CN115200806A - 一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置 - Google Patents

一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置 Download PDF

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朱江艳
李卓睿
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Abstract

本发明公开了一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，包括：配浆桶、进料管道、循环桶、出料管道、循环管道、加压泵、控制器模块、单向阀、驱动模块、压力计传感器、流量计传感器、控制器模块；可以通过改变单向阀工作环境中的压力、流速、浆体浓度，来对影响单向阀性能的因素单独测试，也可以考虑几种因素的共同作用的影响，测试单向阀的整体性能；测试前设置参数后，在测试过程中无需人为监督测试过程中压力、流速等情况。

Description

一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置。
背景技术
高压隔膜泵属于往复泵的范畴，应用于输送高压、高温、高腐蚀等复杂工况的固液两相介质，在石油、化工、煤炭、冶金、制糖和污水处理等工业生产领域应用较广，本发明以矿浆输送为应用场景，以高压隔膜泵为单向阀的应用载体。单向阀作为高压隔膜泵的一个重要机械零部件，需具有良好的快开/快关、密封性及承压性，因而比高压隔膜泵的其他部件更容易出现故障，其性能状态的好坏直接影响整台设备的运行可靠性。为了保证单向阀的可靠性，在其设计、生产过程中需要对单向阀阀座的抗冲击性和阀芯耐磨性以及单向阀整体性能进行测试，以确保单向阀的产品质量。
由于矿浆输送中单向阀的工作环境较为复杂，单向阀运行过程中阀座会受到阀体的冲击力，阀体受到矿浆颗粒的摩擦力和大流量的压力。但目前对单向阀性能的测试无法准确模拟出实际环境的工况；测试参数及条件无法人为根据产品自身性能灵活调节控制；测试结果准确度不足。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，可以通过改变单向阀工作环境中的压力、流速、浆体浓度，来对影响单向阀性能的因素单独测试，也可以考虑几种因素的共同作用的影响，测试单向阀的整体性能；测试前设置参数后，在测试过程中无需人为监督测试过程中压力、流速等情况；
为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，包括：配浆桶、进料管道、循环桶、出料管道、循环管道、加压泵、控制器模块、单向阀、驱动模块、压力计传感器、流量计传感器、控制器模块；
所述配浆桶通过进料管道与循环桶连接；循环桶出口连接出料管道；循环桶进口与出口通过循环管道形成闭合循环回路；
所述循环管道上安装加压泵，经过加压泵加压泵出的浆体压力及流量被循环管道上安装的流量计传感器和压力计传感器实时采集；
所述流量计传感器和压力计传感器采集的浆体压力信息和流量信息由控制器模块实时处理后，与所设置阈值比对，并得出反馈结果，根据反馈结果控制加压泵工作状态；
经过加压泵泵出的浆体经过循环管道上的单向阀后循环回到循环桶；
所述单向阀安装位置外侧管道安装震动信号检测装置；
优选的，所述进料管道上安装入口阀，在入口阀上连接入口阀控制器；通过入口阀控制器控制入口阀的开闭；
优选的，所述循环桶上安装液位检测器，所述液位检测器与入口阀控制器连接；
优选的，所述出料管道上安装出口阀，在出口阀上连接出口阀控制器；
优选的，所述循环桶与加压泵之间的循环管道上安装出口阀，在出口阀上连接出口阀控制器；
优选的，所述控制器模块与驱动模块、压力计传感器、流量计传感器连接；控制器模块接收压力计传感器和流量计传感器实时采集的浆体压力和浆体流量数据；控制器模块连接驱动模块，驱动模块控制单向阀运动频率和开度大小；
优选的，所述单向阀包括阀座、胶圈、阀芯；
优选的，所述振动信号检测装置包括加速度传感器、信号调理电路、数据采集系统和PC端信号分析系统。
本发明的有益效果是：
1)本发明应用配浆桶、循环桶、和循环管道模拟出了实际管道运输矿浆过程中单向阀工作的真实环境来完成测试过程；循环结构节省空间，节约资源；模拟产品的实际工作状态测试，有效控制产品质量；
2)循环桶设计液位检测器配合入口阀控制器对入口阀进行控制，可以避免循环桶内在循环注入浆体的同时，配浆桶内注入过多的浆体；
3)通过控制器录入模拟实验参数，控制模块控制加压泵提供对应的浆体压力和流量；实验过程中根据压力计传感器和流量计传感器实时采集到的数据由控制器模块通过驱动模块控制单向阀的开度；也可单独通过压力计传感器或流量计传感器采集的数据由驱动模块控制单向阀的开度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的单向阀结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-配浆桶，2-进料管道，3-入口阀，4-入口阀控制器，5-出料管道，6-出口阀，7-出口阀控制器，8-循环桶，801-液位检测器，9-循环管道，10-加压泵，11-单向阀，1101-阀座。1102-胶圈，1103-阀芯，12-驱动模块，13-压力计传感器，14-流量计传感器，15-控制器模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，包括：配浆桶1、进料管道2、循环桶8、出料管道5、循环管道9、加压泵10、控制器模块15、单向阀11、驱动模块12、压力计传感器13、流量计传感器14、控制器模块15；
所述配浆桶1通过进料管道5与循环桶8连接；循环桶8出口连接出料管道5；循环桶8进口与出口通过循环管道9形成闭合循环回路；
所述循环管道9上安装加压泵10，经过加压泵10加压泵出的浆体压力及流量被循环管道9上安装的流量计传感器14和压力计传感器13实时采集；
所述流量计传感器14和压力计传感器13采集的浆体压力信息和流量信息由控制器模块15实时处理后，与所设置阈值比对，并得出反馈结果，根据反馈结果控制加压泵10工作状态；
经过加压泵10泵出的浆体经过循环管道9上的单向阀11后循环回到循环桶8；
所述单向阀11安装位置外侧管道安装震动信号检测装置；
优选的，所述进料管道2上安装入口阀3，在入口阀3上连接入口阀控制器4；通过入口阀控制器4控制入口阀3的开闭；
优选的，所述循环桶8上安装液位检测器801，所述液位检测器801与入口阀控制器4连接；
优选的，所述出料管道5上安装出口阀6，在出口阀6上连接出口阀控制器7；
优选的，所述循环桶8与加压泵10之间的循环管道9上安装出口阀6，在出口阀6上连接出口阀控制器7；
优选的，所述控制器模块15与驱动模块12、压力计传感器13、流量计传感器14连接；控制器模块15接收压力计传感器13和流量计传感器14实时采集的浆体压力和浆体流量数据；控制器模块15连接驱动模块12，驱动模块12控制单向阀11运动频率和开度大小；
优选的，所述单向阀11包括阀座1101、胶圈1102、阀芯1103；
优选的，所述振动信号检测装置包括加速度传感器、信号调理电路、数据采集系统和PC端信号分析系统。
实施例2
在本实施例中，测试单向阀的整体性能：首先，将待测单向阀11的阀芯1103固定在固定座的一端，将单向阀11的阀座1101固定在固定座的另一端，保证阀芯1103能在阀座1101高度内运动。然后，在配浆桶1内配备一定质量百分数的矿浆，打开入口阀3，矿浆流入循环桶8内，打开出口阀6，浆体流至加压泵10浆体施加动力，浆体沿着循环管道9流至单向阀11；打开驱动模块12，控制器模块15会根据压力计传感器13检测到的压力调节单向阀11的开度；浆体顺着循环管道9流回到循环桶8内；系统运行稳定后打开信号检测装置，采集单向阀的振动信号并进行分析，对单向阀的整体性能进行评价；测试结束后打开出口阀6，清空循环桶8内浆体。
实施例3
如上述的高压隔膜泵单向阀性能测试系统，在本实施例中，测试浆体流速对单向阀性能的影响：配浆桶1内备制好一定质量百分数的矿浆后，调节加压泵10至适当，然后保持压力不变，调节驱动模块12来调节单向阀11的开度至适当，保持不变，调节入口阀3的开度，来调节循环管道9内浆体的流速。将同一型号单向阀11在不同流速、相同压力、相同时长下进行试验，通过对信号检测装置采集到的单向阀11振动信号进行分析来判断单向阀11的磨损情况，可以测试流速对单向阀11的磨损程度的影响。
实施例4
如上述的高压隔膜泵单向阀性能测试系统，在本实施例中，测试浆体压力对单向阀性能的影响：配浆桶1内备制好一定质量百分数的矿浆后，调节入口阀3开度适当，然后保持不变，调节加压泵10，调节循环管道9内浆体的压力，控制器模块15根据压力计传感器13检测结果调节单向阀11的开度。将同一型号单向阀11在不同压力、相同流速、相同时长下进行试验，通过对信号检测装置采集到的单向阀11振动信号进行分析来判断单向阀11的磨损情况，可以测试压力对单向阀11的冲刷程度的影响。
实施例5
如上述的高压隔膜泵单向阀性能测试系统，在本实施例中，测试浆体浓度对单向阀性能的影响：调节入口阀3开度、加压泵10适当，然后保持不变，分别在配浆桶1内备制好不同质量百分数的矿浆。将同一型号单向阀11在相同压力、相同流速、相同时长、不同浆体浓度下进行试验，通过对信号检测装置采集到的单向阀振动信号进行分析来判断单向阀11的磨损情况，可以测试浆体浓度对单向阀的磨损程度的影响。
实施例6
如上述的高压隔膜泵单向阀性能测试系统，在本实施例中，测试应用不同材料胶圈的单向阀的密封性：在浆体浓度、循环管道9内压力、浆体流速相同的情况下，更换单向阀11内的胶圈1102，如图2，然后，用压力计传感器13检测单向阀11流入侧和流出侧的压力，根据两侧的压差来判断单向阀的密封性。
实施例7
如上述的高压隔膜泵单向阀性能测试系统，在本实施例中，测试单向阀11内壁不同耐磨材料的性能：在浆体浓度、循环管道内压力、浆体流速相同的情况下，在单向阀11阀体内涂上耐磨材料，通过对信号检测装置采集到的单向阀振动信号进行分析来判断单向阀的磨损情况，可测试耐磨材料的性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，包括：配浆桶、进料管道、循环桶、出料管道、循环管道、加压泵、控制器模块、单向阀、驱动模块、压力计传感器、流量计传感器、控制器模块；
所述配浆桶通过进料管道与循环桶连接；循环桶出口连接出料管道；循环桶进口与出口通过循环管道形成闭合循环回路；
所述循环管道上安装加压泵，经过加压泵加压泵出的浆体压力及流量被循环管道上安装的流量计传感器和压力计传感器实时采集；
所述流量计传感器和压力计传感器采集的浆体压力信息和流量信息由控制器模块实时处理后，与所设置阈值比对，并得出反馈结果，根据反馈结果控制加压泵工作状态；
经过加压泵泵出的浆体经过循环管道上的单向阀后循环回到循环桶；
所述单向阀安装位置外侧管道安装震动信号检测装置。
2.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述进料管道上安装入口阀，在入口阀上连接入口阀控制器；通过入口阀控制器控制入口阀的开闭。
3.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述循环桶上安装液位检测器，所述液位检测器与入口阀控制器连接。
4.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述出料管道上安装出口阀，在出口阀上连接出口阀控制器。
5.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述循环桶与加压泵之间的循环管道上安装出口阀，在出口阀上连接出口阀控制器。
6.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述控制器模块与驱动模块、压力计传感器、流量计传感器连接；控制器模块接收压力计传感器和流量计传感器实时采集的浆体压力和浆体流量数据；控制器模块连接驱动模块，驱动模块控制单向阀运动频率和开度大小。
7.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述单向阀包括阀座、胶圈、阀芯。
8.根据权利要求1所述一种高压隔膜泵单向阀性能测试装置，其特征在于，所述振动信号检测装置包括加速度传感器、信号调理电路、数据采集系统和PC端信号分析系统。
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CN115509174A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司 管道输煤加压泵站控制系统及控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115509174A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司 管道输煤加压泵站控制系统及控制方法
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