CN113720600B - 一种微控给风调整阀试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微控给风调整阀试验台，底板固定安装在机柜上，支座固定安装在底板上，气缸固定安装在支座上，出风口模具固定安装在气缸的活塞杆上，出风口模具开设有第一风道，第一风道的进风口与气路系统连接；支撑座固定安装在底板上，支撑座位于气缸的活塞杆伸出方向上，进风口模具固定安装在支撑座上，进风口模具内开设有第二风道，第二风道的出风口与气路系统连接；定位板固定安装在底板上且位于支座和支撑座之间，定位板上开设有用于放置给风调整阀的定位槽；两个定位圆销固定安装在支撑座上，且对称设置在第二风道进风口的两侧；本发明采用自动化控制系统，试验过程自动化进行；解决了劳动强度大的问题，提高了修车效率和修车质量。

Description

一种微控给风调整阀试验台

技术领域

本发明涉及阀门试验技术领域，具体为一种微控给风调整阀试验台。

背景技术

给风调整阀是铁路货车的安全部件，用于风动控制装置中；当给风调整阀的正向风压达到预定值时，其正向开启，为操纵阀及制动风缸等提供风压；当正向风压低于预定值时，其反向封闭，防止操纵阀及制动风缸等风压泄漏。

因此需要对给风调整阀的性能试验，然而车辆段检修车间没有用于给风调整阀检验的专用设备，一般采用委外校验的方式，单个阀的校验费用在500元左右，费用较高，且校验回来的阀因长时间存放，在装车使用前无法保证给风调整阀的性能，因此在装车使用后，需进行现车试验，然而现车试验只能对给风调整阀的部分性能进行试验，若给风调整阀的性能问题较多时，需要频繁返工，而给风调整阀的更换较为困难，极大地影响了整体修车进度和修车质量，因此在车间里设置一台能够在给风调整阀使用前对其进行性能试验的试验台。

公开号为CN202702085U公开了给风调整阀、操纵阀试验台，该专利通过设置阀试验专用卡具，实现了对给风调整阀和操纵阀进行有效卡固，从而保证了给风调整阀和操纵阀性能试验的正常进行，进而保证了给风调整阀和操纵阀性能试验结果的有效性。但其只具体公开了试验台中的阀试验专用卡具的结构，其主要解决的是对给风调整阀和操作阀的卡固。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提出一种微控给风调整阀试验台，降低人员劳动强度，保证修车效率和修车质量。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种微控给风调整阀试验台，包括主机系统和控制系统，主机系统包括机柜、试验夹紧装置、气路系统；

试验夹紧装置包括底板、支座、气缸、出风口模具、进风口模具、支撑座、定位板、定位圆销；

底板固定安装在机柜上，支座固定安装在底板上，气缸固定安装在支座上，出风口模具固定安装在气缸的活塞杆上，出风口模具开设有第一风道，第一风道的进风口与气路系统连接；支撑座固定安装在底板上，支撑座位于气缸的活塞杆伸出方向上，进风口模具固定安装在支撑座上，进风口模具内开设有第二风道，第二风道的出风口与气路系统连接；

定位板固定安装在底板上且位于支座和支撑座之间，定位板上开设有用于放置给风调整阀的定位槽；两个定位圆销固定安装在支撑座上，且对称设置在第二风道进风口的两侧；

控制系统和气路系统均安装在机柜内；控制系统与气路系统连接，并控制气路系统的气路流通。

优点：采用自动化控制系统，试验过程自动化进行，操作简单，无需人员干涉，降低了人员的劳动强度；控制系统实现了对给风调整阀的性能进行自动、客观、准确的检测，保证了试验数据的准确性，提高了修车效率和修车质量。

优选地，试验夹紧装置还设置有防护挡板，防护挡板固定安装在气缸底部的一侧。

优选地，第一风道的出风口和第二风道的进风口均设置有密封套。

优选地，试验夹紧装置还设置有定位套轴和定位套；定位套轴固定安装在底板上，定位轴套位于定位板和支撑座之间；定位套可拆卸安装在定位轴套上。

优选地，机柜为方形整体式结构，框架使用方管焊接而成。

优选地，机柜的表面采用喷塑处理。

优选地，机柜上还设置有操作按钮、触摸屏和压力表。

优选地，气动系统包括快充电磁阀、慢充电磁阀、进风电磁阀、快排电磁阀、慢排电磁阀、充风电磁阀、排风电磁阀、蓄能电磁阀、第一储能缸、第二储能缸、储风缸、两位三通电磁阀、气动三联件、风源压力表、阀前压力传感器、阀后压力传感器、阀前阀后压力表；

气动三联件的一端与风源连接，另一端与两位三通电磁阀的进气口连接，两位三通电磁阀的两个出气口与气缸连接，快充电磁阀和慢充电磁阀并联后一端与启动三联件连接，另一端与第一储能缸的进气口连接，第一储能缸的出气口连接有并联的进风电磁阀、快排电磁阀、慢排电磁阀，给风调整阀的进气口与进风电磁阀连接，出气口与并联的充风电磁阀和蓄能电磁阀连接；阀前压力传感器和阀前压力表均与给风调整阀的进气口连接，阀后压力传感器和阀后压力表均与给风调整阀的出气口连接；储风缸的进气口与充风电磁阀连接，出风口与排风电磁阀连接；第二储能缸的进气口与蓄能电磁阀连接。

优选地，储风缸的容量为200L，第一储能缸的容量为17.5L，第二储能缸的容量为11L。

优选地，快排电磁阀、慢排电磁阀和排风电磁阀后均设有节流阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用自动化控制系统，试验过程自动化进行，操作简单，无需人员干涉；

(2)本发明节约了设备购置费用，现有国铁车辆段用于给风调整阀校验的微控设备价格在50万元左右；节约了给风调整阀的委外校验费用，现有的给风调整阀委外校验一个的费用在500元左右，按车辆段年800辆的修车任务计算，全年共节约委外校验费用500*800＝40万元；

(3)本发明解决了职工频繁更换造成的返工现象及劳动强度大的问题，提高了修车效率和修车质量；节约人工返工造成的人力资源浪费，拆卸和安装一个给风调整阀时间在30分钟左右，按一天满负荷工作时间计算5小时计算，人员年工资10万元，修车进度2天10辆车，全年共节约人工费用0.5万元；

(4)本发明采用控制系统对给风调整阀的性能进行自动、客观、准确的检测，保证了试验数据的准确性；

(5)本发明的试验夹紧装置适配性强，能实现对螺纹式给风调整阀和法兰式给风调整阀两种不同结构的给风调整阀进行夹紧校验的功能。

附图说明

图1为本发明的实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例一的试验夹紧装置的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明的实施例一的气路系统原理图；

图5为本发明的实施例二的试验夹紧装置的结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参阅图1，本实施例公开了一种微控给风调整阀试验台，包括主机系统和控制系统，主机系统包括机柜1、试验夹紧装置2、气路系统；

机柜1为方形整体式结构，其框架由方管焊接而成，能很好保证质量且不容易发生变形；

同时机柜1表面采用喷塑处理，不仅能够防腐蚀，又美观；

机柜1内部安装有启动盘、过滤减压阀、电磁通断阀、电磁换向阀、压力传感器和其它电器元件。

机柜1上还设置有操作按钮11、触摸屏12和压力表13。

参阅图2和图3，试验夹紧装置2包括底板21、支座22、气缸23、出风口模具24、进风口模具26、支撑座25、定位板27、定位圆销211；

底板21固定安装在机柜1上，支座22固定安装在底板21上，气缸23固定安装在支座22上，出风口模具24固定安装在气缸23的活塞杆上，出风口模具24开设有第一风道，第一风道的进风口与气路系统连接；支撑座25固定安装在底板21上，支撑座25位于气缸23的活塞杆伸出方向上，进风口模具26固定安装在支撑座25上，进风口模具26内开设有第二风道，第二风道的出风口与气路系统连接；

定位板27固定安装在底板21上且位于支座22和支撑座25之间，定位板27上开设有用于放置法兰式给风调整阀的一侧法兰的定位槽；定位圆销211设置在支撑座25上，且定位圆销211对称设置在第二风道的进风口两侧；通过设置定位板27和定位圆销211，对法兰式给风调整阀进行定位。

第一风道的出风口和第二风道的进风口均设置有密封套，当进行给风调整阀的试验时，密封套能够更好地进行密封，不容易出现漏气现象，保证试验的精确性。

试验夹紧装置2还设置有防护挡板28，防护挡板28固定安装在气缸23底部的一侧，通过设置防护挡板28对气缸23进行保护，防止误操作使得气缸23发生位移。

本试验夹紧装置2用于对法兰式给风调整阀进行夹紧，法兰式给风调整阀的进风口和出风口均为法兰结构，因此夹紧方法如下：

将法兰式给风调整阀的出风口处的两法兰孔插入两定位圆销211中，法兰式给风调整阀的进风口处的法兰结构安装在固定槽上，如此将法兰式给风调整阀定位好，之后启动气缸23，气缸23的活塞杆伸出将法兰式给风调整阀夹紧稳固。

控制系统包括触摸屏12和电气控制系统；触摸屏12可对气路系统进行操作，控制各个阀的通断；同时显示气路系统的状态。

给风调整阀的校验主要是通过控制进风口和出风口处的不同压力和风量进行各项试验，因此气动系统作为执行元件是试验台的核心部分。

参阅图4，气路系统包括快充电磁阀101、慢充电磁阀102、进风电磁阀103、快排电磁阀104、慢排电磁阀105、充风电磁阀106、排风电磁阀107、蓄能电磁阀108、第一储能缸109、第二储能缸110、储风缸111、两位三通电磁阀112、气动三联件113、风源压力表114、阀前压力传感器115、阀后压力传感器116、阀前阀后压力表117；

气动三联件113的一端与风源连接，另一端与两位三通电磁阀112的进气口连接，两位三通电磁阀112的两个出气口与气缸23连接，快充电磁阀101和慢充电磁阀102并联后一端与气动三联件113连接，另一端与第一储能缸109的进气口连接，第一储能缸109的出气口连接有并联的进风电磁阀103、快排电磁阀104、慢排电磁阀105，给风调整阀的进气口与进风电磁阀103连接，出气口与并联的充风电磁阀106和蓄能电磁阀108连接；阀前压力传感器115与给风调整阀的进气口连接，阀后压力传感器116与给风调整阀的出气口连接，阀前阀后压力表117连接在阀前压力传感器115和阀后压力传感器116之前；储风缸111的进气口与充风电磁阀106连接，出风口与排风电磁阀107连接；第二储能缸110的进气口与蓄能电磁阀108连接。

第一储能缸109的容量为17.5L，第二储能缸110的容量为11L，储风缸111的容量为200L。快排电磁阀104、慢排电磁阀105和排风电磁阀107后均设有节流阀。

其中，气动三联件113(空气过滤器、减压阀和油雾器)：用于对系统风源压力的调节和对水分及杂质的过滤；

风源压力表114，阀前阀后压力表117：用于显示系统进风压力及给风调整阀前后端压力；

阀前压力传感器115、阀后压力传感器116：采集阀前、阀后的压力信号，用于系统的显示和计算；

两位三通电磁阀112：用于控制气缸23的伸出或缩回，从而实现工件的夹紧或松开；

快充电磁阀101：实现系统的快速充风；

慢充电磁阀102：实现系统的缓慢充风；

进风电磁阀103：用于控制给风调节阀进风口处的开启和锁闭；

第一储能缸109、第二储能缸110、储风缸111、蓄能电磁阀108：防止管道内容积过小，压力变化过快，系统无法控制；

充风电磁阀106：用于充风时间试验中200L储风缸111的充风；

快排电磁阀104、慢排电磁阀105、排风电磁阀107：用于排出系统内部空气压力，达到试验目的。

使用标准工件替换给风调整阀，便可对气路系统进行如下机能试验：

1、充风时间试验

将快充电磁阀101、慢充电磁阀102、进风电磁阀103、充风电磁阀106、蓄能电磁阀105打开，其它阀关闭，设定充风时间为30S，若此时系统压力大于200kPa，则试验合格。

2、保压测漏试验

将进风电磁阀103、充风电磁阀106、蓄能电磁阀105打开，其余阀关闭，设定保压时间30S，若系统压力泄漏量不高于20kPa，则试验合格。

当上述机能试验合格后，将标准工件换成给风调整阀，对给风调整阀进行如下试验：

1、作用性能试验

按照标准，若给风调整阀的导通压力在400kPa-420kPa之间时，则证明试验合格

开始试验时，将快充电磁阀101、进风电磁阀103打开，其余阀关闭，此时风源对给风调整阀进行充风；

在系统压力达到380kPa时，将快充电磁阀101关闭，慢充电磁阀102打开，此时对给风调整阀进行慢充风；

在慢充风阶段，通过监测给风调整阀的出风口处的压力来判断给风调整阀是否导通，当系统监测出出风口处的压力大于5kPa时，则确定给风调整阀已经导通；

此时若系统压力处于400kPa-420kPa之间时，则试验合格，进行下一项的试验；若系统压力低于400kPa，则说明导通压力过小，试验不合格；若系统压力高于420kPa时，则说明导通压力过大，试验不合格；对于不合格的给风调整阀进行相应的调整，重新进行试验。

2、止回逆止试验

根据标准规定，当给风调整阀的进出口的压力接近平衡时，给风调整阀的前端进行排风，当进风口处的压力低于出风口处的压力40kPa时，进行保压1分钟，给风调整阀前端的压力不得上升。

开始试验时，将快充电磁阀101、进风电磁阀103打开，其它阀关闭，风源对给风调整阀进行充风，系统监测出风口处的压力，若出风口处的压力在30S内上升值小于1kPa，则说明给风调整阀的进出口的压力接近平衡；

随后将快充电磁阀101关闭，慢排电磁阀105打开，当给风调整阀的进风口处的压力低于出风口处的压力40kPa时，将慢排电磁阀105关闭，系统采集此时给风调整阀的进风口的压力值，1分钟后再次采集，若两次采集的压力值的差值小于等于1kPa时，则试验合格，进入下一项试验；若两次采集的压力值大于1kPa时，则试验不合格，对于不合格的给风调整阀做相应的调整，则从第一项重新试验。

3、漏泄试验

按照标准，当给风调整阀的阀内压力大于500kPa时，阀体各结合部及排气孔不得泄露。

开始试验时，快充电磁阀101、进风电磁阀103、蓄能电磁阀105打开，其它阀关闭，当系统确定给风调整阀的进风口端的压力大于500kPa时，使用肥皂水涂抹阀体各结合部及排气孔，观看是否有气泡产生；

若没有气泡产生，则试验合格，进入下一项试验；若有气泡产生，则试验不合格，则重新试验。

4、充风时间试验

按照标准，给风调整阀的出风口处接有200L储风缸111，进风口处用500kPa进行充风，储风缸111压力上升到400kPa的时间要求在15分钟之内。

开始试验时，快充电磁阀101、进风电磁阀103、蓄能电磁阀105、充风电磁阀106打开，其它阀关闭，系统实时监测给风调整阀的出风口处的压力值，当压力值大于400kPa时，系统判断充风时间是否小于等于15分钟；

若充风时间小于等于15分钟，则试验合格；若充风时间大于15分钟，则试验不合格，排出系统余风后，做出相应调整后，重新进行试验。本实施例先用标准工件替换给风调整阀，再通过试验夹紧装置2将标准工件夹紧，对系统进行充风时间试验和保压测漏试验两项机能试验，整个过程能够通过触摸屏12进行操作和监控；当系统机能试验合格后，换上法兰式给风调整阀，通过试验夹紧装置2的定位板27和定位圆销211对其进行定位后，随后控制系统控制气缸23将其夹紧；然后对法兰式给风调整阀依次进行作用性能试验、止回逆止试验、漏泄试验、充风时间试验，整个试验过程能通过触摸屏12进行操作和监控。

实施例二

参阅图5，本实施例与实施例一所不同的是：试验夹紧装置2还设置有定位套轴29和定位套210；定位套轴29固定安装在底板21上，定位轴套位于定位板27和支撑座25之间；定位套210可拆卸安装在定位轴套上。

本实施例的试验夹紧装置2用于对螺纹式给风调整阀进行夹紧，螺纹式给风调整阀的底部为圆柱状，将螺纹式给风调整阀的底部置于定位套210中，并手扶螺纹式给风调整阀同时启动气缸23，将螺纹式给风调整阀夹紧固定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种微控给风调整阀试验台，其特征在于：包括主机系统和控制系统，主机系统包括机柜(1)、试验夹紧装置(2)、气路系统；

所述试验夹紧装置(2)包括底板(21)、支座(22)、气缸(23)、出风口模具(24)、进风口模具(26)、支撑座(25)、定位板(27)、定位圆销(211)；

所述底板(21)固定安装在所述机柜(1)上，所述支座(22)固定安装在所述底板(21)上，所述气缸(23)固定安装在所述支座(22)上，所述出风口模具(24)固定安装在所述气缸(23)的活塞杆上，所述出风口模具(24)开设有第一风道，所述第一风道的进风口与所述气路系统连接；所述支撑座(25)固定安装在所述底板(21)上，所述支撑座(25)位于所述气缸(23)的活塞杆伸出方向上，所述进风口模具(26)固定安装在所述支撑座(25)上，所述进风口模具(26)内开设有第二风道，所述第二风道的出风口与所述气路系统连接；

所述定位板(27)固定安装在所述底板(21)上且位于所述支座(22)和所述支撑座(25)之间，所述定位板(27)上开设有用于放置给风调整阀的定位槽；两个所述定位圆销(211)固定安装在所述支撑座(25)上，且对称设置在所述第二风道进风口的两侧；

所述控制系统和所述气路系统均安装在机柜(1)内；所述控制系统与所述气路系统连接，并控制所述气路系统的气路流通；

所述气路系统包括快充电磁阀(101)、慢充电磁阀(102)、进风电磁阀(103)、快排电磁阀(104)、慢排电磁阀(105)、充风电磁阀(106)、排风电磁阀(107)、蓄能电磁阀(108)、第一储能缸(109)、第二储能缸(110)、储风缸(111)、两位三通电磁阀(112)、气动三联件(113)、风源压力表(114)、阀前压力传感器(115)、阀后压力传感器(116)、阀前阀后压力表(117)；

所述气动三联件(113)的一端与风源连接，另一端与所述两位三通电磁阀(112)的进气口连接，所述两位三通电磁阀(112)的两个出气口与所述气缸(23)连接，所述快充电磁阀(101)和所述慢充电磁阀(102)并联后一端与所述气动三联件(113)连接，另一端与所述第一储能缸(109)的进气口连接，所述第一储能缸(109)的出气口连接有并联的所述进风电磁阀(103)、所述快排电磁阀(104)、所述慢排电磁阀(105)，给风调整阀的进气口与所述进风电磁阀(103)连接，出气口与并联的所述充风电磁阀(106)和所述蓄能电磁阀(108)连接；所述阀前压力传感器(115)与给风调整阀的进气口连接，所述阀后压力传感器(116)与给风调整阀的出气口连接，所述阀前阀后压力表(117)连接在所述阀前压力传感器(115)和所述阀后压力传感器(116)之前；所述储风缸(111)的进气口与所述充风电磁阀(106)连接，出风口与所述排风电磁阀(107)连接；所述第二储能缸(110)的进气口与所述蓄能电磁阀(108)连接。

2.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述试验夹紧装置(2)还设置有防护挡板(28)，所述防护挡板(28)固定安装在所述气缸(23)底部的一侧。

3.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述第一风道的出风口和所述第二风道的进风口均设置有密封套。

4.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述试验夹紧装置(2)还设置有定位套轴(29)和定位套(210)；所述定位套轴(29)固定安装在所述底板(21)上，所述定位轴套位于所述定位板(27)和所述支撑座(25)之间；所述定位套(210)可拆卸安装在所述定位套轴(29)上。

5.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述机柜(1)为方形整体式结构，框架使用方管焊接而成。

6.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述机柜(1)的表面采用喷塑处理。

7.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述机柜(1)上还设置有操作按钮(11)、触摸屏(12)和压力表(13)。

8.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述第一储能缸(109)的容量为17.5L，所述第二储能缸(110)的容量为11L，所述储风缸(111)的容量为200L。

9.根据权利要求1所述的微控给风调整阀试验台，其特征在于：所述快排电磁阀(104)、所述慢排电磁阀(105)和所述排风电磁阀(107)后均设有节流阀。

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