CN109404604B

CN109404604B - 一种滑阀式气动换向阀诊断装置

Info

Publication number: CN109404604B
Application number: CN201811421074.7A
Authority: CN
Inventors: 余浩; 黄积; 王仁昌
Original assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Current assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2023-10-20
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: CN109404604A

Abstract

本发明属于换向阀技术领域，具体涉及一种滑阀式气动换向阀诊断装置。本发明中，压缩空气管线接口法兰与压缩空气管线一一端相连接，压缩空气管线一另一端与电磁先导阀的进气口相连接，压缩空气管线二的一端与电磁先导阀的出气口相连接，另一端与气动换向阀的进气侧法兰相连接，气动换向阀的进气侧法兰与气动换向阀的进气口法兰面相连接，压缩空气管线二上前后开设有两个管孔，前管口与压缩空气管线三相连接，后管孔与仪表测量管线二相连接，压缩空气管线三另一端通过螺纹与调压阀的进气口相连接。本发明能够离线对气动换向阀的密封性能、自动控制性能或手动紧急操作性能进行有效诊断，提高气动换向阀检修的质量，同时避免重复性检修事件的发生。

Description

一种滑阀式气动换向阀诊断装置

技术领域

本发明属于换向阀技术领域，具体涉及一种滑阀式气动换向阀诊断装置。

背景技术

气动换向阀是一种用以改变管道内气体流向的控制元件，用在工业系统中用以调整介质的方向、流量、速度及其它参数。

气动换向阀按照阀芯形状可分类为滑阀式和转阀式两种，滑阀式气动换向阀在压缩空气系统中远比转阀式气动换向阀应用的更为广泛。

对于用于压缩空气系统中的重要滑阀式气动换向阀一般都配置先导阀作为操作控制的条件，并可在紧急情况下进行强制性的安全阀位控制。

如图1所示，为一种两位三通型滑阀式气动换向阀的结构简图，其技主要技术参数：工作压力≤40bar、控制空气压力≥5bar、工作温度范围-20℃～+80℃，该换向阀设置有两种控制方式，即自动控制和手动控制，该换向阀可分成两部分，上部为控制部分，下部为执行部分。

该气动换向阀应用于压缩空气系统中，在该换向阀前需配置预作用装置，一般情况下，预作用装置优先选用电磁先导阀，通过电磁先导阀的电枢的得电或失电控制电磁先导阀的阀位，进而通过电磁先导阀输出的控制空气推动气动换向阀的滑阀动作，从而控制压缩空气的通、断或改变压缩空气的流动方向。

当电磁先导阀电枢得电时，电磁先导阀开启，控制空气被接通至控制空气入口Z，上部活塞10克服弹簧12的预紧力向下移动，关闭排气阀20，截断压缩空气出口A和排气口R，活塞10在控制空气作用下继续向下移动，滑阀14与阀座脱开，接通压缩空气入口P和压缩空气出口A。

当电磁先导阀电枢失电时，电磁先导阀关闭，控制空气被排空，上部活塞10在弹簧12预紧力作用下向上移动，与此同时，下部滑阀 14在弹簧16预紧力作用下活塞10同步向上移动，直至滑阀14与阀座紧密贴合，关闭压缩空气入口P和压缩空气出口A，活塞10在弹簧12预紧力作用下继续向上移动，打开排气阀20，接通压缩空气出口A和排气口R。

当电枢或电磁先导阀发生故障时，该气动换向阀可以通过手动压杆8进行紧急操作。换气阀上部设置有锁紧杆7，可通过锁紧杆7对手动压杆8进行锁定，以防止手动压杆7被误操作。需注意的是：手动操作前需向上推动锁紧杆7，释放手动压杆8，手动操作完成后，需向下推动锁紧杆7，以锁定手动压杆8。

阀体的侧面安装有限位开关18，用以探测换气阀的状态，并通过电缆将其传送至压缩空气系统的控制系统，进而实现换气阀的状态监测，进一步的，可为系统或阀门故障判断提供事实依据。

滑阀式气动换向阀因其阻力小、响应速度快、载荷量大、可靠性高、使用寿命长等特点被广泛应用于压缩空气系统中，与此同时，滑阀式气动换向阀因故障或预防性性检修的数量也同步增大。在滑阀式气动换向阀首次安装前或故障检修后，如何快速又高效的对滑阀式气动换向阀的密封性能、自动控制性能或手动紧急操作性能进行诊断显得尤为紧迫和重要。

发明内容

本发明解决的技术问题：本发明提供一种滑阀式气动换向阀诊断装置，能够离线对气动换向阀的密封性能、自动控制性能或手动紧急操作性能进行有效诊断，提高气动换向阀检修的质量，同时避免重复性检修事件的发生。

本发明采用的技术方案：

一种滑阀式气动换向阀诊断装置，包括压缩空气管线接口法兰、电磁先导阀、调压阀、气动换向阀、电阻、发光二极管；压缩空气管线接口法兰与压缩空气管线一一端相连接，压缩空气管线一另一端通过螺纹与电磁先导阀的进气口相连接，压缩空气管线二的一端通过螺纹与电磁先导阀的出气口相连接，另一端与气动换向阀的进气侧法兰相连接，气动换向阀的进气侧法兰通过紧固螺栓、密封垫与气动换向阀的进气口法兰面相连接，压缩空气管线二上前后开设有两个管孔，前管口与压缩空气管线三相连接，后管孔与仪表测量管线二相连接，压缩空气管线三另一端通过螺纹与调压阀的进气口相连接，压缩空气管线四两侧都加工有螺纹，通过螺纹孔与调压阀出气口和气动换向阀控制空气口相连接，压缩空气管线四中间位置开设有管孔，与仪表测量管线一相连接，气动换向阀出气口堵板与气动换向阀出气口法兰面通过紧固螺栓、密封垫相连接，出气口堵板中间位置开设有管孔，通过焊接形式与仪表测量管线三相连接。

所述仪表测量管线一与压力表M1相连接；仪表测量管线二与与压力表M2相连接；仪表测量管线三与压力表M3相连接。

所述电阻、发光二极管与气动换向阀阀体侧面的限位开关通过电缆与电源串连在一起，组成气动换气阀状态指示回路。

将压缩空气管线接口法兰通过紧固螺栓、密封垫与压力为40bar 的诊断气源管线法兰相连接；打开诊断气源管线控制阀，送电电磁先导阀，电磁先导阀开启，检查确认调节调压阀出气口压力已被设置为 0bar，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管的状态，对气动换向阀滑阀与阀座的密封性能进行诊断。

保持电磁先导阀打开，调节调压阀出口压力至5bar，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管的状态，对气动换向阀自动控制性能进行诊断。

保持电磁先导阀打开，调节调压阀出口压力至0.5bar，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管的状态，对气动换向阀开启压力进行诊断。

调节调压阀出口压力至5bar，断电电磁先导阀，电磁先导阀关闭，电磁先导阀压缩空气出口和排气口被接通，进而，压缩空气管线、仪表测量管线调压阀阀体和换气阀阀体内的压缩空气被排空，关闭调压阀，松开压缩空气管线与气动换向阀控制空气口的连接接头；送电电磁先导阀，电磁先导阀开启，检查确认压力表M1＝0bar、压力表 M2＝40bar、压力表M3＝0bar，向上推动锁紧杆，释放手动压杆，向下压动手动压杆，对气动换向阀手动紧急操作性能进行诊断。

本发明的有益效果：

1、本发明结构简单，便于操作、维护、检修和试验；

2、本发明设计上充分利用换向阀自身结构，使用该装置进行诊断时无需改变气动换向阀自身结构；

3、本发明通过就地压力表将系统压力转化为压力表示数，通过电气回路将阀门阀位转化为发光二极管状态，实现了系统参数和阀位状态的可视化，便于观察，可准确测量系统参数、识别设备状态；

4、使用该本发明可离线对气动换向阀的密封性能、自动控制性能或手动紧急操作性能进行有效诊断，提高气动换向阀检修的质量，同时避免重复性检修事件的发生。

附图说明

图1为两位三通型滑阀式气动换向阀的结构示意图；

图2为本发明提供一种滑阀式气动换向阀诊断装置结构示意图；

图中：1-压缩空气管线接口法兰、2-电磁先导阀、3-调压阀、4- 气动换向阀、5-电阻、6-发光二极管、M1-压力表、M2-压力表、M3- 压力表、BR001-压缩空气管线、BR002-压缩空气管线、BR003-压缩空气管线、BR101-仪表测量管线、BR102-仪表测量管线、BR103-仪表测量管线、7-锁紧杆、8-手动压杆、9-推力块、10-活塞、11-阀体、 12-弹簧、13-限位套、14-滑阀、15-导向套、16-弹簧、17-下端盖、18- 限位开关、19-密封圈、20-排气阀、P-压缩空气入口、A-压缩空气出口、R-排气口、Z-控制空气入口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，本发明提供一种滑阀式气动换向阀诊断装置，包括压缩空气管线接口法兰1、电磁先导阀2、调压阀3、气动换向阀4、电阻5、发光二极管6、压力表M1-M3、压缩空气管线BR001-003、仪表测量管线BR101-103、电源和电缆。

压缩空气管线接口法兰1通过焊接形式与压缩空气管线BR001 一端相连接，压缩空气管线BR001另一端加工有螺纹，通过螺纹孔与电磁先导阀2的进气口相连接，压缩空气管线BR002一端加工有螺纹，通过螺纹孔与电磁先导阀2的出气口相连接，另一端通过焊接形式与气动换向阀4的进气侧法兰相连接，气动换向阀4的进气侧法兰通过紧固螺栓、密封垫与气动换向阀4的进气口法兰面相连接，压缩空气管线BR002上前后开设有两个管孔，前管口通过焊接形式与压缩空气管线BR003相连接，后管孔通过焊接形式与仪表测量管线BR102相连接，仪表测量管线BR102通过焊接形式与仪表测量接头相连接，并通过仪表测量接头与压力表M2相连接，压缩空气管线 BR003另一端加工有螺纹，通过螺纹孔与调压阀3进气口相连接，压缩空气管线BR004两侧都加工有螺纹，通过螺纹孔与调压阀3出气口和气动换向阀4控制空气口相连接，压缩空气管线BR004中间位置开设有管孔，通过焊接形式与仪表测量管线BR101相连接，仪表测量管线BR101通过焊接形式与仪表测量接头相连接，并通过仪表测量接头与压力表M1相连接，气动换向阀4出气口堵板与气动换向阀4出气口法兰面通过紧固螺栓、密封垫相连接，出气口堵板中间位置开设有管孔，通过焊接形式与仪表测量管线BR103相连接，仪表测量管线BR103通过焊接形式与仪表测量接头相连接，并通过仪表测量接头与压力表M3相连接，电阻5、发光二极管6与气动换向阀 4阀体侧面的限位开关18通过电缆与电源串连在一起，组成气动换气阀状态指示回路。

本发明的工作原理为：

将该诊断装置连接至待诊断的气动换向阀，检查确认压缩空气管线接口法兰1、电磁先导阀2、调压阀3、气动换向阀4、电阻5、发光二极管6、压力表M1-M3、压缩空气管线BR001-003、仪表测量管线BR101-103、电源和电缆各个接头均已连接，且连接牢固可靠；检查确认调节调压阀3出气口压力已被设置为0bar。

将压缩空气管线接口法兰1通过紧固螺栓、密封垫与压力为40 bar的诊断气源管线法兰相连接。

打开诊断气源管线控制阀，送电电磁先导阀2，电磁先导阀开启，检查确认调节调压阀3出气口压力已被设置为0bar(即压力表M1＝0 bar)，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管6的状态，对气动换向阀4滑阀与阀座的密封性能进行诊断：

如压力表M1＝0bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝0bar、发光二极管6未被点亮，则可判知气动换向阀4滑阀与阀座密封性能良好；如压力表M1＝0bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝40bar、发光二极管6未被点亮，则可判知气动换向阀4滑阀与阀座密封性能不佳。

保持电磁先导阀2打开，调节调压阀3出口压力至5bar(即压力表M1＝5bar)，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管6的状态，对气动换向阀4自动控制性能进行诊断：

如压力表M1＝5bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝40bar、发光二极管6被点亮，则可判知气动换向阀4的自动控制性能良好；如压力表M1＝5bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝0bar、发光二极管6未被点亮，则可判知气动换向阀4的自动控制性能不佳。

保持电磁先导阀2打开，调节调压阀3出口压力至0.5bar(即压力表M1＝0.5bar)，读取压力表M1-M3的示数、检查发光二极管6 的状态，对气动换向阀4开启压力进行诊断：

如压力表M1＝0.5bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝0bar、发光二极管6未被点亮，则可判知气动换向阀4开启压力正常；如压力表M1＝0.5bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝40bar、发光二极管 6被点亮，则可判知气动换向阀4开启压力不正常。

调节调压阀3出口压力至5bar(即压力表M1＝5bar)，断电电磁先导阀2，电磁先导阀关闭，电磁先导阀压缩空气出口和排气口被接通，进而，压缩空气管线BR002-003、仪表测量管线BR101-103调压阀3阀体和换气阀4阀体内的压缩空气被排空，关闭调压阀3，松开压缩空气管线BR004与气动换向阀4控制空气口的连接接头。

送电电磁先导阀2，电磁先导阀开启，检查确认压力表M1＝0bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝0bar，向上推动锁紧杆1，释放手动压杆2，向下压动手动压杆2，对气动换向阀4手动紧急操作性能进行诊断：

如压力表M1＝0bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝40bar、发光二极管6被点亮，则可判知气动换向阀4手动紧急操作性能正常；如压力表M1＝0bar、压力表M2＝40bar、压力表M3＝0bar、发光二极管6未被点亮，则可判知气动换向阀4手动紧急操作性能不正常。

松开手动压杆2，向下推动锁紧杆7，锁定手动压杆8。

关闭诊断气源管线控制阀，向上推动锁紧杆1，释放手动压杆2，向下压动手动压杆2，将压缩空气管线BR001-003、仪表测量管线 BR101-103、电磁先导阀2、调压阀3、气动换向阀4等系统和设备内的压缩空气排放完全，检查确认压力表M1＝0bar、压力表M2＝0bar、压力表M3＝0bar，断电电磁先导阀2，电磁先导阀关闭，拆除压缩空气管线接口法兰1与压力为40bar气源相连接管线，拆除该诊断装置与气动换向阀的连接。

如检查过程中发现被诊断的气动换向阀密封性能、自动控制性能或手动紧急操作性能不正常，则需对被诊断的气动换向阀进行检修，如无法修复，则需对该气动换向阀进行整体更换。

可以理解的是，以上实施例仅用于说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，但本发明并不限于上述实施例。在本领域的普通技术所具备的专业知识范围内，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以对本使用新型进行修改或等同替代，但不脱离本发明的范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本使用新型的权利要求范围内。

Claims

1.一种滑阀式气动换向阀诊断装置，其特征在于：包括压缩空气管线接口法兰（1）、电磁先导阀（2）、调压阀（3）、气动换向阀（4）、电阻（5）、发光二极管（6）；压缩空气管线接口法兰（1）与压缩空气管线一（BR001）一端相连接，压缩空气管线一（BR001）另一端通过螺纹与电磁先导阀（2）的进气口相连接，压缩空气管线二（BR002）的一端通过螺纹与电磁先导阀（2）的出气口相连接，另一端与气动换向阀（4）的进气侧法兰相连接，气动换向阀（4）的进气侧法兰通过紧固螺栓、密封垫与气动换向阀（4）的进气口法兰面相连接，压缩空气管线二（BR002）上前后开设有两个管孔，前管口与压缩空气管线三（BR003）相连接，后管孔与仪表测量管线二（BR102）相连接，压缩空气管线三（BR003）另一端通过螺纹与调压阀（3）的进气口相连接，压缩空气管线四（BR004）两侧都加工有螺纹，通过螺纹孔与调压阀（3）出气口和气动换向阀（4）控制空气口相连接，压缩空气管线四（BR004）中间位置开设有管孔，与仪表测量管线一（BR101）相连接，气动换向阀（4）出气口堵板与气动换向阀（4）出气口法兰面通过紧固螺栓、密封垫相连接，出气口堵板中间位置开设有管孔，通过焊接形式与仪表测量管线三（BR103）相连接；

所述仪表测量管线一（BR101）与压力表一（M1）相连接；仪表测量管线二（BR102）与压力表二（M2）相连接；仪表测量管线三（BR103）与压力表三（M3）相连接；

所述电阻（5）、发光二极管（6）与气动换向阀（4）阀体侧面的限位开关（18）通过电缆与电源串连在一起，组成气动换气阀状态指示回路。

2.根据权利要求1所述的一种滑阀式气动换向阀诊断装置，其特征在于：将压缩空气管线接口法兰（1）通过紧固螺栓、密封垫与压力为40 bar的诊断气源管线法兰相连接；打开诊断气源管线控制阀，送电电磁先导阀（2），电磁先导阀开启，检查确认调节调压阀（3）出气口压力已被设置为0bar，读取压力表一（M1）-压力表三（M3）的示数、检查发光二极管（6）的状态，对气动换向阀（4）滑阀与阀座的密封性能进行诊断。

3.根据权利要求1所述的一种滑阀式气动换向阀诊断装置，其特征在于：保持电磁先导阀（2）打开，调节调压阀（3）出口压力至5 bar，读取压力表一（M1）-压力表三（M3）的示数、检查发光二极管（6）的状态，对气动换向阀（4）自动控制性能进行诊断。

4.根据权利要求1所述的一种滑阀式气动换向阀诊断装置，其特征在于：保持电磁先导阀（2）打开，调节调压阀（3）出口压力至0.5 bar，读取压力表一（M1）-压力表三（M3）的示数、检查发光二极管（6）的状态，对气动换向阀（4）开启压力进行诊断。

5.根据权利要求1所述的一种滑阀式气动换向阀诊断装置，其特征在于：调节调压阀（3）出口压力至5 bar，断电电磁先导阀（2），电磁先导阀关闭，电磁先导阀压缩空气出口和排气口被接通，进而，压缩空气管线二（BR002）-压缩空气管线三（BR003）、仪表测量管线一（BR101）-仪表测量管线三（BR103）、调压阀（3）阀体和气动换向阀（4）阀体内的压缩空气被排空，关闭调压阀（3），松开压缩空气管线四（BR004）与气动换向阀（4）控制空气口的连接接头；送电电磁先导阀（2），电磁先导阀开启，检查确认压力表一（M1）=0 bar、压力表二（M2）=40 bar、压力表三（M3）=0 bar，向上推动锁紧杆，释放手动压杆，向下压动手动压杆，对气动换向阀（4）手动紧急操作性能进行诊断。