CN111638014B - 一种法兰密封性测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种法兰密封性测试装置，涉及测试装置技术领域，包括上料机构、检测水箱、检测机构和液位上升机构，检测机构包括第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件，第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件结构相同且均包括第一密封部件、第二密封部件和辅助密封部件，第一检测组件的中部设有气压传感器，第二检测组件上设有检测部件，所述第三检测组件上设有调节组件，检测水箱的中部设有承托台，承托台上设有与其固定连接的固定治具，固定治具的上端设有固定槽。本发明通过第一密封部件和第二密封部件配合分别进行充气检测和真空检测两次检测，提高了检测精度，通过液位上升机构的设置提高了检测速度。

Description

一种法兰密封性测试装置

技术领域

本发明涉及测试装置技术领域，尤其是涉及一种法兰密封性测试装置。

背景技术

法兰的渗漏一般不易发现，如果其内部为甲醇、二甲醚等有毒、易燃易爆物质，可能会对操作人员造成伤害，为避免实用过程中因泄露而发生火灾、爆炸、污染环境、设备或人身事故，必须对连接法兰、接头焊缝等地方进行气密性检测。

中国专利号为CN106768673A公布了一种新型的阀体气密性检测装置，用于检测燃气四通阀体，包括具有上下底板的中空及侧面穿通的矩形柱状支架，上下底板及内腔安装有夹紧检测机构，夹紧检测机构左右侧的支架侧面穿通处对称安装有两组相同的升降机构和运输机构，运输机构连接于升降机构的上方。本发明的有益效果是：利用升降机构完成阀体的上下料操作，同时运输结构实现阀体的左右运输，再利用气动夹具和液压缸实现阀体的定位与密封，能够实现阀体检测的自动化操作；把机器视觉引入到检测当中，既可以实现现场气泡检测，也可以进行远程的检测与监控，同时可以克服人眼识别气泡存在的偏差，通过摄像头和边缘检测算法可以更加准确的识别气泡。

但是，上述专利在使用时还存在以下不足之处；第一，上述专利在工作时通过两侧的气动夹具实现阀体两端的密封，之后充气进行气压检测，上述步骤虽然能够实现气密性检测，但是，无法保证在检测出漏气时一定是阀体漏气，还有可能是检测设备与阀体的连接处存在漏气的情况。最为特殊的情况是，检测设备与部分阀体能够紧密配合，而对于部分阀体会因为连接松动、位置偏差等情况出现泄露，这样既不会让操作人员意识到检测设备出现问题，还会导致大量合格阀门被错误检测为不合格，影响产品的生长。第二，上述专利在使用时，需要不断的进行注水和排水操作，若检测用水循环使用，虽然可以避免水资源的浪费，但还是会多消耗能源，且检测用水的中间存储位置又会占用大量的空间，此外，注水和排水需要时间，会影响检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种法兰密封性测试装置，以解决现有技术中检测设备检测结果不够准确和检测效率低的技术问题。

本发明提供一种法兰密封性测试装置，包括上料机构、检测水箱、检测机构和液位上升机构，所述上料机构设置在检测水箱的上端，所述检测机构包括第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件，所述第一检测组件和第二检测组件分别设置在检测水箱的两侧，所述第三检测组件设置在检测水箱的上端，所述第一检测组件、第二检测组件和第三检测组件结构相同且均包括第一密封部件、第二密封部件和辅助密封部件，所述第二密封部件设置在第一密封部件内，所述辅助密封部件设置在第二密封部件上，所述第一检测组件的中部设有气压传感器，所述第二检测组件上设有检测部件，所述第三检测组件上设有调节组件，所述检测水箱的中部设有承托台，所述承托台上设有与其固定连接的固定治具，所述固定治具的上端设有固定槽。

进一步，所述第一密封部件包括密封气缸和密封块，所述密封气缸安装在检测水箱的旁侧且密封块设置在密封气缸的输出端上，所述密封块的前端设有用于安装第二密封部件的安装槽，所述密封块的前端设有用于提高密封效果的第一密封圈。

进一步，所述第二密封部件包括连接杆、限位片、限位弹簧、限制块、限位槽和固定片，所述限位槽设置在安装槽的旁侧，且两者之间设有用于连通两者的连接孔，所述限位片位于限位槽内且两者之间滑动配合，所述连接杆的一端与限位片固定连接，连接杆的另一端穿过连接孔后延伸至安装槽内，所述限位弹簧位于限位孔内且套设在连接杆上，所述限制块和固定片均安装在连接杆上，所述限制块的一侧设有第二密封圈。

进一步，所述连接杆呈棱柱状，连接孔的形状与连接杆相对应。

进一步，所述辅助密封部件包括密封气囊和进气管道，所述密封气囊套设在连接杆上且密封气囊位于限制块和固定片之间，所述进气管道的一端与密封气囊固定连接，所述进气管道的另一端延伸至检测水箱的外部。

进一步，所述检测部件包括进气管、出气管、真空泵、充气泵和两个单向阀，所述出气管的一端设置在连接杆的中部，出气管的另一端延伸至检测水箱的外侧且出气管与真空泵连通，所述进气管的一端与出气管连通且进气管的另一端与充气泵连通，两个所述单向阀分别设置在进气管和出气管上。

进一步，液位上升机构包括驱动气缸、驱动板和波纹管，所述驱动气缸呈竖直设置在检测水箱的底部且驱动气缸的输出端延伸至检测水箱的下端，所述驱动板安装在驱动气缸的输出端上，所述波纹管的上端与驱动板的下端边缘固定连接，所述波纹管的下端与检测水箱的底部固定连接。

进一步，所述调节组件包括调节架、调节导杆、调节螺纹杆、调节电机和调节块，所述调节架安装在测试水箱的上端，所述调节导杆和调节螺纹杆均设置在调节架的上端，所述调节块的一侧与调节导杆滑动配合，所述调节块的另一侧与调节螺纹杆螺纹配合，所述调节电机的输出端与调节螺纹杆的一端固定连接，所述第三检测组件设置在调节块上。

进一步，所述上料机构包括上料架、上料导轨、上料板、上料治具和上料气缸，所述上料架设置在检测水箱的上端，所述上料导轨设置在上料架和检测水箱的上端，所述上料治具安装在上料板的上端，所述上料气缸的输出端与上料板固定连接。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本发明工作的时候，通过上料机构和第三检测组件配合工作将检测工件移动至固定槽内，之后通过第一检测组件和第二检测组件将检测工件的两端密封，第三检测组件将检测工件的另一端密封，之后通过检测部件进行先后两次检测，一次进行充气检测，一次进行抽气检测，同时，通过第一密封部件和第二密封部件的依次交替工作，配合两次检测，在确保检测设备密封效果的同时对工件进行检测，能够避免出现由于设备与工件密封存在问题的情况下造成的检测失误的情况发生，能够有效的提高检测精度。

其二，本发明通过驱动气缸推动驱动板向上移动，波纹管也随之变化，能够将检测水箱内的水位抬高到承托台的上方，反之则使得水位向下降动，能够节约用水，提高水位变化速度，与现有技术相比提高了检测速度。

其三，通过调节电机工作带动调节螺纹杆转动，使得调节块左右移动，使得第三检测组件能够左右移动，进而对不同型号的检测工件进行检测；提高了本发明的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明的立体结构示意图二。

附图标记：

上料机构1，上料架11，上料导轨12，上料板13，上料治具14，上料气缸15，检测水箱2，检测机构3，第一检测组件31，第二检测组件32，第三检测组件33，液位上升机构4，驱动气缸41，驱动板42，波纹管43，第一密封部件51，密封气缸511，密封块512，安装槽513，第一密封圈514，第二密封部件52，连接杆521，限位片522，限位弹簧523，限制块524，限位槽525，固定片526，第二密封圈527，辅助密封部件53，密封气囊531，进气管道532，气压传感器6，检测部件7，进气管71，出气管72，真空泵73，充气泵74，单向阀75，调节组件8，调节架81，调节导杆82，调节螺纹杆83，调节电机84，调节块85，承托台9，固定治具10，固定槽101。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图5所示，本发明实施例提供了一种法兰密封性测试装置，包括上料机构1、检测水箱2、检测机构3和液位上升机构4，所述上料机构1设置在检测水箱2的上端，所述检测机构3包括第一检测组件31、第二检测组件32和第三检测组件33，所述第一检测组件31和第二检测组件32分别设置在检测水箱2的两侧，所述第三检测组件33设置在检测水箱2的上端，所述第一检测组件31、第二检测组件32和第三检测组件33结构相同且均包括第一密封部件51、第二密封部件52和辅助密封部件53，所述第二密封部件52设置在第一密封部件51内，所述辅助密封部件53设置在第二密封部件52上，所述第一检测组件31的中部设有气压传感器6，所述第二检测组件32上设有检测部件7，所述第三检测组件33上设有调节组件8，所述检测水箱2的中部设有承托台9，所述承托台9上设有与其固定连接的固定治具10，所述固定治具10的上端设有固定槽101；本发明工作的时候，通过上料机构1和第三检测组件33配合工作将检测工件移动至固定槽101内，之后通过第一检测组件31和第二检测组件32将检测工件的两端密封，第三检测组件33将检测工件的另一端密封，之后通过检测部件7进行先后两次检测，一次进行充气检测，一次进行抽气检测，同时，通过第一密封部件51和第二密封部件52的依次交替工作，配合两次检测，在确保检测设备密封效果的同时对工件进行检测，能够避免出现由于设备与工件密封存在问题的情况下造成的检测失误的情况发生，能够有效的提高检测精度。其中，检测过程中通过气压传感器6检测检测工件内的气压变化来判断气密性，为现有技术。本发明中设置了液位上升机构4，与现有技术中的注水和排水相比，能够提高检测速度，降低能源消耗，减少设备占地空间。

具体地，所述第一密封部件51包括密封气缸511和密封块512，所述密封气缸511安装在检测水箱2的旁侧且密封块512设置在密封气缸511的输出端上，所述密封块512的前端设有用于安装第二密封部件52的安装槽513，所述密封块512的前端设有用于提高密封效果的第一密封圈514；第一密封部件51在工作时，通过密封气缸511工作，推动密封块512移动，进而能够对检测工件端部的法兰进行贴合，从而将检测工件的端部进行密封，其中，密封垫在工作时位于检测工件端部和密封块512之间，能够提高两者之间的密封效果。

具体地，所述第二密封部件52包括连接杆521、限位片522、限位弹簧523、限制块524、限位槽525和固定片526，所述限位槽525设置在安装槽513的旁侧，且两者之间设有用于连通两者的连接孔，所述限位片522位于限位槽525内且两者之间滑动配合，所述连接杆521的一端与限位片522固定连接，连接杆521的另一端穿过连接孔后延伸至安装槽513内，所述限位弹簧523位于限位孔内且套设在连接杆521上，所述限制块524和固定片526均安装在连接杆521上，所述限制块524的一侧设有第二密封圈527；当第一密封部件51工作时，第二密封部件52的一端插入检测工件的端口处，此时，若进行第一步的充气检测时，第二密封部件52不工作，若出现漏气的情况，可在检测水箱2内观察气泡出现的位置，判断漏气的位置，其中，可以在检测水箱2的上端设置摄像头并连接电脑设备进行自动判断，此为现有技术，在此不做赘述，第一步充气检测时，若出现漏气，且在检测工件和第一密封部件51的连接处附近出现漏气，则既可能是检测工件的法兰处漏气，也可能是两者连接处的不牢导致漏气，之后进行第二不抽气检测，抽气时，检测工件的内部形成负压，进而将两侧的限制块524向检测工件的端口处吸附，造成端口堵塞，之后持续吸气，会进一步降低内部气压，通过气压传感器6检测内部气压的变化进行检测。其中，第二步的抽气检测与第一步的充气检测相比具有以下优点，充气检测内部气压增大，进而气压会将两侧的第一密封部件51向外推送，若第一密封部件51长时间使用后出现松动动情况，则可能出现漏气的可能，而吸气检测则不存在这点，吸气检测内部气压越低，使得限制块524与检测工件的连接越牢固，则密封效果会越好。此外，通过两次检测可以排除设备问题出现的检测不合格问题，使得检测结果更加精准。

具体地，所述连接杆521呈棱柱状，连接孔的形状与连接杆521相对应，这样设置使得连接杆521在连接孔内滑动时不会出现转动的情况。

具体地，所述辅助密封部件53包括密封气囊531和进气管道532，所述密封气囊531套设在连接杆521上且密封气囊531位于限制块524和固定片526之间，所述进气管道532的一端与密封气囊531固定连接，所述进气管道532的另一端延伸至检测水箱2的外部；通过进气管道532向密封气囊531内充气，密封气囊531充气鼓起与检测工件的内壁贴合，实现密封，密封气囊531鼓起能够配合检测工件内壁的形状进行调节，使得密封效果更好，同时能够在检测工件内形成负压的情况下更好的通过密封气囊531将其以及与其连接的限制块524吸附在端口上，使得多次密封的效果，保证第二密封部件52的密封效果。

具体地，所述检测部件7包括进气管71、出气管72、真空泵73、充气泵74和两个单向阀75，所述出气管72的一端设置在连接杆521的中部，出气管72的另一端延伸至检测水箱2的外侧且出气管72与真空泵73连通，所述进气管71的一端与出气管72连通且进气管71的另一端与充气泵74连通，两个所述单向阀75分别设置在进气管71和出气管72上；工作时，先通过充气泵74工作，将空气从进气管71充入，实现一次充气检测，再通过真空泵73将空气从出气管72抽出，进行二次真空检测，其中，单向阀75的设置使得进气管71只能进气，出气管72只能出气，避免互相影响降低检测精度。其中，进气管71、出气管72和进气管道532均采用弹性软管制成，由于第二密封部件52和第一密封部件51之间会出现相对移动的情况，通过弹性软管能够适应这种变化。

具体地，液位上升机构4包括驱动气缸41、驱动板42和波纹管43，所述驱动气缸41呈竖直设置在检测水箱2的底部且驱动气缸41的输出端延伸至检测水箱2的下端，所述驱动板42安装在驱动气缸41的输出端上，所述波纹管43的上端与驱动板42的下端边缘固定连接，所述波纹管43的下端与检测水箱2的底部固定连接；通过驱动气缸41推动驱动板42向上移动，波纹管43也随之变化，能够将检测水箱2内的水位抬高到承托台9的上方，反之则使得水位向下降动，能够节约用水，提高水位变化速度，与现有技术相比提高了检测速度。

具体地，所述调节组件8包括调节架81、调节导杆82、调节螺纹杆83、调节电机84和调节块85，所述调节架81安装在测试水箱的上端，所述调节导杆82和调节螺纹杆83均设置在调节架81的上端，所述调节块85的一侧与调节导杆82滑动配合，所述调节块85的另一侧与调节螺纹杆83螺纹配合，所述调节电机84的输出端与调节螺纹杆83的一端固定连接，所述第三检测组件33设置在调节块85上；通过调节电机84工作带动调节螺纹杆83转动，使得调节块85左右移动，使得第三检测组件33能够左右移动，进而对不同型号的检测工件进行检测。

本发明中第三检测组件33上料和下料时，通过密封气囊531充气将检测工件固定，之后带动检测工件上下移动。当然，对于只有两端需要密封检测的检测工件，无法使用第三检测组件33进行工作，此时，可能将第三检测组件33更换为机械手进行上下料，此为现有技术，其他结构不变。

具体地，所述上料机构1包括上料架11、上料导轨12、上料板13、上料治具14和上料气缸15，所述上料架11设置在检测水箱2的上端，所述上料导轨12设置在上料架11和检测水箱2的上端，所述上料治具14安装在上料板13的上端，所述上料气缸15的输出端与上料板13固定连接；通过上料气缸15工作推动上料板13移动，将检测工件移动至第三检测组件33的下方进行上料，也可以将第三检测组件33携带的完成检测的检测工件进行下料。

本发明的工作步骤：

1.上料；上料气缸15工作推动上料板13移动，将检测工件移动至第三检测组件33的下方，密封气囊531充气将检测工件固定，之后带动检测工件上下移动至固定槽101内；

2.第一检测组件31、第二检测组件32和第三检测组件33内的内的第一密封部件51工作，将检测工件的三个法兰连接端口密封；

3.液位上升；驱动气缸41推动驱动板42向上移动，波纹管43也随之变化，能够将检测水箱2内的水位抬高到承托台9的上方；

4.充气检测；先通过充气泵74工作，将空气从进气管71充入检测工件内，气压传感器6检测气压，根据气压数值检测气密性；

5.真空检测；通过真空泵73将空气从出气管72抽出，进行二次真空检测，

6.液位下降；驱动气缸41推动驱动板42向下移动，波纹管43也随之变化，能够将检测水箱2内的水位下降到承托台9的下方；

7.卸料；第三检测组件33工作将检测完的检测工件移动至上料板13上，之后上料组件将其带走。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种法兰密封性测试装置，其特征在于：包括上料机构(1)、检测水箱(2)、检测机构(3)和液位上升机构(4)，所述上料机构(1)设置在检测水箱(2)的上端，所述检测机构(3)包括第一检测组件(31)、第二检测组件(32)和第三检测组件(33)，所述第一检测组件(31)和第二检测组件(32)分别设置在检测水箱(2)的两侧，所述第三检测组件(33)设置在检测水箱(2)的上端，所述第一检测组件(31)、第二检测组件(32)和第三检测组件(33)结构相同且均包括第一密封部件(51)、第二密封部件(52)和辅助密封部件(53)，所述第二密封部件(52)设置在第一密封部件(51)内，所述辅助密封部件(53)设置在第二密封部件(52)上，所述第一检测组件(31)的中部设有气压传感器(6)，所述第二检测组件(32)上设有检测部件(7)，所述第三检测组件(33)上设有调节组件(8)，所述检测水箱(2)的中部设有承托台(9)，所述承托台(9)上设有与其固定连接的固定治具(10)，所述固定治具(10)的上端设有固定槽(101)；

所述第一密封部件(51)包括密封气缸(511)和密封块(512)，所述密封气缸(511)安装在检测水箱(2)的旁侧且密封块(512)设置在密封气缸(511)的输出端上，所述密封块(512)的前端设有用于安装第二密封部件(52)的安装槽(513)，所述密封块(512)的前端设有用于提高密封效果的第一密封圈(514)；

所述第二密封部件(52)包括连接杆(521)、限位片(522)、限位弹簧(523)、限制块(524)、限位槽(525)和固定片(526)，所述限位槽(525)设置在安装槽(513)的旁侧，且两者之间设有用于连通两者的连接孔，所述限位片(522)位于限位槽(525)内且两者之间滑动配合，所述连接杆(521)的一端与限位片(522)固定连接，连接杆(521)的另一端穿过连接孔后延伸至安装槽(513)内，所述限位弹簧(523)位于限位孔内且套设在连接杆(521)上，所述限制块(524)和固定片(526)均安装在连接杆(521)上，所述限制块(524)的一侧设有第二密封圈(527)；

所述辅助密封部件(53)包括密封气囊(531)和进气管道(532)，所述密封气囊(531)套设在连接杆(521)上且密封气囊(531)位于限制块(524)和固定片(526)之间，所述进气管道(532)的一端与密封气囊(531)固定连接，所述进气管道(532)的另一端延伸至检测水箱(2)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种法兰密封性测试装置，其特征在于：所述连接杆(521)呈棱柱状，连接孔的形状与连接杆(521)相对应。

3.根据权利要求1所述的一种法兰密封性测试装置，其特征在于：所述检测部件(7)包括进气管(71)、出气管(72)、真空泵(73)、充气泵(74)和两个单向阀(75)，所述出气管(72)的一端设置在连接杆(521)的中部，出气管(72)的另一端延伸至检测水箱(2)的外侧且出气管(72)与真空泵(73)连通，所述进气管(71)的一端与出气管(72)连通且进气管(71)的另一端与充气泵(74)连通，两个所述单向阀(75)分别设置在进气管(71)和出气管(72)上。

4.根据权利要求1所述的一种法兰密封性测试装置，其特征在于：液位上升机构(4)包括驱动气缸(41)、驱动板(42)和波纹管(43)，所述驱动气缸(41)呈竖直设置在检测水箱(2)的底部且驱动气缸(41)的输出端延伸至检测水箱(2)的下端，所述驱动板(42)安装在驱动气缸(41)的输出端上，所述波纹管(43)的上端与驱动板(42)的下端边缘固定连接，所述波纹管(43)的下端与检测水箱(2)的底部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种法兰密封性测试装置，其特征在于：所述调节组件(8)包括调节架(81)、调节导杆(82)、调节螺纹杆(83)、调节电机(84)和调节块(85)，所述调节架(81)安装在测试水箱的上端，所述调节导杆(82)和调节螺纹杆(83)均设置在调节架(81)的上端，所述调节块(85)的一侧与调节导杆(82)滑动配合，所述调节块(85)的另一侧与调节螺纹杆(83)螺纹配合，所述调节电机(84)的输出端与调节螺纹杆(83)的一端固定连接，所述第三检测组件(33)设置在调节块(85)上。

6.根据权利要求1所述的一种法兰密封性测试装置，其特征在于：所述上料机构(1)包括上料架(11)、上料导轨(12)、上料板(13)、上料治具(14)和上料气缸(15)，所述上料架(11)设置在检测水箱(2)的上端，所述上料导轨(12)设置在上料架(11)和检测水箱(2)的上端，所述上料治具(14)安装在上料板(13)的上端，所述上料气缸(15)的输出端与上料板(13)固定连接。

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