CN116758791A - 综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，包括：管路训练模块、储水模块、泵组训练模块、阀门训练模块以及气源模块，其中，所述管路训练模块包括安装座、给水管路接口和的监控设备和仪器仪表设备，用于在训练过程中指导受训人员和实时监测与控制模块内部气压与时间，保障受训人员的安全，所述储水模块包括气源分配板、供气接口，对训练系统起到供水的作用，所述泵组训练模块包括泵组训练台、泵基座、被测泵、过渡接管、水箱、检测仪表和流量计；所述阀门训练模块包括阀门训练台、支撑架、被测阀门、设工装接头、加压泵、压力仪表和打压开关阀，所述气源模块包括厚壁圆管、对称分布于所述厚壁圆管径向方向的阀门接口和阀门。

Description

综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统

技术领域

本发明属于船舶常用管路及设施维修训练系统技术领域，更具体地，涉及综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统。

背景技术

随着船舶运输的发展，海上船舶发生故障的情况越来越频繁，特别是管路、泵组及阀门故障越来越多，因此对船员在这些方面的维修要求也日渐增强，相关的维修训练设施或装置也在不断出现。

在管路维修训练方面，目前受训人员主要是在船舶管路上进行理论学习，或结合功能比较单一的设施进行相关训练，目前的训练设施或装置主要是堵漏训练，通过训练设施或装置使受训人员了解堵漏器材，来掌握堵漏器材的使用，而涉及常用泵组、阀门的应急拆卸和抢修往往需要生产厂家完成，受训人员在这一方面的训练处于空白，因为目前没有相关训练系统，无法进行有效培训，前面所述的生产厂家的相关设施更偏向于泵组、阀门安装测试及性能检测，设施出发点对象是设备，而不是受训人员，在其基础上无法快速转化成维修训练设施。

在上述现有技术中，还存在以下缺陷：(1)装置涵盖训练内容比较单一，只涉及单项的训练内容，不能满足现在对船员的综合能力要求。(2)装置功能比较简单，无法训练严重漏水和气压增大等突发情况的处理，训练效果缺少深度。(3)现有训练系统不具备对受训过程进行实时监控及记录的功能，无法指导和评价受训过程中受训人员的训练过程和训练效果。(4)维修训练和维修检测割裂，现有训练系统没有将科目训练和检测相融合，维修训练结束后无法对维修的效果进行检测。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，包括：管路训练模块、储水模块、泵组训练模块、阀门训练模块以及气源模块；其中，所述管路训练模块包括设于四分之一圆柱体弧形内侧的安装座、设于四分之一圆柱体弧形外侧的给水管路接口和设于所述管路训练模块内顶部的监控设备和仪器仪表设备，用于在训练过程中指导受训人员和实时监测与控制模块内部气压与时间，保障受训人员的安全；所述储水模块包括气源分配板、设于所述储水模块上部的供气接口训练系统；所述泵组训练模块包括泵组训练台、下端与所述泵组训练台固定连接的泵基座、与所述泵基座上端固定连接的被测泵、过渡接管，设于泵组训练台底部的水箱、设于泵组训练台右侧的检测仪表和流量计；所述阀门训练模块包括阀门训练台、设于所述阀门训练台正中的支撑架、被测阀门、设于所述支撑架两侧的工装接头、加压泵、压力仪表和打压开关阀；所述气源模块包括厚壁圆管、对称分布于所述厚壁圆管径向方向的阀门接口和与所述阀门接口焊接的阀门。

进一步的，所述管路训练模块还包括设于同一侧的水密门、观察窗和设于管路训练模块底部的泄放管路。

进一步的，所述给水管路接口通过管路为管路训练模块进行供水，为受训人员模拟在浸水环境下维修的训练。

进一步的，所述储水模块还包括传感器、安全阀和水源进出口，所述安全阀设于储水模块顶部，用于保障储水模块内部压力处于正常值，所述水源进出口设于储水模块下端，方便在训练结束后通过管路将水源回收储水模块。

进一步的，所述泵组训练模块还包括管路和系统开关阀。

进一步的，所述过渡接管位于所述被测泵右侧，分别与被测泵的进出口相连接，过渡接管的一端根据被测泵的型号不同定制不同的接口，另一端与公用的管路系统连接。

进一步的，所述支撑架包括第一竖板、第二竖板和角钢底板，所述第一竖板、第二竖板和角钢底板通过焊接连接形成整体，所述第一竖板与所述被测阀门和工装接头连接，第二竖板起支撑作用，第一竖版和第二竖板组成支撑结构承载被测阀门。

进一步的，所述第一竖板上设置有通孔，用于安装所述被测阀门，通孔尺寸相同，且各通孔之间沿圆路径等距分布；

所述角钢底板设于第一竖板和第二竖板之间，起固定作用。

进一步的，所述工装接头还包括:接头法兰和活套，所述接头法兰与所述被测阀门连接，所述活套与公用管路连接，保证管路的正常供气。

进一步的，所述气源模块还包括焊接于所述厚壁圆管上端的上端盖、设于所述上端盖上端的三通接头、设于三通接头顶部的安全阀接口、设于三通接头右侧的总管接口、下端盖和设于下端盖下端的泄放阀。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，通过设置管路训练模块、储水模块、泵组训练模块、阀门训练模块和气源模块，将常用的管路、阀门和泵组船舶维修训练项目融合为一体化训练系统，通过特制工件、公用基座和支撑架等单元，使训练系统满足不同型号的泵和阀门的拆解、复装，实现一套系统多项训练。

2.本发明的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，通过设置气源模块、储水模块和管路训练模块，气源模块模拟气压突然上升紧急情况，储水模块供水模拟浸水的维修环境，使受训人员在这种环境中进行堵漏等维修训练，填补了现有装置对一些应急环境情形下训练的空白。

3.本发明的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，通过在管路训练模块内设置监控设备，实现对受训人员训练过程中的实时监控，可以对维修训练进行现场指导或者评估，同时通过仪器仪表设备实时监测与控制管路训练模块的气压与时间，确保受训人员的安全。

4.本发明的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，通过仪器仪表设备对管路、泵组和阀门主要参数进行监测和记录，使训练系统可以对设备维修后的性能进行检测。

附图说明

图1为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的总体布置图；

图2为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的训练舱结构示意图；

图3为本发明实施例的训练舱剖视图；

图4为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的压力水舱的结构示意图；

图5为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的泵组训练台的结构示意图；

图6为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的阀门训练台的结构示意图；

图7为本发明实施例阀门训练台中支撑架的结构示意图；

图8为本发明实施例阀门训练台中工装接头的结构示意图；

图9为本发明实施例综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统的气源模块的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-管路训练模块、11-气密门、12-观察窗、13-给水管路接口、14-泄放管路、15-安装座、16-监控设备、17-仪器仪表设备；

2-储水模块、21-检修口、22-传感器、23-气源分配板、24-安全阀、25-供气接口、26-水源进出口

3-泵组训练模块、31-泵基座、32-泵组训练台、33-被测泵、34-过渡接管、35-水箱、36-管路、37-流量计、38-系统开关阀、39-检测仪表；

4-阀门训练模块、41-支撑架、411-第一竖板、412-第二竖板、413-角钢底板、42-阀门训练台、43-被测阀门、44-工装接头、441-接头法兰、442活套、45-加压泵、46-压力仪表、47-打压开关阀；

5-气源模块、51-厚壁圆管、52-上端盖、53-下端盖、54-三通接头、55-安全阀接口、56-总管接口、57-泄放阀、58-阀门接口、59-阀门。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

由图1可知，本发明公开了综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，包括管路训练模块1、储水模块2、泵组训练模块3、阀门训练模块4和气源模块。所述储水模块2设于训练系统左侧，且上端通过管路与气源模块进行连接，下端通过管路分别与所述阀门训练模块4、所述泵组训练模块3和管路训练模块1连接，所述气源模块5设于储水模块2的上部，气源模块5下端通过管路分别与储水模块2上端、阀门训练模块4和管路训练模块3连接，为这些模块提供气压，实现模拟气压升高的应急环境，所述管路训练模块1位于训练系统最右侧，通过管路与气源模块5和储水模块2连接，提供受训人员进行管路维修一个适当的维修环境，所述泵组训练模块3有三种泵组，分别为离心泵泵组、往复泵泵组和螺杆泵泵组，位于训练系统的下侧，通过管路与储水模块2连接，所述阀门训练模块4有三中阀门维修训练，分别是高压气阀、通海阀和电动阀，阀门训练模块4位于训练系统的中心，四周被其他模块环绕布置，且阀门训练模块4上部与气源模块5连接，下部与储水模块2连接。本训练系统通过气源模块5将水压入管路训练模块1，提供浸水训练环境下对管路进行维修，并通过控制气源提供水压突然升高情况下受训人员应急情况的处理，训练系统还可以通过管路将水引入储水模块2，达到反复使用的效果，本训练系统通过对管路训练模块1、储水模块2、泵组训练模块3、阀门训练模块4和气源模块5的位置设置，使管路、泵组和阀门的训练方法及流程更加科学合理。

由图2-3可知，管路训练模块1为四分之一圆柱体异性容器，包括气密门11、观察窗12、给水管路接口13、泄放管路14、安装座15、监控设备16和仪器仪表设备17，所述气密门11和观察窗12设置于同一侧，气密门11可以有效防止在训练过程中出现漏水漏气的情况，可以保证训练过程的顺利有效进行，所述观察窗12为透明玻璃，可供工作人员对内部进行观测，在监控设备出现故障时保障受训人员的安全，所述给水管路接口13设于四分之一圆柱体的弧形外侧，在本实施例中，该给水管路接口13有三个，通过管路与储水模块2连接，储水模块2通过给水管路接口13为管路训练模块1进行供水，为受训人员模拟浸水环境下维修管路，所述泄放管路14设于管路训练模块1底部，在受训人员训练完成之后或遇到紧急情况下，可以通过泄放管路14快速排出内部积水，保障受训人员的安全，所述安装座15设于四分之一圆柱体的弧形内侧，可供受训人员进行管路训练，所述监控设备16和仪器仪表设备17设于管路训练模块1内顶部，通过监控设备16在训练过程中指导受训人员，通过仪器仪表设备17实时监测与控制模块内部气压与时间，保障受训人员的安全。

管路训练模块1的工作原理如下，受训人员进入管理训练模块1，关闭气密门11，保证内部空间的密封性，然后气源模块5一方面供气至储水模块2，储水模块内部气压达到设定值时，水通过管路和给水管路接口13压入管路训练模块，在维修管路上会喷射而出，模拟浸水环境，在必要时，另一方面气源模块5缓慢分阶段充气至管路训练模块1，增加内部气压，总气压不得超过0.1mpa，模拟气压升高的应急情况，随后受训人员在这种环境下可以在安装座15根据训练项目及方案进行管路维修训练，利用堵漏工具对破损管路快速进行应急修复，同时其余工作人员通过监控设备观测训练情况，并实时对受训人员进行指导，并通过仪器仪表设备17检测管路训练模块1内部气压情况，在气压超过安全值时及时停止训练，同时为保障受训人员的安全，训练时间不能超过50分钟，到时间会进行声光报警结束供水和泄压，在训练结束后，通过设于管路训练模块1底部的泄放管路快速排出积水或者回收到压力水舱继续使用。

由图4可知，储水模块2为一卧式胶囊型容器，包括检修口21，传感器22，气源分配板23、安全阀24、供气接口25和水源进出口26，所述检修口21设于储水模块2左侧封口处，用于工作人员对储水模块2进行检修，所述气源分配板23设于储水模块2中部，用于保证在输气过程中,达到理想的供气效果，所述安全阀24和供气接口25设于储水模块2上部，安全阀24用于释放储水模块2内部压力，保障储水模块2的安全性，供气接口25用于为水舱提供气体，所述水源进出口26设于储水模块2下端，训练结束后可以通过管路将水源回收储水模块，达到反复使用的效果。

在本实施例中，根据电气控制技术方案还设置安装了压力与水位测量仪器仪表，用于监测储水模块水位及内部气压。

由图5可知，泵组训练模块3包括泵基座31、泵组训练台32、被测泵33、过渡接管34、水箱35、管路36、流量计37、系统开关阀38和检测仪表39，所述泵基座31下端与泵组训练台32固定连接，上端与被测泵33固定连接，在本实施例中，所述泵基座31为多用途基座，可以同时安装固定训练中常用的离心泵、往复泵和螺杆泵。所述过渡接管34位于被测泵33右侧，分别与被测泵33的进出口相连接，过渡接管34的一端根据被测泵的型号不同定制不同的接口，另一端与公用的管路系统连接。所述流量计37设于泵组训练台右侧管路上，用于记录液体经过时的流量大小，所述水箱35设于泵组训练台32底部，所述系统开关阀38设于公用管路上，水箱35右侧连接管路，通过系统开关阀38控制水源流通，所述检测仪表39设于泵组训练台32右侧，用于受训人员训练完成后进行检测。

泵组训练模块3的工作原理如下，受训人员将有关泵组的训练内容拆解、复装完毕，泵基座31固定安装于泵组训练台32，被测泵33固定安装于泵基座31上，同时被测泵33进出口配装对应的过渡接管与管路、水箱连成整体结构，完成后通过气源模块5给储水模块2提供适当的压力，将水引入泵组训练台32底部的水箱35，开启进口阀门系统开关阀38，启动被测泵33，泵组运行后，逐步开启出口阀门系统开关阀38，直至稳定运行，通过流量计37和检测仪表39进行测试，评估训练效果。通过对泵组的拆解、复装训练和功能测试，可以快速提高受训人员对不同型号泵组的安装、拆解，提高受训人员对泵组的熟练程度和安装速度，同时，可以通过压力和流量等参数，对受训人员的训练效果和维修后的泵组性能进行评估。

通过图6可知，阀门训练模块4包括支撑架41、阀门训练台42、被测阀门43、工装接头44、加压泵45、压力仪表46和打压开关阀47，所述支撑架41设于所述阀门训练台42正中，支撑架41下端与阀门训练台42固定连接，上端竖板对所述被测阀门43起连接支撑作用，所述被测阀门43设于支撑架上端竖板之间，保证被测阀门的正常运行，所述工装接头44设于支撑架41两侧，中间留有一段空隙用于和被测阀门43的进出口相连接，另一端则与公用管路相连接，通过对管路进行供气和供水实现对被测阀门43气密性和水压进行检测，所述加压泵45设于阀门训练台42左侧底部，通过管路与打压开关阀47连接，所述压力仪表46设于阀门训练台42左侧竖板上，用于记录和监测阀门水压，在本实施例中，所述支撑架41有三种，可以满足高压气阀、通海阀、电动阀等九钟不同型号阀门的支撑固定。

具体的，由图8可知，支撑架41还包括：第一竖板411、第二竖板412和角钢底板413，所述第一竖板411、第二竖板412和角钢底板413通过焊接连接形成整体结构，第一竖板411与被测阀门43和工装接头44连接，第二竖板起支撑作用，第一竖版411和第二竖板412组成支撑结构承载被测阀门43，第一竖板411上设置有通孔，用于安装被测阀门43，通孔尺寸相同，且各通孔之间沿圆路径等距分布，所述角钢底板413设于第一竖板411和第二竖板412之间，起固定作用，角钢底板413规格相同，所述第一竖板411和第二竖板412根据被测阀门43型号选择对应规格的竖板。

具体的，由图9可知，工装接头44还包括:接头法兰441和活套442，所述接头法兰441与被测阀门43连接所述活套与公用管路连接，保证管路的正常供气，工装接头44根据阀门型号、口径不同，设置了9种不同型号的工装接头44，其中一端接口特殊定制，另一端则采用统一规格与公用管路系统连接，在本实施例中，图中所示44为DN50球阀的工装接头44示意图。

阀门训练模块4的工作原理如下，受训人员将有关阀门的训练内容拆解、复装完毕，安装之前，确定训练的阀门类型号，然后根据阀门型号准备对应的支撑架41和工装接头44，受训人员将支撑架41固定安装于阀门训练台42中间位置，再将被测阀门43安装于支撑架上，确保被测阀门43的稳定性，随后采用对应型号的工装接头44与被测阀门44进出口和公用管路连接，与阀门训练台42形成整体，复装完毕后，气源模块5供气，将气源导入管路检测被测阀门43的气密性，若经过检测阀门气密性合格，则再通过储水模块2将水引入加压泵，打开开关阀，对气密性合格的被测阀门43切换管路进行水压检测，训练结束，对受训人员训练项目和检修后性能进行评估，通过对被测阀门43拆解和复装和功能测试，可以快速提升受训人员的对阀门拆解安装的熟练程度，提高受训人员的专业水平，通过气密性检测和水压检测可以检验受训人员训练完成后设备的性能。

如图7所示，气源模块5包括:厚壁圆管51、上端盖52、下端盖53、三通接头54、安全阀接口55、总管接口56、泄放阀57、阀门接口58、阀门59，所述上端盖52焊接于所述厚壁圆管51上端，上端盖51上端连接三通接头54，所述三通接头54顶端设有安全阀接口55，右侧设有总管接口56，安全阀可以防止压力设备和容器或易引起压力升高或容器内部压力超过限度而发生爆裂，所述下端盖53焊接于厚壁圆管51下端，下端盖53下端连接泄放阀57，所述泄放阀57在内部压力过大时会自动释放内部的压力，以保证装置的安全，所述阀门接口58对称分布于厚壁圆管51径向方向，阀门接口58一端与厚壁圆管51连接，另一端焊接阀门59。

在本实施例中，根据功能范围厚壁圆管51上设计有八组阀门接口58，阀门58均采用不锈钢截止阀，可以实现充放气双向工作。

在本实施例中，通过设置管路训练模块1、储水模块2、泵组训练模块3、阀门训练模块4和气源模块5，将常用的管路、阀门和泵组船舶维修训练项目综合在一起，通过特制工件、公用基座和支撑架41等单元，使训练系统满足不同型号的泵和阀门的拆解、复装。

在本实施例中，通过设置气源模块5、储水模块2和管路训练模块1，气源模块5模拟气压突然上升紧急情况，储水模块2供水模拟浸水的维修环境，使受训人员在这种环境中进行堵漏等维修训练，填补了现有装置对一些应急环境情形下训练的空白。

在本实施例中，通过在管路训练模块1内设置监控设备，实现对受训人员训练过程中的实时监控，可以对维修训练进行现场指导或者评估，同时通过仪器仪表设备实时监测与控制管路训练模块的气压与时间，确保受训人员的安全。

在本实施例中，通过仪器仪表设备对管路、泵组和阀门主要参数进行监测和记录，使训练系统可以对设备维修后的性能进行检测。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，包括：管路训练模块(1)、储水模块(2)、泵组训练模块(3)、阀门训练模块(4)以及气源模块(5)；其中，

所述管路训练模块(1)包括设于四分之一圆柱体弧形内侧的安装座(15)、设于四分之一圆柱体弧形外侧的给水管路接口(13)和设于所述管路训练模块(1)内顶部的监控设备(16)和仪器仪表设备(17)，用于在训练过程中指导受训人员和实时监测与控制模块内部气压与时间，保障受训人员的安全；

所述储水模块(2)包括气源分配板(23)、设于所述储水模块(2)上部的供气接口(25)训练系统；

所述泵组训练模块(3)包括泵组训练台(32)、下端与所述泵组训练台(32)固定连接的泵基座(31)、与所述泵基座(31)上端固定连接的被测泵(33)、过渡接管(34)，设于泵组训练台(32)底部的水箱(35)、设于泵组训练台(32)右侧的检测仪表(39)和流量计(37)；

所述阀门训练模块(4)包括阀门训练台(42)、设于所述阀门训练台(42)正中的支撑架(41)、被测阀门(43)、设于所述支撑架(41)两侧的工装接头(44)、加压泵(45)、压力仪表(46)和打压开关阀(47)；

所述气源模块(5)包括厚壁圆管(51)、对称分布于所述厚壁圆管(51)径向方向的阀门接口(58)和与所述阀门接口(58)焊接的阀门(59)。

2.根据权利要求1所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述管路训练模块(1)还包括设于同一侧的水密门(11)、观察窗(12)和设于管路训练模块(1)底部的泄放管路(14)。

3.根据权利要求2所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述给水管路接口(13)通过管路为管路训练模块(1)进行供水，为受训人员模拟在浸水环境下维修的训练。

4.根据权利要求1所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述储水模块(2)还包括传感器(22)、安全阀(24)和水源进出口(26)，所述安全阀(24)设于储水模块(2)顶部，用于保障储水模块(2)内部压力处于正常值，所述水源进出口(26)设于储水模块(2)下端，方便在训练结束后通过管路将水源回收储水模(2)块。

5.根据权利要求1所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述泵组训练模块(3)还包括管路(36)和系统开关阀(39)。

6.根据权利要求5所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述过渡接管(34)位于所述被测泵(33)右侧，分别与被测泵(33)的进出口相连接，过渡接管(34)的一端根据被测泵的型号不同定制不同的接口，另一端与公用的管路系统连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述支撑架(41)包括第一竖板(411)、第二竖板(412)和角钢底板(413)，所述第一竖板(411)、第二竖板(412)和角钢底板(413)通过焊接连接形成整体，所述第一竖板(411)与所述被测阀门(43)和工装接头(44)连接，第二竖板(412)起支撑作用，第一竖版(411)和第二竖板(412)组成支撑结构承载被测阀门(43)。

8.根据权利要求7所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述第一竖板(411)上设置有通孔，用于安装所述被测阀门(43)，通孔尺寸相同，且各通孔之间沿圆路径等距分布；

所述角钢底板(413)设于第一竖板(411)和第二竖板(412)之间，起固定作用。

9.根据权利要求8所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述工装接头(44)还包括:接头法兰(441)和活套(442)，所述接头法兰(441)与所述被测阀门(43)连接，所述活套(442)与公用管路连接，保证管路的正常供气。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的综合管泵阀维修与检测的融合一体化训练系统，其特征在于，所述气源模块(5)还包括焊接于所述厚壁圆管(51)上端的上端盖(52)、设于所述上端盖(52)上端的三通接头(54)、设于三通接头(54)顶部的安全阀接口(55)、设于三通接头(54)右侧的总管接口(56)、下端盖(53)和设于下端盖(53)下端的泄放阀(57)。