CN109488784B - 一种球阀模拟试制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种球阀模拟试制装置，它包括设备本体；所述设备本体内安装有工艺阀芯、工艺阀座、工艺阀杆、枢轴适配器、下顶杆、下工艺轴承、填料箱适配器、工艺填料、填料适配器、上顶杆、阀座适配器、限位板、限位板适配器、上工艺轴承、弹性元件、泵验板、泵验板适配器、四开板和四开板螺柱。本发明的一种球阀模拟试制装置，主要部件如阀杆、阀芯、阀座、密封件等部件的尺寸可变动，并通过各种适配器使所有部件可以紧密装配，可在设计阶段，可以通过多组尺寸进行组装实验，可获得各种参数后匹配比选，可提前对执行器选型，可针对密封件进行密封性试验，可进行开关寿命试验，选出最优方案，大幅缩短设计时间，结构简单，通配性强。

Description

一种球阀模拟试制装置
技术领域
本发明涉及球阀设计制造领域，特别是涉及一种球阀模拟试制装置。
背景技术
目前国内阀门公司普遍设计过程：按照行业设计手册，凭经验设计，其设计产品相当于解集里的一个特解，而不是最优解。不能实现球阀产品设计的最优化，也就不能实现成品的最优性能。很多技术性能数据必须在成品制成之后才能进行测试，周期长，材料浪费，而且当性能不合格时很难再大范围改进，或者一个系列的阀门性能数据没有形成规律分布，即性能不稳定。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种球阀模拟试制装置，是在设计阶段可以通过多组尺寸进行组装实验，获得各种参数后匹配比选，可提前对执行器选型，对密封件进行比选，并针对密封件进行密封性试验，还可进行开关寿合试验，进而选出最优方案，大幅缩短设计时间，且能保证施工成品的性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种球阀模拟试制装置，它包括设备本体；所述设备本体内安装有工艺阀芯、工艺阀座和工艺阀杆；所述工艺阀芯的底端通过枢轴适配器与下顶杆连接，工艺阀芯的底端与枢轴适配器之间还设置有下工艺轴承，下顶杆与设备本体螺纹连接；所述工艺阀芯顶端与工艺阀杆的底端连接；所述工艺阀杆从下至上还套设有填料箱适配器、工艺填料、填料适配器；所述填料适配器的顶侧还设有上顶杆，上顶杆与设备本体螺纹连接；所述工艺阀座安装在工艺阀芯的左右两侧；所述工艺阀座与设备本体的内壁之间还安装有阀座适配器；所述工艺阀芯顶端还套设有限位板；所述限位板的左右两端抵在相应的阀座适配器上；所述限位板与工艺阀芯的顶端之间设有限位板适配器；所述限位板适配器与工艺阀芯的顶端之间还设置有上工艺轴承；所述工艺阀座的外侧面还开设有环槽，所述环槽中设置有弹性元件；所述工艺阀座的外侧还压设有泵验板；所述设备本体靠近左右两端出口的位置还嵌设有四开板，并通过四开板螺柱将四开板固定；所述四开板与泵验板之间安装有泵验板适配器。
所述下顶杆、上顶杆上设置有与设备本体螺纹连接的梯形螺纹。
所述工艺阀芯的顶端轴的外径为可变动尺寸，上工艺轴承的外径尺寸为可变动尺寸，上工艺轴承的壁厚尺寸为上工艺轴承的外径尺寸和工艺阀芯的顶端轴的外径尺寸之差，限位板的宽度和内孔径为固定尺寸，限位板适配器的外径尺寸固定，内径尺寸与上工艺轴承的外径尺寸相对应，用于实现不同顶端轴的外径尺寸的工艺阀芯、上工艺轴承以及限位板的固定装配。
所述工艺阀芯的底端轴的外径为可变动尺寸，下工艺轴承的外径尺寸为可变动尺寸；下工艺轴承的壁厚尺寸为下工艺轴承的外径尺寸和工艺阀芯的底端轴的外径尺寸之差，枢轴适配器的顶面圆槽的直径与下工艺轴承的外径尺寸相对应，用于实现不同底端轴的外径尺寸的工艺阀芯、下工艺轴承以及下顶杆的固定装配。
所述工艺阀杆的直径为可变动尺寸，所述填料箱适配器与工艺阀杆接触的内径尺寸、填料适配器与工艺阀杆接触的内径尺寸分别与工艺阀杆的直径尺寸相对应，填料箱适配器与工艺填料接触的内径尺寸、填料适配器底端的外径尺寸分别与工艺填料的外径尺寸相对应，用于实现不同直径的工艺阀杆与工艺填料、上顶杆的固定装配。
所述填料箱适配器在与工艺阀杆接触的一侧设置有第一密封槽并嵌设有第一密封件；所述第一密封槽的外径尺寸与所选用的第一密封件的尺寸相对应。
所述填料箱适配器在与设备本体接触的一侧设置有第二密封槽并嵌设有第二密封件；所述第二密封槽的内径与所选用的第二密封件的尺寸相对应。
所述工艺阀芯的直径为可变动尺寸；所述工艺阀座的各项尺寸为可变动尺寸；其中，工艺阀座的内径尺寸与工艺阀芯的直径尺寸相配合，所述阀座适配器的内径尺寸与工艺阀座的外径尺寸相对应；所述泵验板适配器的厚度尺寸根据工艺阀座的内径及厚度尺寸、泵验板的厚度尺寸共同决定，用于工艺阀芯、工艺阀座、泵验板、四开板在设备主体内压紧装配。
所述设备本体的前侧的中心位置开设有第一测试孔，测试孔直通内部工艺阀芯处；所述泵验板的中心处开设有第二测试孔。
所述第一测试孔和第二测试孔皆带有NPT螺纹，用于连接试验选配的管接头或堵头。
本发明的有益效果：本发明的一种球阀模拟试制装置，主要部件如阀杆、阀芯、阀座、密封件等部件的尺寸可变动，并通过各种适配器使所有部件可以紧密装配，可在设计阶段可以通过多组尺寸进行组装实验，可获得各种参数后匹配比选，可提前对执行器选型，对密封件进行比选，并针对密封件进行密封性试验，还可进行开关寿命试验，进而选出最优方案，大幅缩短设计时间，且能保证施工成品的性能，结构简单，通配性强。
附图说明
图1为实施例的一种球阀模拟试制装置的立体示意图；
图2为实施例的一种球阀模拟试制装置的俯视示意图；
图3为图2的A-A剖面示意图；
图4为实施例的一种球阀模拟试制装置的工艺阀芯的立体示意图；
图5为实施例的一种球阀模拟试制装置的工艺阀芯的内部结构的示意图；
图6为实施例的一种球阀模拟试制装置的上工艺轴承和下工艺轴承的立体示意图；
图7为实施例的一种球阀模拟试制装置的上工艺轴承和下工艺轴承的内部结构的示意图；
图8为实施例的一种球阀模拟试制装置的限位板适配器的立体示意图；
图9为实施例的一种球阀模拟试制装置的限位板适配器的内部结构的示意图；
图10为实施例的一种球阀模拟试制装置的限位板的立体示意图；
图11为实施例的一种球阀模拟试制装置的限位板的内部结构的示意图；
图12为实施例的一种球阀模拟试制装置的填料箱适配器的立体示意图；
图13为实施例的一种球阀模拟试制装置的填料箱适配器的内部结构的示意图；
图14为实施例的一种球阀模拟试制装置的下顶杆的立体示意图；
图15为实施例的一种球阀模拟试制装置的枢轴适配器的立体示意图；
图16为实施例的一种球阀模拟试制装置的枢轴适配器的内部结构的示意图；
图17为实施例的一种球阀模拟试制装置的工艺阀杆的立体示意图；
图18为实施例的一种球阀模拟试制装置的填料适配器的立体示意图；
图19为实施例的一种球阀模拟试制装置的填料适配器的内部结构的示意图；
图20为实施例的一种球阀模拟试制装置的上顶杆的立体示意图；
图21为实施例的一种球阀模拟试制装置的阀座适配器的立体示意图；
图22为实施例的一种球阀模拟试制装置的阀座适配器的内部结构的示意图；
图23为实施例的一种球阀模拟试制装置的工艺阀座的立体示意图；
图24为实施例的一种球阀模拟试制装置的泵验板的立体示意图；
图25为实施例的一种球阀模拟试制装置的泵验板的内部结构的示意图；
图26为实施例的一种球阀模拟试制装置的泵验板适配器的立体示意图；
图27为实施例的一种球阀模拟试制装置的泵验板适配器的内部结构的示意图；
图28为实施例的一种球阀模拟试制装置的四开板的立体示意图；
图29为实施例的一种球阀模拟试制装置的四开板螺柱的立体示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1至图29所示，本实施例提供了一种球阀模拟试制装置，它包括设备本体1；所述设备本体1内安装有工艺阀芯2、工艺阀座3和工艺阀杆4；所述工艺阀芯2的底端通过枢轴适配器5与下顶杆6连接，工艺阀芯2的底端与枢轴适配器5之间还设置有下工艺轴承7，下顶杆6与设备本体1螺纹连接；所述工艺阀芯2顶端与工艺阀杆4的底端连接；所述工艺阀杆4从下至上还套设有填料箱适配器8、工艺填料9、填料适配器10；所述填料适配器10的顶侧还设有上顶杆11，上顶杆11与设备本体1螺纹连接；所述工艺阀座3安装在工艺阀芯2的左右两侧；所述工艺阀座3与设备本体的内壁之间还安装有阀座适配器15；所述工艺阀芯2顶端还套设有限位板12；所述限位板12的左右两端抵在相应的阀座适配器15上；所述限位板12与工艺阀芯2的顶端之间设有限位板适配器13；所述限位板适配器13与工艺阀芯2的顶端之间还设置有上工艺轴承14；所述工艺阀座3的外侧面还开设有环槽，所述环槽中设置有弹性元件20；所述工艺阀座3的外侧还压设有泵验板16；所述设备本体1靠出左右两端出口的位置还嵌设有四开板18，并通过四开板螺柱19将四开板18固定；所述四开板18与泵验板16之间安装有泵验板适配器17；所述下顶杆6、上顶杆11上设置有与设备本体1螺纹连接的梯形螺纹；所述设备本体的前侧的中心位置开设有第一测试孔，测试孔直通内部工艺阀芯处；所述泵验板的中心处开设有第二测试孔；所述第一测试孔和第二测试孔皆带有NPT螺纹，用于连接试验选配的管接头或堵头；所述填料箱适配器8在与工艺阀杆4接触的一侧设置有第一密封槽并嵌设有第一密封件；所述填料箱适配器8在与设备本体1接触的一侧设置有第二密封槽并嵌设有第二密封件。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述工艺阀芯2的顶端轴的外径D1为可变动尺寸，上工艺轴承14的外径D3尺寸为可变动尺寸，上工艺轴承14的壁厚T尺寸为上工艺轴承14的外径D3尺寸和工艺阀芯2的顶端轴的外径D1尺寸之差，限位板的宽度D7和内孔径D6为固定尺寸，限位板适配器13的外径D5尺寸固定，内径D4尺寸与上工艺轴承14的外径D3尺寸相对应，用于实现不同顶端轴的外径尺寸的工艺阀芯、上工艺轴承以及限位板的固定装配。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述工艺阀芯2的底端轴的外径D2为可变动尺寸，下工艺轴承7的外径D3尺寸为可变动尺寸下工艺轴承7的壁厚T尺寸为下工艺轴承7的外径D3尺寸和工艺阀芯2的底端轴的外径D2尺寸之差，枢轴适配器5的顶面圆槽的直径D12与下工艺轴承7的外径D3尺寸相对应，用于实现不同底端轴的外径尺寸的工艺阀芯、下工艺轴承以及下顶杆的固定装配。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述工艺阀杆4的直径为可变动尺寸，所述填料箱适配器8与工艺阀杆4接触的内径D8尺寸、填料适配器10与工艺阀杆4接触的内径D13尺寸分别与工艺阀杆4的直径尺寸相对应，填料箱适配器8与工艺填料接触的内径D9尺寸、填料适配器10底端的外径D14尺寸分别与工艺填料的外径尺寸相对应，用于实现不同直径的工艺阀杆与工艺填料9、上顶杆11的固定装配。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述第一密封槽的外径D10尺寸与所选用的第一密封件的尺寸相对应。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述第二密封槽的内径D11与所选用的第二密封件的尺寸相对应。
本实施例的一种球阀模拟试制装置中，所述工艺阀芯2的直径D0为可变动尺寸；所述工艺阀座3的各项尺寸为可变动尺寸；其中，工艺阀座3的内径尺寸与工艺阀芯2的直径D0尺寸相配合，所述阀座适配器15的内径D15尺寸与工艺阀座3的外径尺寸相对应；所述泵验板适配器17的厚度L尺寸根据工艺阀座3的内径及厚度尺寸、泵验板的厚度尺寸共同决定，用于工艺阀芯2、工艺阀座3、泵验板16、四开板18在设备主体1内压紧装配。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，组装时，在工艺阀芯上装上下工艺轴承、上工艺轴承、限位板适配器、限位板后，作为一个整体装进设备本体；再将第一密封圈、第二密封圈装在填料箱适配器上；再将下顶杆装上密封圈；然后，依次把枢轴适配器、下顶杆装进设备本体，再依次把工艺阀杆、填料箱适配器、工艺填料、填料适配器、上顶杆装进设备本体中；将阀座适配器的外圆周和外端面上嵌上密封圈后装本设备本体，使阀座适配器的内端面与限位板相接触；再将工艺阀座的外圆周上嵌上密封圈，在环槽中嵌上弹性元件后装进阀座适配器中，使工艺阀座与工艺阀芯相接触；将泵验板的外圆周上嵌上密封圈后装进设备本体，使泵验板与阀座适配器相接触；再将泵验板适配器装进设备本体，使泵验板适配器与泵验板相接触；最后将四开板装进设备本体中并通过四开板螺柱将四开板与设备本体固定。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，在初步设计阶段，初定尺寸数据，加工出几组工艺零件进行试制，比选出最优组作为最优方案，同时也能拿到各种性能测试的结果数据后，再进入详细图纸的施工图设计。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，可以在初步设计阶段获取操作扭矩，扭矩数据提早且准确，进行执行器选型，尤其国内很多重点项目选用进口执行器周期长且工期不可压缩，这样提早选型，可提早交货。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，可以进行开关寿命试验，获取开关次数，很多重点项目明确提出现场阀门每年开启次数和阀门使用年限，知道开关次数后，就可以在早期进行方案匹配比选。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，可以进行密封件品牌比选，密封件性能是影响球阀性能的关键因素，国内外市场上不同品牌的密封件性能差距很大，各品牌产品的实际性能和其本身的宣传性能也有差距，通过本装置的试验，可以在试制阶段按照阀门使用工况进行密封件性能试验，选择性能满足的密封件。
本实施例的一种球阀模拟试制装置，主要部件如阀杆、阀芯、阀座、密封件等部件的尺寸可变动，并通过各种适配器使所有部件可以紧密装配，可在设计阶段可以通过多组尺寸进行组装实验，可获得各种参数后匹配比选，可提前对执行器选型，对密封件进行比选，并针对密封件进行密封性试验，还可进行开关寿命试验，进而选出最优方案，大幅缩短设计时间，且能保证施工成品的性能，结构简单，通配性强。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种球阀模拟试制装置，其特征在于：它包括设备本体；所述设备本体内安装有工艺阀芯、工艺阀座和工艺阀杆；所述工艺阀芯的底端通过枢轴适配器与下顶杆连接，工艺阀芯的底端与枢轴适配器之间还设置有下工艺轴承，下顶杆与设备本体螺纹连接；所述工艺阀芯顶端与工艺阀杆的底端连接；所述工艺阀杆从下至上还套设有填料箱适配器、工艺填料、填料适配器；所述填料适配器的顶侧还设有上顶杆，上顶杆与设备本体螺纹连接；所述工艺阀座安装在工艺阀芯的左右两侧；所述工艺阀座与设备本体的内壁之间还安装有阀座适配器；所述工艺阀芯顶端还套设有限位板；所述限位板的左右两端抵在相应的阀座适配器上；所述限位板与工艺阀芯的顶端之间设有限位板适配器；所述限位板适配器与工艺阀芯的顶端之间还设置有上工艺轴承；所述工艺阀座的外侧面还开设有环槽，所述环槽中设置有弹性元件；所述工艺阀座的外侧还压设有泵验板；所述设备本体靠近左右两端出口的位置还嵌设有四开板，并通过四开板螺柱将四开板固定；所述四开板与泵验板之间安装有泵验板适配器；所述工艺阀芯的顶端轴的外径为可变动尺寸，上工艺轴承的外径尺寸为可变动尺寸，上工艺轴承的壁厚尺寸为上工艺轴承的外径尺寸和工艺阀芯的顶端轴的外径尺寸之差，限位板的宽度和内孔径为固定尺寸，限位板适配器的外径尺寸固定，内径尺寸与上工艺轴承的外径尺寸相对应，用于实现不同顶端轴的外径尺寸的工艺阀芯、上工艺轴承以及限位板的固定装配；所述工艺阀芯的底端轴的外径为可变动尺寸，下工艺轴承的外径尺寸为可变动尺寸；下工艺轴承的壁厚尺寸为下工艺轴承的外径尺寸和工艺阀芯的底端轴的外径尺寸之差，枢轴适配器的顶面圆槽的直径与下工艺轴承的外径尺寸相对应，用于实现不同底端轴的外径尺寸的工艺阀芯、下工艺轴承以及下顶杆的固定装配；所述工艺阀杆的直径为可变动尺寸，所述填料箱适配器与工艺阀杆接触的内径尺寸、填料适配器与工艺阀杆接触的内径尺寸分别与工艺阀杆的直径尺寸相对应，填料箱适配器与工艺填料接触的内径尺寸、填料适配器底端的外径尺寸分别与工艺填料的外径尺寸相对应，用于实现不同直径的工艺阀杆与工艺填料、上顶杆的固定装配；所述工艺阀芯的直径为可变动尺寸；所述工艺阀座的各项尺寸为可变动尺寸；其中，工艺阀座的内径尺寸与工艺阀芯的直径尺寸相配合，所述阀座适配器的内径尺寸与工艺阀座的外径尺寸相对应；所述泵验板适配器的厚度尺寸根据工艺阀座的内径及厚度尺寸、泵验板的厚度尺寸共同决定，用于工艺阀芯、工艺阀座、泵验板、四开板在设备主体内压紧装配。
2.根据权利要求1所述的一种球阀模拟试制装置，其特征在于：所述下顶杆、上顶杆上设置有与设备本体螺纹连接的梯形螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种球阀模拟试制装置，其特征在于：所述填料箱适配器在与工艺阀杆接触的一侧设置有第一密封槽并嵌设有第一密封件；所述第一密封槽的外径尺寸与所选用的第一密封件的尺寸相对应。
4.根据权利要求1所述的一种球阀模拟试制装置，其特征在于：所述填料箱适配器在与设备本体接触的一侧设置有第二密封槽并嵌设有第二密封件；所述第二密封槽的内径与所选用的第二密封件的尺寸相对应。
5.根据权利要求1所述的一种球阀模拟试制装置，其特征在于：所述设备本体的前侧的中心位置开设有第一测试孔，第一测试孔直通内部工艺阀芯处；所述泵验板的中心处开设有第二测试孔。
6.根据权利要求5所述的一种球阀模拟试制装置，其特征在于：所述第一测试孔和第二测试孔皆带有NPT螺纹，用于连接试验选配的管接头或堵头。
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