CN111398021A - 全自动无缝气瓶水压检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动无缝气瓶水压检测设备，涉及气瓶水压检测设备技术领域；包括框架、注水头、升降机构、用于翻转框架的翻转机构、与注水头连接的进管、与注水头连接的出管、位于进管上的水压表、进水管、进气管、位于进水管上的进水阀门、位于进气管上的进气阀门、位于出管上的出水阀门、与进水管连接的水泵、与进气管连接的气泵，进水管、进气管均连接在进管远离注水头的一端，本发明能自动注水、加压、保压、排水，检测效率高，耐用性好。

Description

全自动无缝气瓶水压检测设备

技术领域

本发明属于无缝气瓶水压检测技术领域，特别涉及一种全自动无缝气瓶水压检测设备。

背景技术

本设备应用于压力容器中的无缝气瓶，气瓶生产好了之后需要进行水压测试，测试方法采用《气瓶水压试验方法GB/T9251-2011》的相关规定。

现有检测机为半自动，气瓶的水需要人工进水，倒水，无法进行全自动检测，检测效率低。不能实时记录瓶号，不能自动记录试验日期、试验压力、保压时间、弹性膨胀量、残余变形量等相关试验参数，不能输出水压试验报告且不具有数据上传功能，自动化程度及规范化程度低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术检测效率低和规范化程度低的缺点，提出一种全自动无缝气瓶水压检测设备，检测效率高，规范化程度高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动无缝气瓶水压检测设备，包括用于摆放气瓶的框架、位于气瓶上方的用于给气瓶注排水的注水头、用于升降注水头的升降机构、用于翻转框架的翻转机构、与注水头连接的进管、与注水头连接的出管、位于进管上的水压表、进水管、进气管、位于进水管上的进水阀门、位于进气管上的进气阀门、位于出管上的出水阀门、与进水管连接的水泵、与进气管连接的气泵，还包括与升降机构、翻转机构、进水阀门、进气阀门、出水阀门、水泵、气泵、水压表连接的控制系统，所述进水管、进气管均连接在进管远离注水头的一端。将气瓶放在框架内，然后注水头下降，对气瓶进行充水，充水完毕后，进水阀门关闭，出水阀门关闭，然后保压，时间到了之后，翻转机构运行，气瓶旋转，瓶口朝下，气泵运行，对气瓶进行充气，气瓶内的水被挤出，然后翻转机构运行，气瓶旋转到初始位置，升降机构运行，注水头拔出，整个过程由电脑控制及记录相关数据并上传，自动化程度高，规范化程度高。

作为优选，框架包括上下布置的两根横梁、位于横梁之间的沿着横梁的轴向布置的若干立柱、位于横梁之间的沿着横梁的轴向布置的若干托板，所述托板上设有观察孔，所述托板与立柱间隔布置，所述升降机构位于上侧的横梁上，所述气瓶抵靠在托板上侧，所述托板上方固接有用于气瓶的瓶口定位的限位板，所述限位板靠近气瓶的一侧设有定位槽。结构简单。

作为优选，翻转机构包括位于框架左右两侧的支架、穿过支架并与支架转动连接的转轴、固接在转轴上的齿轮、与齿轮啮合的齿条、与齿条滑动连接的轨道、推动齿条在轨道上滑动的油缸，所述转轴与框架对应侧固接。结构简单。

作为优选，注水头包括主体、位于主体底端的呈圆台形的插入头、位于插入头内的通道、位于主体侧面的进孔、位于主体侧面的出孔，所述进孔、出孔、通道之间相互连通，所述插入头面积大的端面向上与主体固接，所述进管连接在进孔上，所述出管连接在出孔上，所述插入头上端面的外周设有密封圈。结构简单，圆台形的设计便于插入瓶口。

作为优选，还包括进水油阀、高压水泵、高压水阀，所述进水油阀、高压水泵、高压水阀均与控制系统连接，所述进水油阀包括阀体、位于阀体顶端的进水进气通道、位于阀体底端的活塞杆活动腔、固接在阀体底端的进水油阀油缸、位于阀体侧面的高压水入口、位于阀体侧面的高压水出口，所述进水进气通道、活塞杆活动腔、高压水入口、高压水出口相互连通，所述进水进气通道的内径比活塞杆活动腔的内径小，所述进水进气通道的底端设有便于密封的倒角，所述进水油阀油缸的活塞杆向上位于活塞杆活动腔内，所述进水油阀油缸的活塞杆顶端与倒角适配，所述进水油阀油缸的活塞杆的直径比活塞杆活动腔的内径小，所述高压水泵通过高压水阀与高压水入口连接，所述进管远离注水头的一端连接在高压水出口上，所述进水管连接在进水进气通道顶端，所述进气管连接在进水进气通道顶端。水泵专门负责低压注入水，高压水泵专门负责高压注入水，由于水压测试中的水压很大，为了保护进水阀门不因受到强大的水压而破坏，增设进水油阀，在注入高压水的时候，进水油阀油缸的活塞杆堵住进水进气通道，高压水从高压水入口进入，高压水绕过活塞杆从高压水出口进入注水头。

作为优选，还包括缓冲油阀，所述缓冲油阀与控制系统连接，所述缓冲油阀包括第二阀体、位于第二阀体一端的高压水通道、位于第二阀体另一端的第二活塞杆活动腔、位于第二阀体侧面的第二高压水入口、位于阀体远离高压水通道的一端缓冲油阀油缸，所述高压水通道、第二活塞杆活动腔、第二高压水入口相互连通，所述高压水通道的内径小于第二活塞杆活动腔的内径，所述高压水通道靠近第二活塞杆活动腔的一端设有便于密封的第二倒角，所述缓冲油阀油缸固接在第二阀体上，所述缓冲油阀油缸的活塞杆位于第二活塞杆活动腔内，所述缓冲油阀油缸的活塞杆的内径小于第二活塞杆活动腔的内径，所述缓冲油阀油缸的活塞杆的端部与第二倒角适配，所述缓冲油阀的数量为两个，其中一个缓冲油阀位于高压水阀与高压水入口之间，该缓冲油阀的高压水通道与高压水入口连接，该缓冲油阀的第二高压水入口与高压水阀连接，另一个缓冲油阀位于出水阀门与出孔之间，该缓冲油阀的第二高压水入口与出孔连接，该缓冲油阀的高压水通道与出水阀门连接。为了在保压的时候，不因高压而使得高压水阀和出水阀门受到破坏，增设缓冲油阀，在保压的时候，缓冲油阀关闭，从而减小高压水阀和出水阀门的压力。

作为优选，转轴内设有第一过道和第二过道，所述进管经过第一过道，所述出管经过第二过道。转轴起到支撑进管和出管的作用。

本发明的有益效果是：本发明能自动注水、加压、保压、排水，检测效率高，耐用性好。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明正面的示意图；

图3为本发明背面的示意图；

图4为图2的A处放大图；

图5为升降机构的示意图；

图6为注水头的示意图；

图7为进水油阀、缓冲油阀与附近管道连接的示意图；

图8为进水油阀与注水头连接后注入低压水时的示意图；

图9为进水油阀与注水头连接后注入高压水时的示意图；

图10为高压水经过缓冲油阀最后排出的示意图；

图11为缓冲油阀与出孔连接的示意图。

图中：框架1、气瓶2、注水头3、进管4、出管5、进水管6、进气管7、进水阀门8、进气阀门9、出水阀门10、主体13、插入头14、通道15、进孔16、出孔17、横梁18、立柱19、托板20、支架21、转轴22、齿轮23、齿条24、轨道25、油缸26、主油缸27、进水油阀28、阀体30、进水进气通道31、活塞杆活动腔32、高压水阀34、进水油阀油缸35、高压水入口36、高压水出口37、缓冲油阀38、倒角39、副油缸40、水压表41、限位板42、定位槽43、第二阀体44、高压水通道45、第二高压水入口46、缓冲油阀油缸47、第二倒角48、挡板49、观察孔50、密封圈51、第二活塞杆活动腔52。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细阐述：

实施例：

参见图1至图11，一种全自动无缝气瓶水压检测设备，包括用于摆放气瓶2的框架1、位于气瓶2上方的用于给气瓶2注排水的注水头3、用于升降注水头3的升降机构、用于翻转框架1的翻转机构、与注水头3连接的进管4、与注水头3连接的出管5、位于进管4上的水压表41、进水管6、进气管7、位于进水管6上的进水阀门8、位于进气管7上的进气阀门9、位于出管5上的出水阀门10、与进水管6连接的水泵、与进气管7连接的气泵、进水油阀28、高压水泵、高压水阀34、两个缓冲油阀38，注水头3包括主体13、位于主体13底端的呈圆台形的插入头14、位于插入头14内的通道15、位于主体13侧面的进孔16、位于主体13侧面的出孔17，所述进孔16、出孔17、通道15之间相互连通，所述插入头14面积大的端面向上与主体13固接，所述进管4连接在进孔16上，所述出管5连接在出孔17上，所述插入头14上端面的外周设有密封圈51；所述进水管6、进气管7均连接在进管4远离注水头3的一端，所述升降机构包括主油缸27、副油缸40，所述主油缸27与副油缸40同轴，所述主油缸27固接在框架1上侧，所述副油缸40位于主油缸27上侧，所述副油缸40的活塞杆与主油缸27的活塞杆固接，所述主油缸27的底端与注水头3固接。

进水油阀28包括阀体30、位于阀体30顶端的进水进气通道31、位于阀体30底端的活塞杆活动腔32、固接在阀体30底端的进水油阀油缸35、位于阀体30侧面的高压水入口36、位于阀体30侧面的高压水出口37，所述进水进气通道31、活塞杆活动腔32、高压水入口36、高压水出口37相互连通，所述进水进气通道31的内径比活塞杆活动腔32的内径小，所述进水进气通道31的底端设有便于密封的倒角39，所述进水油阀油缸35的活塞杆向上位于活塞杆活动腔32内，所述进水油阀油缸35的活塞杆顶端与倒角39适配，所述进水油阀油缸35的活塞杆的直径比活塞杆活动腔32的内径小，高压水泵通过高压水阀34与高压水入口36连接，所述进管4远离注水头3的一端连接在高压水出口37上，所述进水管6连接在进水进气通道31顶端，所述进气管7连接在进水进气通道31顶端。

所述缓冲油阀38包括第二阀体44、位于第二阀体44一端的高压水通道45、位于第二阀体44另一端的第二活塞杆活动腔52、位于第二阀体44侧面的第二高压水入口46、位于阀体30远离高压水通道45的一端缓冲油阀油缸47，所述高压水通道45、第二活塞杆活动腔52、第二高压水入口46相互连通，所述高压水通道45的内径小于第二活塞杆活动腔52的内径，所述高压水通道45靠近第二活塞杆活动腔52的一端设有便于密封的第二倒角48，所述缓冲油阀油缸47固接在第二阀体44上，所述缓冲油阀油缸47的活塞杆位于第二活塞杆活动腔52内，所述缓冲油阀油缸47的活塞杆的内径小于第二活塞杆活动腔52的内径，所述缓冲油阀油缸47的活塞杆的端部与第二倒角48适配，其中一个缓冲油阀38位于高压水阀34与高压水入口36之间，该缓冲油阀38的高压水通道45与高压水入口36连接，该缓冲油阀38的第二高压水入口46与高压水阀34连接，另一个缓冲油阀38位于出水阀门10与出孔17之间，该缓冲油阀38的第二高压水入口46与出孔17连接，该缓冲油阀38的高压水通道45与出水阀门10连接。

框架1包括上下布置的两根横梁18、位于横梁18之间的沿着横梁18的轴向布置的若干立柱19、位于横梁18之间的沿着横梁18的轴向布置的若干托板20，所述托板上设有观察孔50，所述托板20与立柱19间隔布置，所述升降机构位于上侧的横梁18上，所述气瓶2抵靠在托板20上侧，所述托板20上方固接有用于气瓶2的瓶口定位的限位板42，所述限位板42靠近气瓶2的一侧设有定位槽43。

翻转机构包括位于框架1左右两侧的支架21、穿过支架21并与支架21转动连接的转轴22、固接在转轴22上的齿轮23、与齿轮23啮合的齿条24、与齿条24滑动连接的轨道25、推动齿条24在轨道25上滑动的油缸26，所述转轴22与框架1对应侧固接；转轴22内设有第一过道和第二过道，所述进管4经过第一过道，所述出管5经过第二过道。

本装置还包括控制系统，控制系统与水压表、升降机构、翻转机构、进水阀门、进气阀门、出水阀门、水泵、气泵、进水油阀、高压油阀、高压水阀、缓冲油阀连接。控制系统可以采用电脑、PLC等，为成熟的现有技术，这里不做展开。这里控制系统采用电脑。

实施例原理：

首先，定义进水油阀28内的活塞杆与倒角39贴合时的状态为关闭状态，反之为打开状态。

定义缓冲油阀38内的活塞杆与第二倒角48贴合时的状态为关闭状态，反之为打开状态。

初始时，进水油阀打开，进水油阀28上的缓冲油阀38关闭，另一个缓冲油阀38打开，进气阀门9关闭，进水阀门8打开，出水阀门10打开。

本实施例设置8个工位，可以同时检测8个气瓶，出厂的时候气瓶上带有编码，工位处设有扫码枪，利用扫码枪扫气瓶上的编码，从而将参数(测试的对应设备编号、形号与工位号，气瓶号，容积等参数)自动记录在电脑中。从而将测试数据与气瓶一一对应，让气瓶的质量具有可追溯性，然后将气瓶分别放置在对应的托板上，气瓶2的瓶口位于定位槽43内，然后主油缸27运行，注水头3下降，插入头14插入气瓶2内，但是此时主体13底面并没抵靠在瓶口上，注水头3与瓶口之间形成空隙，此时，此时水泵运行，水进入气瓶2，气瓶2内的气体从注水头3与瓶口之间的空隙出去，当气瓶内的水将要满的时候，副油缸40运行，注水头3下降，主体13底面抵靠在瓶口，密封圈51实现密封，水泵继续运行，水彻底充满气瓶，气瓶内多余的水和空气先后经过出孔17、对应的缓冲油阀38、出水阀门10排出，然后水泵关闭，进水阀门8关闭，进水油阀关闭，进水油阀对应的缓冲油阀38打开，另一个缓冲油阀38关闭，高压水阀34打开，高压水泵打开，气瓶内的水压不断升高，水压表41可以实时检测水压，当水压达到需要的值的时候，高压水阀34关闭，高压水泵关闭，进水油阀对应的缓冲油阀关闭，然后开始计时；在框架1一侧设有挡板49，挡板上设有用于升降挡板的气缸，在高压水泵运行的同时，气缸运行，挡板下降，挡住气瓶，增加安全性；保压一段时间之后，气缸运行，挡板向上升起，油缸26运行，齿条24滑动，齿轮23转动，框架1转动，气瓶2转动，转动的角度设置为120度，气瓶2旋转120度之后，气瓶呈倾斜状态，瓶口朝下，瓶底朝上，透过观察孔50可以看到瓶底是否泄漏，当保压时间到了之后，出水阀门10对应的缓冲油阀打开，出水阀门10打开，进水油阀打开，进气阀门9打开，气泵打开，往进孔16里面吹气，同时，将气瓶内的水挤出气瓶，当气瓶内的水排空的时候，框架反转回来，升降机构运行，注水头3从瓶口拔出。

需要说明，以上注水的时间的控制、保压时间的控制均可以采用延时继电器等手段完成，这里不做展开；而注入高压水时所需要达到的压力可以根据水压表的值自动由电脑控制，在测试期间，水压的动态变化记录、保压起始时间、保压起始压力、保压结束时间、保压结束压力、起始与结束间的压差、水压测试结果等自动保存在电脑中，然后自动上传到服务器。本实施例测试方法采用《气瓶水压试验方法GB/T9251-2011》的相关规定；同时严格满足《TSG07-2019特种设备生产和充装单位许可规则》的规定。

Claims (7)

1.一种全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，包括用于摆放气瓶的框架、位于气瓶上方的用于给气瓶注排水的注水头、用于升降注水头的升降机构、用于翻转框架的翻转机构、与注水头连接的进管、与注水头连接的出管、位于进管上的水压表、进水管、进气管、位于进水管上的进水阀门、位于进气管上的进气阀门、位于出管上的出水阀门、与进水管连接的水泵、与进气管连接的气泵，还包括与升降机构、翻转机构、进水阀门、进气阀门、出水阀门、水泵、气泵、水压表连接的控制系统，所述进水管、进气管均连接在进管远离注水头的一端。

2.根据权利要求1所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，所述框架包括上下布置的两根横梁、位于横梁之间的沿着横梁的轴向布置的若干立柱、位于横梁之间的沿着横梁的轴向布置的若干托板，所述托板上设有观察孔，所述托板与立柱间隔布置，所述升降机构位于上侧的横梁上，所述气瓶抵靠在托板上侧，所述托板上方固接有用于气瓶的瓶口定位的限位板，所述限位板靠近气瓶的一侧设有定位槽。

3.根据权利要求1所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，所述翻转机构包括位于框架左右两侧的支架、穿过支架并与支架转动连接的转轴、固接在转轴上的齿轮、与齿轮啮合的齿条、与齿条滑动连接的轨道、推动齿条在轨道上滑动的油缸，所述转轴与框架对应侧固接。

4.根据权利要求1所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，所述注水头包括主体、位于主体底端的呈圆台形的插入头、位于插入头内的通道、位于主体侧面的进孔、位于主体侧面的出孔，所述进孔、出孔、通道之间相互连通，所述插入头面积大的端面向上与主体固接，所述进管连接在进孔上，所述出管连接在出孔上，所述插入头上端面的外周设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，还包括进水油阀、高压水泵、高压水阀，所述进水油阀、高压水泵、高压水阀均与控制系统连接，所述进水油阀包括阀体、位于阀体顶端的进水进气通道、位于阀体底端的活塞杆活动腔、固接在阀体底端的进水油阀油缸、位于阀体侧面的高压水入口、位于阀体侧面的高压水出口，所述进水进气通道、活塞杆活动腔、高压水入口、高压水出口相互连通，所述进水进气通道的内径比活塞杆活动腔的内径小，所述进水进气通道的底端设有便于密封的倒角，所述进水油阀油缸的活塞杆向上位于活塞杆活动腔内，所述进水油阀油缸的活塞杆顶端与倒角适配，所述进水油阀油缸的活塞杆的直径比活塞杆活动腔的内径小，所述高压水泵通过高压水阀与高压水入口连接，所述进管远离注水头的一端连接在高压水出口上，所述进水管连接在进水进气通道顶端，所述进气管连接在进水进气通道顶端。

6.根据权利要求5所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，还包括缓冲油阀，所述缓冲油阀与控制系统连接，所述缓冲油阀包括第二阀体、位于第二阀体一端的高压水通道、位于第二阀体另一端的第二活塞杆活动腔、位于第二阀体侧面的第二高压水入口、位于阀体远离高压水通道的一端缓冲油阀油缸，所述高压水通道、第二活塞杆活动腔、第二高压水入口相互连通，所述高压水通道的内径小于第二活塞杆活动腔的内径，所述高压水通道靠近第二活塞杆活动腔的一端设有便于密封的第二倒角，所述缓冲油阀油缸固接在第二阀体上，所述缓冲油阀油缸的活塞杆位于第二活塞杆活动腔内，所述缓冲油阀油缸的活塞杆的内径小于第二活塞杆活动腔的内径，所述缓冲油阀油缸的活塞杆的端部与第二倒角适配，所述缓冲油阀的数量为两个，其中一个缓冲油阀位于高压水阀与高压水入口之间，该缓冲油阀的高压水通道与高压水入口连接，该缓冲油阀的第二高压水入口与高压水阀连接，另一个缓冲油阀位于出水阀门与出孔之间，该缓冲油阀的第二高压水入口与出孔连接，该缓冲油阀的高压水通道与出水阀门连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的全自动无缝气瓶水压检测设备，其特征在于，所述转轴内设有第一过道和第二过道，所述进管经过第一过道，所述出管经过第二过道。

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