CN109489918A - 一种pe球阀微渗漏检测机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PE球阀微渗漏检测机构，其包括可内置于待测球阀内腔中的固定座，固定座上安装有密闭的参考腔，参考腔设有测试孔和通气孔，固定座上还安装有通气孔的密封组件以及驱动密封组件滑移使得密封组件堵塞通气孔或脱开通气孔的动力机构，固定座上还安装有差压传感器，差压传感器的一检测接口与参考腔的测试孔连接，差压传感器的另一个检测接口暴露在待测球阀的密闭内腔中。本发明的检测机构简化了整个机构，缩小了整个机构的体积，可以适应不同规格的球阀检测需求。
Description
技术领域
本发明属于球阀气密性检测技术领域，尤其是一种PE球阀微渗漏检测机构。
背景技术
目前，当工业用聚乙烯（PE）球阀应用于易燃易爆流体的传输管路时，PE球阀的密封性能需符合严格的技术要求标准。由于PE球阀部件特殊的成型和装配工艺，其内部的结构件密度不均匀，结构件相互之间有微小间隙存在的现象具有一定普遍性。传输管路中高压气体介质则可能从这些间隙中缓慢溢出，从而可能造成球阀出现微渗漏现象。
在PE阀门技术标准中，密封性能主要是通过高压和低压加压试验的方法进行检验，如中国专利授权公告号为：CN 204694409U所公开的PE球阀气密性测试机，其包括一机架，机架上侧设有球阀的固定机构，机架内侧设有球阀的密封机构；固定机构包括一定位块和两个相对设置的夹紧机构，每个夹紧机构包括一夹块、一丝杆和一手轮，定位块中间设有一定位孔，夹块前侧呈V型开口，两个夹块的V型开口相对地设于定位孔内，可前后移动，每个夹块后侧通过丝杆与手轮连接，丝杆与定位块之间螺纹配合，夹块与丝杆之间设有旋转浮动机构；密封机构包括一气缸和一密封盖，密封垫上侧设有填充块，填充块上开设有测试气孔。
上述PE球阀气密性测试机在使用时，先根据所需测试型号的球阀调节好一个夹紧机构夹块的位置，再将测试球阀一端插于定位块的定位孔内，旋转另一个夹紧机构的手轮，调节此手轮对应夹块的位置，夹紧球阀，启动气缸，使得密封盖和密封垫移动，顶住密封球阀一端，此时，填充块伸于球阀内，用于减小测试空腔，既可通过密封盖和密封垫上的测试气孔进行气密性测试。上述结构的测试机虽然具有一定的适应性，但针对体积较大的PE球阀而言，在固定球阀时就存在较大困难，再者上述测试机主要检测绝对压差变化，体积较大的PE球阀，发生微小渗漏时，容易被忽视。因此，为提高微渗漏检测的精度和速度，在检测球阀内部绝对气压的同时，加入检测气压微小变化的结构也是至关重要的。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种PE球阀微渗漏检测机构，该检测机构体积小，通过将其放置在待检测球阀内部的方式进行检测，其可以适应各种型号的PE球阀检测，具有适应性广的优点，而且，该检测机构采用差压法检测方式可以检测出阀门内部的微小压力变化，解决了单绝对气压测量所需要长时间累积判断所带来的时间成功过高问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：包括可内置于待测球阀内腔中的固定座，固定座上安装有密闭的参考腔，参考腔设有测试孔和通气孔，固定座上还安装有通气孔的密封组件以及驱动密封组件滑移使得密封组件堵塞通气孔或脱开通气孔的动力机构，固定座上还安装有差压传感器，差压传感器的一检测接口与参考腔的测试孔连接，差压传感器的另一个检测接口暴露在待测球阀的密闭内腔中。
上述结构中，参考腔的通气孔与待测球阀内腔联通，当球阀内腔通入高于大气压力的气体后，参考腔内充满气体，而后，通过动力机构驱动密封组件堵塞上通气孔，此时参考腔内气压等同当前待测环境气压，而差压传感器的一检测口检测参考腔内气压，另一检测口检测待测球阀内腔中的气压变化，通过差压传感器监测两个腔室中的气压差值变化，来判断待测球阀是否出现漏气情况，该结构体积小，成本低，检测方便且监测准确。
进一步的，所述动力机构包括电机，电机输出端连接有螺杆，所述密封组件固定安装于螺母一端，螺母另一端与螺杆形成螺纹连接，密封组件与测试孔配合。
上述结构中，动力机构通过螺杆驱动密封组件朝测试孔方向移动或后退来实现通气孔的密封堵塞或脱开通气。
更进一步的，所述固定座上还安装有限制螺母周向转动的限位罩。
上述结构中，固定座上通过限位罩对螺母进行周向转动限制，使得螺母与密封组件在电机和螺杆的驱动下做轴向来回滑移，使得密封组件与通气孔的对位更准确，限位罩可以通过长槽与限位块的方式限定，也可以通过卡块与凹槽配合的卡接方式等等。
再进一步的，所述螺母包括显露于限位罩之外的显露端、容置于限位罩内孔中的容置端，所述容置端与限位罩内孔形成周向限位且轴向滑移配合，所述密封组件安装于螺母的显露端。
上述结构中，螺母通过显露端与密封组件连接，螺母通过容置端与限位罩内孔形成周向限位轴向滑移配合，具体地，螺母的容置端的外壁可以经切削形成平面结构，通过平面结构与限位罩内壁贴合只可沿轴向滑移，无法周向转动。
进一步的，所述密封组件包括密封座和密封塞，密封座安装于螺母一端，螺母该端具有与密封座适配的凹槽，密封座嵌设于凹槽中。
上述结构中，密封座嵌入螺母一端的凹槽中，密封塞与通气孔配合。
进一步的，所述凹槽底面设有中心凸起座，中心凸起座穿过密封座嵌入密封塞中。
上述结构中，密封座嵌入螺母的凹槽中后，凹槽中还通过中心凸起座与密封塞形成嵌设配合，增强密封组件的安装牢固性。
进一步的，所述密封座为环形结构，密封塞包括底部基座、以及由底部基座沿轴向延伸的锥台结构，底部基座嵌入密封座的内环孔中，锥台结构与通气孔配合，通气孔内壁形成外大内小的锥形通孔，该锥形通孔与锥台结构适配，锥形通孔经紧缩通道与参考腔内部联通。
上述结构中，密封塞通过直径等宽的柱形底部基座与密封座配合，锥台结构与通气孔的锥形通孔形成密封接触，通气孔内侧则通过紧缩通道与参考腔联通，使得锥形通孔内气流有回流趋势，对密封塞有吸附作用，增强密封效果。
进一步的，所述密封座为环形结构，密封塞包括底部基座、以及由底部基座沿轴向延伸的锥台结构，底部基座嵌入密封座的内环孔中，锥台结构与通气孔配合，通气孔内壁形成外大内小的锥形通孔，该锥形通孔与锥台结构适配，锥形通孔经紧缩通道与参考腔内部联通，所述中心凸起座包括垂直于凹槽底面的圆柱，圆柱顶端设有锥台座，锥台座底面直径大于圆柱直径，所述底部基座具有与圆柱适配的通孔，锥台结构具有与锥台座适配的凹槽。
上述结构中， 密封座嵌入螺母的凹槽中，中心凸起座通过圆柱与底部基座配合，通过锥台座与锥台结构形成嵌设配合，使得密封组件的安装结构牢固稳定。
进一步的，所述限位罩底部固装于固定座上，所述电机连接有螺杆的一端容置于限位罩内孔中，电机另一端搁置于电机座上，电机座固装于固定座上。
上述结构中，电机座呈L型结构，电机局部装置于该L型台阶面上，该电机座与固定座一体成型。
采用上述方案，本发明通过微小压力变化实时测漏的常规方法，评估阀门产品微渗漏的状况，一方面解决了单绝对气压测量需要长时间累积判定所带来的时间成本过高问题，另一方面，本发明具有低成本易实现的特点，可大量用于企业生产现场，有利于企业完善产品质量控制体系；此外，本发明以较小的体积和动力机构实现差压检测法所需的检测条件，可以将整体检测机构放置在任何球阀之中，其适应性强，对于待测球阀的尺寸没有要求。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
附图1为本发明具体实施例结构示意图；
附图2为本发明具体实施例结构俯视图；
附图3为本发明具体实施例结构A-A剖视图；
附图4为本发明具体实施例结构侧视图；
附图5为本发明具体实施例结构B-B剖视图；
附图6为本发明具体实施例去掉限位罩后的结构示意图；
固定座1、参考腔2、测试孔22、通气孔21、锥形通孔211、紧缩通道212、差压传感器3、电机4、电机座41、螺杆42、密封组件5、密封座51、密封塞52、底部基座521、锥台结构522、限位罩6、螺母7、显露端71、凹槽711、中心凸起座712、圆柱712a、锥台座712b、容置端72、平面结构721。
具体实施方式
本发明的具体实施例如图1-6所示是PE球阀微渗漏检测机构，其包括可内置于待测球阀内腔中的固定座1，固定座1上安装有密闭的参考腔2，参考腔2设有测试孔22和通气孔21，固定座1上还安装有通气孔21的密封组件5以及驱动密封组件5滑移使得密封组件5堵塞通气孔21或脱开通气孔21的动力机构，固定座1上还安装有差压传感器3，差压传感器3的一检测接口与参考腔2的测试孔22连接，差压传感器3的另一个检测接口暴露在待测球阀的密闭内腔中，参考腔2的通气孔21与待测球阀内腔联通，当球阀内腔通入高于大气压力的气体后，参考腔2内充满气体，而后，通过动力机构驱动密封组件5堵塞上通气孔21，此时参考腔2内气压等同当前待测环境气压，而差压传感器3的一检测口检测参考腔2内气压，另一检测口检测待测球阀内腔中的气压变化，通过差压传感器3监测两个腔室中的气压差值变化，来判断待测球阀是否出现漏气情况。
动力机构包括电机4，电机4输出端连接有螺杆42，密封组件5固定安装于螺母7一端，螺母7另一端与螺杆42形成螺纹连接，密封组件5与测试孔22配合，动力机构通过螺杆42驱动密封组件5朝测试孔22方向移动或后退来实现通气孔21的密封堵塞或脱开通气。
进一步的，固定座1上通过限位罩6对螺母7进行周向转动限制，使得螺母7与密封组件5在电机4和螺杆42的驱动下做轴向来回滑移，使得密封组件5与通气孔21的对位更准确，限位罩6可以通过长槽与限位块的方式限定，也可以通过卡块与凹槽711配合的卡接方式等等。限位罩6底部通过紧固螺钉、紧固螺栓等配件固装于固定座1上，电机4连接有螺杆42的一端容置于限位罩6内孔中，电机4另一端搁置于电机座41上，电机座41固装于固定座1上，电机座41呈L型结构，电机4局部装置于该L型台阶面上，该电机座41与固定座1一体成型。
上述螺母7通过显露端71与密封组件5连接，螺母7通过容置端72与限位罩6内孔形成周向限位轴向滑移配合，具体地，螺母7的容置端72的外壁可以经切削形成平面结构721，通过平面结构721与限位罩6内壁贴合只可沿轴向滑移，无法周向转动。密封组件5包括密封座51和密封塞52，密封座51安装于螺母7一端，螺母7该端具有与密封座51适配的凹槽711，密封座51嵌设于凹槽711中，密封塞52与通气孔21配合，凹槽711底面设有中心凸起座712，中心凸起座712穿过密封座51嵌入密封塞52中。
为了增强密封组件5的安装牢固性，密封座51嵌入螺母7的凹槽711中后，凹槽711中还通过中心凸起座712与密封塞52形成嵌设配合。密封座51为环形结构，密封塞52包括底部基座521、以及由底部基座521沿轴向延伸的锥台结构522，底部基座521嵌入密封座51的内环孔中，锥台结构522与通气孔21配合，通气孔21内壁形成外大内小的锥形通孔211，该锥形通孔211与锥台结构522适配，锥形通孔211经紧缩通道212与参考腔2内部联通，中心凸起座712包括垂直于凹槽711底面的圆柱712a，圆柱712a顶端设有锥台座712b，锥台座712b底面直径大于圆柱712a直径，底部基座521具有与圆柱712a适配的通孔，锥台结构522具有与锥台座712b适配的凹槽711，密封座51嵌入螺母7的凹槽711中，中心凸起座712通过圆柱712a与底部基座521配合，通过锥台座712b与锥台结构522形成嵌设配合，使得密封组件5的安装结构牢固稳定；密封塞52通过直径等宽的柱形底部基座521与密封座51配合，锥台结构522与通气孔21的锥形通孔211形成密封接触，通气孔21内侧则通过紧缩通道212与参考腔2联通，使得锥形通孔211内气流有回流趋势，对密封塞52有吸附作用，增强密封效果。
本发明的工作原理：首先向整个待测球阀内腔环境中充入高于大气压力的气体，压力取决于监测的标准，差压传感器3有两个监测气压的接口，充气阶段两个接口监测的腔体是相通的；当充气气压达到检测标准，通过密封组件5堵塞参考腔2的通气孔21，使得参考腔2保持密封状态，使其中的气压保持，同时差压传感器3监测两端气压（待测球阀内腔以及参考腔2）的差值，如果两端气压有较大差别，则可以判断待测球阀的腔体漏气。
本发明的PE球阀微渗漏检测机构，设置了一个密闭腔体作为参考腔2，差压传感器3的一个检测接口接在这个参考腔2上，另一个接口开放（即球阀内腔环境气压）；当充气气压达到检测标准稳定以后，检测机构通过一个小的电机4带动密封组件5做轴向移动（一个小的活塞机构，由电机4、螺杆42、活塞和限位罩6组成），在需要的时候开启或者关闭参考腔2，活塞开启（密封组件5脱离与通气孔21的配合）时，参考腔2与当前环境连通，活塞关闭时，参考腔2则作为独立腔体保持其中气压不变。上述用于开启和关闭参考腔2的活塞机构是实现密闭参考腔2的重要机构，其中电机4主要提供动力，螺杆42连接电机4和密封塞52，转换动力方向，限位罩6限制密封塞52的位置，保持其运动的方向，使其准确的封住通气孔21（参考腔2的其中一个腔口），密封塞52带有柔性密封堵头（锥台结构522），大小正好贴合腔口，当密封塞52受到通气孔21方向的力时，堵头（锥台结构522）被挤压变形，进而封住通气孔21。本发明的结构体积小，成本低，检测方便且监测准确。
使用时，密封塞52应与参考腔2通气孔21脱离，即参考腔2与当前环境相通。将本发明的检测机构放置于待测的PE球阀中，此时由外部机构向PE球阀中充气，充气气压取决于测试标准。充气结束后，参考腔2中的压力即等于球阀阀体中的气压，并约等于测试压力。整个待测球阀内腔以及参考腔2内气压稳定后，由电机4推动密封塞52关闭参考腔2，参考腔2关闭后成为一个独立的腔体，其中的气压约等于测试气压，并保持不变。参考腔2关闭后，差压传感器3的两个测试接口的气压会出现差别，差压传感器3实时监测两个腔体之间的差值，并将信号传输到上位机处，如果差值过大，则表示球阀漏气。如果差值在一定范围内波动，则表示球阀合格。检测结果得出后，为保护差压传感器3，需先松开密封塞52，使参考腔2气压与环境气压大致一致，然后再进行整个球阀的放气操作。球阀放气之后，检测机构可以取出，继续放入另一个待测球阀。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：包括可内置于待测球阀内腔中的固定座，固定座上安装有密闭的参考腔，参考腔设有测试孔和通气孔，固定座上还安装有通气孔的密封组件以及驱动密封组件滑移使得密封组件堵塞通气孔或脱开通气孔的动力机构，固定座上还安装有差压传感器，差压传感器的一检测接口与参考腔的测试孔连接，差压传感器的另一个检测接口暴露在待测球阀的密闭内腔中。
2.根据权利要求1所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述动力机构包括电机，电机输出端连接有螺杆，所述密封组件固定安装于螺母一端，螺母另一端与螺杆形成螺纹连接，密封组件与测试孔配合。
3.根据权利要求2所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述固定座上还安装有限制螺母周向转动的限位罩。
4.根据权利要求3所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述螺母包括显露于限位罩之外的显露端、容置于限位罩内孔中的容置端，所述容置端与限位罩内孔形成周向限位且轴向滑移配合，所述密封组件安装于螺母的显露端。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述密封组件包括密封座和密封塞，密封座安装于螺母一端，螺母该端具有与密封座适配的凹槽，密封座嵌设于凹槽中。
6.根据权利要求5所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述凹槽底面设有中心凸起座，中心凸起座穿过密封座嵌入密封塞中。
7.根据权利要求5所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述密封座为环形结构，密封塞包括底部基座、以及由底部基座沿轴向延伸的锥台结构，底部基座嵌入密封座的内环孔中，锥台结构与通气孔配合，通气孔内壁形成外大内小的锥形通孔，该锥形通孔与锥台结构适配，锥形通孔经紧缩通道与参考腔内部联通。
8.根据权利要求6所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述密封座为环形结构，密封塞包括底部基座、以及由底部基座沿轴向延伸的锥台结构，底部基座嵌入密封座的内环孔中，锥台结构与通气孔配合，通气孔内壁形成外大内小的锥形通孔，该锥形通孔与锥台结构适配，锥形通孔经紧缩通道与参考腔内部联通，所述中心凸起座包括垂直于凹槽底面的圆柱，圆柱顶端设有锥台座，锥台座底面直径大于圆柱直径，所述底部基座具有与圆柱适配的通孔，锥台结构具有与锥台座适配的凹槽。
9.根据权利要求3或4所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述限位罩底部固装于固定座上，所述电机连接有螺杆的一端容置于限位罩内孔中，电机另一端搁置于电机座上，电机座固装于固定座上。
10.根据权利要求5所述的PE球阀微渗漏检测机构，其特征在于：所述限位罩底部固装于固定座上，所述电机连接有螺杆的一端容置于限位罩内孔中，电机另一端搁置于电机座上，电机座固装于固定座上。
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