CN111579177A - 便携一体式气密试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携一体式气密试验装置，具有一个集成微型双向工作空压机、进口补气低压相通梭阀、安全阀、减压阀、截止阀、数显压力继电器、压力表的本体，本体中间装有微型双向工作空压机，本体上部设有储气单元的气腔f，气腔f与数显压力继电器相连接，微型双向工作空压机的双向活塞两侧的气腔分别通过单向阀连接储气单元的气腔f，双向活塞两侧的气腔分别与设置在本体上部的进口补气低压相通梭阀两端的气道相连接；气腔f分别连接安装在本体一侧的带强制启闭功能的安全阀和安装在本体顶部一侧的平衡式减压阀，平衡式减压阀与安装在本体另一侧的带泄放功能的截止阀相连通，带泄放功能的截止阀进、出气端分别连接有压力表，并通过接头向外提供压缩空气。

Description

便携一体式气密试验装置

技术领域

本发明涉及一种中低压气密试验装置，尤其是一种集成式微型中低压气密试验装置。

背景技术

气密试验装置是一种用于元件或装置气密性能检测的试验装置，广泛应用于气控元件或装置生产现场的气密性能检测及实际应用场合现场维修过程中气密性能检测。现有的中低压气密试验装置主要有两类，一类是利用集中供气系统或移动式中低压空气机通过现场配置减压阀、截止阀等气控元件组成气控回路的气密试验装置，另一类是将空气机、气控阀件等设计成一个试验台的气密试验装置，这两类气密试验装置存在集成度低或不便于进行设备应用现场气密性能检测等不足。而且目前市场上应用的活塞往复式微型空压机为单向出气结构，比如专利公开号CN201386544U公开的具有微型空压机的自行车、CN202091144U公开的一种手提式微型空压机等产品中涉及的活塞往复式微型空压机均为单向出气结构，效率较低，无法实现活塞往复运动全过程的压缩空气功能。因此，设计一种有机集成高压缩效率微型空压机、气控回路及便于操作、携带方便的一体式气密试验装置是有必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种集成式微型中低压气密试验装置，将微型空压机及气控回路有机的集成于一本体，同时合理设计微型空气机及气控回路中阀件结构，使其具有往复活塞微型空气机双向出气、压缩空气输出压力可控、能够独立运行等功能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种便携一体式气密试验装置，具有一个集成微型双向工作空压机、进口补气低压相通梭阀、带强制启闭功能的安全阀、平衡式减压阀、带泄放功能的截止阀、数显压力继电器、压力表的本体，所述本体中间装有微型双向工作空压机，所述微型双向工作空压机通过连杆机构连接由控制信号驱动的电机，所述本体上部设有储气单元的气腔f，气腔f与数显压力继电器相连接，所述微型双向工作空压机的双向活塞两侧的气腔分别通过单向阀连接储气单元的气腔f，由控制信号驱动电机带动空气机中的双向活塞往复工作缸工作，将压缩空气介质通过两个单向阀存于储气单元的气腔f中；所述双向活塞两侧的气腔分别与设置在本体上部的进口补气低压相通梭阀两端的气道相连接，由进口补气低压相通梭阀对微型双向工作空压机低压腔进行补气，通过数显压力继电器与输入控制信号对比实现电机的自动启停功能，实现自动供气功能；所述气腔f分别连接安装在本体一侧的带强制启闭功能的安全阀和安装在本体顶部一侧的平衡式减压阀，所述平衡式减压阀与安装在本体另一侧的带泄放功能的截止阀相连通，带泄放功能的截止阀进、出气端分别连接有压力表，并通过接头向外提供所需压力大小的压缩空气，由带泄放功能的截止阀控制进入试验对象的气路并设有强制泄放排气功能，通过接头向气密试验对象提供压缩空气，当关闭带泄放功能的截止阀后，通过压力表判断被试对象的密封性能，实现气密试验装置的整体功能。

进一步，所述单向阀由单向阀座、钢球、复位弹簧组成，所述单向阀座内通过复位弹簧连接钢球。

进一步，所述进口补气低压相通梭阀由进气螺塞、舌簧片、顶杆组成，两个舌簧片分别置于气道的两侧，并通过顶杆相连接，两侧的气道分别通过进气螺塞中的气道与双向活塞两侧的气腔相连通。

进一步，所述进气螺塞与本体之间设有定位销。

进一步，所述带强制启闭功能安全阀由旋钮、阀杆、上盖、调压弹簧、挡气环、阀芯、阀体组成，所述阀体内装有阀芯，阀芯后端通过阀杆连接旋钮，阀杆通过螺纹连接上盖，上盖通过螺纹与阀体连接，阀杆外套接有调压弹簧，调压弹簧两端分别与上盖内端面和阀芯外端面相连接，通过上盖调节调压弹簧的压缩量设定安全阀的工作压力，旋钮控制阀杆带动阀芯克服调压弹簧作用强制带动阀芯上密封面离开阀体，实现强制泄放排气功能。

进一步，所述上盖外周上螺纹连接锁定螺母。

进一步，所述平衡式减压阀由手柄、调节杆、调压弹簧、膜片、减压阀阀座、阀芯、复位弹簧组成，所述减压阀阀座上端面上设有膜片，膜片下端面连接设有复位弹簧的阀芯，膜片上端面通过弹簧座及调压弹簧连接调节杆及手柄，通过手柄控制调压弹簧的输出力传递至膜片，并与减压阀出口介质压力作用力相比较，进而控制阀芯的运动。

进一步，所述调节杆上螺纹连接锁定螺母。

进一步，所述带泄放功能截止阀由主阀芯、内阀芯、大旋钮、小旋钮组成，所述主阀芯内螺纹连接内阀芯，所述内阀芯外端连接有小旋钮，所述主阀芯外端连接有大旋钮，所述主阀芯通过螺纹与本体相连接；所述大旋钮控制主阀芯的运动实现截止阀进出通道的通断功能；所述小旋钮控制内阀芯的运动实现截止阀进气通道与外部环境的通断功能，实现截止阀进口介质强制泄放功能。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比，设计的气密试验装置集成了空压机、安全阀、减压阀、截止阀、压力继电器、压力表等功能部件，是一个能够独立运行的气密试验系统，只需要外部供应动力电源即可完成气密性能测试，可以满足设备应用现场的气密性能检测。同时，气密试验装置上集成的空压机、安全阀、减压阀、截止阀等部件又不是现有产品简单的叠加，而是在优化现有单独功能元件的基础上有机的集成在一起，形成一个完整的便携一体式气密试验装置。气密试验装置中的空压机设计成双向工作结构，安全阀、截止阀上均设计了强制泄放功能，减压阀采用平衡结构，这些功能部件的性能具有工作效率高、性能可靠等优点，进而保证了气密试验装置的整体高性能，可以满足专门试验场地或现场维修的设备气密试验需求。

附图说明

图1是本发明的便携一体式气密试验装置结构的主剖视图；

图2是图1中沿A-A的剖视图；

图3是图2中沿B-B的剖视图；

图4是图3中沿C-C的剖视图；

图5是本发明的便携一体式气密试验装置的原理图；

图6是本发明的便携一体式气密试验装置中带强制启闭功能安全阀的结构简图；

图7是本发明的便携一体式气密试验装置中平衡式减压阀的结构简图；

图8是本发明的便携一体式气密试验装置中带泄放功能截止阀的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，一种便携一体式气密试验装置，包括电机1、连杆机构2、本体3、进气螺塞一41、舌簧片一42、定位销一43、顶杆44、定位销二45、舌簧片二46、进气螺塞二47、活塞5、缸盖一6、单向阀座一71、钢球一72、复位弹簧一73、数显压力继电器8、气腔盖9、单向阀座二101、复位弹簧二102、钢球二103、缸盖二11、安全阀12、减压阀13、截止阀14、快换接头15、压力表一16、压力表二17，本体3上设有气道a、b、c及气腔d、e、f。

如图5所示，本发明的便携气密试验装置的工作原理：由控制信号驱动电机1带动空气机中的双向活塞往复工作缸C1工作，将压缩空气介质通过单向阀V2.1或V2.2存于储气单元A1即本体3中气腔f，同时由空压机中的低压相通梭阀V1对缸C1低压腔进行补气，通过压力检测元件P1即压力继电器8与输入控制信号对比实现电机的自动启停功能，实现自动供气功能。阀V4即带强制启闭功能安全阀12防止压缩空气压力过高并设有强制泄放排气功能，提高装置的安全性。通过阀V5即平衡式减压阀13将压力减至气密试验所需的工作压力，由阀V6即带泄放功能截止阀14控制进入试验对象的气路并设有强制泄放排气功能，最终通过接头Q1即快换接头15向气密试验对象提供压缩空气，将阀V6关闭，通过压力表P3判断被试对象的密封性能，实现气密试验装置的整体功能。

微型双向工作空压机由电机1、连杆机构2、本体3、活塞5、缸盖一6、数显压力继电器8、气腔盖9、进口补气低压相通梭阀、两个单向阀等组成，其中两个单向阀分别由单向阀座一71、钢球一72、复位弹簧一73及单向阀座二101、复位弹簧二102、钢球二103等组成，进口补气低压相通梭阀由进气螺塞一41、舌簧片一42、定位销一43、顶杆44、定位销二45、舌簧片二46、进气螺塞二47等组成。由电机1驱动连杆机构2带动活塞5对气腔d或气腔e中的空气进行压缩，并将增压后的压缩空气存于气腔f。当活塞5向右运动时，气腔e中的空气被压缩，气压上升，舌簧片二46在气压的作用下向左运动，将气道c与进气气道a阻断；舌簧片二46推动顶杆44向左运动带动舌簧片一42自由端向左运动，保证进气气道a与气道b的流通，使外部空气自由的进入气腔d；气腔e中的压缩空气推开钢球二103，将压缩后的空气保存至气腔f中，建立压缩空气动力源。反之，活塞5向左运动时，气腔d中的空气被压缩，气道b与进气气道a被切断，进气气道a与气道c被连通，压缩空气由气腔d进入气腔f，实现反向供气功能。微型双向工作空压机结构的实现，大大提高了工作效率。

如图6所示，带强制启闭功能安全阀12由旋钮一121、阀杆122、上盖123、锁定螺母一124、调压弹簧一125、挡气环126、阀芯一127、阀体128等组成，通过上盖123调节调压弹簧一125的压缩量设定安全阀的工作压力，旋钮一121可控制阀杆122带动阀芯一127克服调压弹簧一125作用强制带动阀芯一127上密封面离开阀体128，实现强制泄放排气功能。

如图7所示，平衡式减压阀13由本体3、手柄131、锁定螺母二132、调节杆133、调压弹簧二134、膜片135、减压阀阀座136、阀芯二137、复位弹簧三138等组成，通过手柄131控制调压弹簧二134的输出力传递至膜片135，并与减压阀出口介质压力作用力相比较，进而控制阀芯二137的运动，当出口压力达到设定压力时阀芯二137向上运动减小阀口大小以维持出口压力不超过设定压力，当出口压力小于设定压力时阀芯二137向下运动增大阀口大小增大介质流量使出口压力增大往设定压力变化；通过设计阀芯二137与减压阀阀座136形成密封面的直径与阀芯二137下端面直径相当以及阀芯二137上下部相通的平衡结构，使进口介质及出口介质在阀芯二137上的作用面积基本相当，对阀芯产生的介质力也基本相当，受进出口介质压力变化影响较小，将进口压力及出口压力的变化对减压阀性能的影响降到最低。

如图8所示，带泄放功能截止阀14由本体3、主阀芯141、内阀芯142、大旋钮143、小旋钮144等组成，大旋钮143控制主阀芯141的运动实现截止阀进出通道的通断功能；通过小旋钮144控制内阀芯142的运动实现截止阀进气通道与外部环境的通断功能，实现截止阀进口介质强制泄放功能。

本发明设计了一种集成度高、压缩空气效率高、输出压力介质控制方便、便于携带且能够独立运行的一体式气密试验装置。

气密试验装置中设计了空压机、安全阀、减压阀、截止阀、压力继电器、压力表等功能部件，是一个能够独立运行的气密试验系统，只需要外部供应动力电源即可完成气密性能测试，可以满足设备应用现场的气密性能检测。气密试验装置中的空压机设计成双向工作结构，安全阀、截止阀上均设计了强制泄放功能，减压阀设计了平衡结构，这些功能部件的性能具有工作效率高、性能可靠等优点，进而保证了气密试验装置的整体高性能。

微型空压机中活塞出气结构为双向工作结构，充分利用了活塞往复运动的全行程，大大提供了工作效率。空压机出气口上设置了安全阀，可以设置系统压力以及防止电机过载损坏。空压机出气口上设置了压力可调压力继电器，通过电控反馈系统可以自动控制电机工作的启停，实现自动供气功能。空压机上设置了压力容腔，可以满足气密试验供气或补气功能，提高供气的稳定性，同时可避免电机频繁启动提升装置寿命。

气密试验装置中的安全阀设计成具有带强制启闭功能结构，可通过旋钮控制阀杆带动阀芯克服调压弹簧作用力强制带动阀芯上密封面离开阀体，实现强制泄放排气功能，满足装置应急排气功能，提高了装置的安全性。

气密试验装置中的减压阀设计成平衡式减压结构，通过设计阀芯与减压阀阀座形成密封面的直径与阀芯下端面出口处直径相当以及阀芯上下部相通的平衡结构，使进口介质及出口介质在阀芯上的作用面积基本相当，对阀芯产生的介质力也基本相当，受进出口介质压力变化影响较小，将进口压力及出口压力的变化对减压阀性能的影响降到最低，提高了减压性能。

气密试验装置的截止阀设计成带泄放功能的结构，通过旋钮控制内阀芯的运动实现截止阀进气通道与外部环境的通断功能，实现截止阀进口介质强制泄放功能，提高装置应急或强制排气性能。

Claims (9)

1.一种便携一体式气密试验装置，具有一个集成微型双向工作空压机、进口补气低压相通梭阀、带强制启闭功能的安全阀、平衡式减压阀、带泄放功能的截止阀、数显压力继电器、压力表的本体，其特征在于：所述本体中间装有微型双向工作空压机，所述微型双向工作空压机通过连杆机构连接由控制信号驱动的电机，所述本体上部设有储气单元的气腔f，气腔f与数显压力继电器相连接，所述微型双向工作空压机的双向活塞两侧的气腔分别通过单向阀连接储气单元的气腔f，由控制信号驱动电机带动空气机中的双向活塞往复工作缸工作，将压缩空气介质通过两个单向阀存于储气单元的气腔f中；所述双向活塞两侧的气腔分别与设置在本体上部的进口补气低压相通梭阀两端的气道相连接，由进口补气低压相通梭阀对微型双向工作空压机低压腔进行补气，通过数显压力继电器与输入控制信号对比实现电机的自动启停功能，实现自动供气功能；所述气腔f分别连接安装在本体一侧的带强制启闭功能的安全阀和安装在本体顶部一侧的平衡式减压阀，所述平衡式减压阀与安装在本体另一侧的带泄放功能的截止阀相连通，带泄放功能的截止阀进、出气端分别连接有压力表，并通过接头向外提供所需压力大小的压缩空气，由带泄放功能的截止阀控制进入试验对象的气路并设有强制泄放排气功能，通过接头向气密试验对象提供压缩空气，当关闭带泄放功能的截止阀后，通过压力表判断被试对象的密封性能，实现气密试验装置的整体功能。

2.根据权利要求1所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述单向阀由单向阀座、钢球、复位弹簧组成，所述单向阀座内通过复位弹簧连接钢球。

3.根据权利要求1所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述进口补气低压相通梭阀由进气螺塞、舌簧片、顶杆组成，两个舌簧片分别置于气道的两侧，并通过顶杆相连接，两侧的气道分别通过进气螺塞中的气道与双向活塞两侧的气腔相连通。

4.根据权利要求3所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述进气螺塞与本体之间设有定位销。

5.根据权利要求1所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述带强制启闭功能安全阀由旋钮、阀杆、上盖、调压弹簧、挡气环、阀芯、阀体组成，所述阀体内装有阀芯，阀芯后端通过阀杆连接旋钮，阀杆过螺纹连接上盖，上盖通过螺纹与阀体连接，阀杆外套接有调压弹簧，调压弹簧两端分别与上盖内端面和阀芯外端面相连接，通过上盖调节调压弹簧的压缩量设定安全阀的工作压力，旋钮控制阀杆带动阀芯克服调压弹簧作用强制带动阀芯上密封面离开阀体，实现强制泄放排气功能。

6.根据权利要求5所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述上盖外周上螺纹连接锁定螺母。

7.根据权利要求1所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述平衡式减压阀由手柄、调节杆、调压弹簧、膜片、减压阀阀座、阀芯、复位弹簧组成，所述减压阀阀座上端面上设有膜片，膜片下端面连接设有复位弹簧的阀芯，膜片上端面通过弹簧座及调压弹簧连接调节杆及手柄，通过手柄控制调压弹簧的输出力传递至膜片，并与减压阀出口介质压力作用力相比较，进而控制阀芯的运动。

8.根据权利要求7所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述调节杆上螺纹连接锁定螺母。

9.根据权利要求1所述的便携一体式气密试验装置，其特征在于：所述带泄放功能截止阀由主阀芯、内阀芯、大旋钮、小旋钮组成，所述主阀芯内螺纹连接内阀芯，所述内阀芯外端连接有小旋钮，所述主阀芯外端连接有大旋钮，所述主阀芯通过螺纹与本体相连接；所述大旋钮控制主阀芯的运动实现截止阀进出通道的通断功能；所述小旋钮控制内阀芯的运动实现截止阀进气通道与外部环境的通断功能，实现截止阀进口介质强制泄放功能。

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