器（32）、红外接收器（26）、红外遥控器（30）、电池（21）、安培计（33），减速电机（20）与电机控制器（22）相连接，安培计（33）安装在减速电机（20）的电流回路中，单片机（31）分别与电机控制器（22）、安培计（33）、LCD液晶显示器（25）、报警器（32）、红外接收器（26）相连接，电池（21）与上述部件相连接，红外遥控器（30）与红外接收器（26）相匹配，减速电机（20）的电机输出轴分别与阀座研具（3）、阀瓣研具（4）的驱动部件相连接。

2.根据权利要求1所述的便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：所述阀座研具（3）由阀座研具支架（9）、法兰底座（12）、锥形套管（13）、阀座研磨盘（14）、弹簧万向节（34）组成，阀座研具支架（9）的一端连接阀门（5），另一端连接法兰底座（12），法兰底座（12）的上部通过螺栓与执行器（2）的外壳（23）下端相连接，法兰底座（12）的下部与锥形套管（13）的上端相连接，锥形套管（13）的内径大于阀座研磨盘（14）的外径，阀座研磨盘（14）位于锥形套管（13）的腔室内，阀座研磨盘（14）通过弹簧万向节（34）与执行器（2）的减速电机（20）的电机输出轴相连接。

3.根据权利要求2所述的便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：所述阀瓣研具（4）由杯形外壳（17）、阀瓣研磨盘（16）、阀瓣调节支架（18）组成，杯形外壳（17）的底部固定在执行器（2）的外壳（23）的上端面，阀瓣研磨盘（16）位于杯形外壳（17）内，阀瓣研磨盘（16）的底面与执行器（2）的减速电机（20）的电机输出轴相连接，阀瓣研磨盘（16）的上部为圆环形，圆环的上表面粘贴精密研磨砂纸，圆环的上表面与阀瓣（6）相对，阀瓣调节支架（18）安装在杯形外壳（17）内壁上，阀瓣调节支架（18）与阀瓣（6）外周相接触。

4.根据权利要求3所述的便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：所述阀座研具（3）的阀座研具支架（9）为三支以上的圆弧支架组成，圆弧支架的一端连接阀门（5），圆弧支架的另一端通过支架螺栓（10）固定在法兰底座（12）上，圆弧支架与支架螺栓（10）为可转动连接，圆弧支架以支架螺栓（10）为轴向一定方向旋转后的外切圆直径小于法兰底座（12）的法兰外径。

5.根据权利要求4所述的便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：所述阀瓣调节支架（18）为三支，三支阀瓣调节支架（18）沿着杯形外壳（17）内壁圆周均布，阀瓣调节支架（18）的一端由螺钉（18）和齿盘（29）固定于杯形外壳（17）上，阀瓣调节支架（18）的另一端安装有滑轮（19），滑轮（19）与阀瓣（6）外壁相对。

6.根据权利要求5所述的便携式高精度安全阀研磨机，其特征在于：所述单片机（31）的输入端口分别与红外接收器（26）、安培计（33）的输出端口相连接，单片机（31）的输出端口分别与电机控制器（22）、LCD液晶显示器（25）、报警器（32）的输入端口相连接。