CN117168801B - 一种大口径球阀性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于球阀性能检测技术领域，尤其涉及一种大口径球阀性能检测装置；包括检测台、快速插接单元、循环供水单元、流量调节单元和启闭执行单元；具体对大口径球阀进行性能检测时；先通过启闭执行单元下移将大口径球阀上的阀杆相插接完成限位；随后通过快速插接单元与大口径球阀的进水口和出水口进行密封连通；最后通过启动流量调节单元、启闭执行单元以及循环供水单元完成往复启闭大口径球阀的操作；本发明可以通过流量调节单元进行一段时间改变通道内部压力大小后再结合启闭执行单元带动球体往复启闭去充分模拟球体受到的不同冲击力度后测试球阀是否泄漏以及启闭是否顺畅，其中启闭执行单元还可以对大口径球阀进行密封接通前的固定限位。
Description
技术领域
本发明属于球阀性能检测技术领域，尤其涉及一种大口径球阀性能检测装置。
背景技术
在工业生产流程中，管路系统是非常重要的组成部分，而球阀则是管路系统中不可或缺的关键组件。
大口径球阀是一种专为管路系统设计的特殊球阀，是一种阀门，用于在大流量、高压力的流体系统中控制流体。大口径球阀的直径一般在两英寸以上，通常安装在管道的起始端或末端。大口径球阀的主要优点是其开关轻便、密封可靠、流阻小、寿命长等；广泛应用于化工、石油、天然气、冶金、电力、纺织、造纸、食品、制药等行业；用于控制、切断管道中的流体。
首先，大口径球阀允许通过的瞬时流量大，长期往复操作阀杆带动球体将通道启闭的瞬间，通道内部流通的介质对球体压力会瞬间增大，介质抵触在球体上的压力容易造成球体与密封结构之间产生缝隙使得球体偏斜晃动，致使球体将通道关闭后还会存在介质泄漏，造成球体后续关闭不严；而目前测试设备测试过程多为定流量状态下测试，定流量测试相对于变流量测试时其测试结果较为不准确，缺少流液压力的大小变化下的试验对照；并且每次测试时球阀与外部测试设备连通过程繁琐，无法保证快速密封连接。
其次，大口径球阀在投入使用前需要保证球体转动顺畅，防止通道内部的介质抵推球体使球体与密封结构之间摩擦过大造成球体启闭不顺畅；所以需要测试设备操作阀杆控制球体转动进行模拟检测，测试设备模拟检测时难以调节通道内部的流量大小去测试球体转动是否顺畅。
所以，为了提高对大口径球阀性能检测的效果，本发明提供了一种大口径球阀性能检测装置。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供的一种大口径球阀性能检测装置，以在对球体进行往复启闭的条件下模拟管道内部压力瞬时改变对球体造成的冲击影响而检测后续球阀的使用性能。为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
本发明提供一种大口径球阀性能检测装置，包括检测台、快速插接单元、循环供水单元、流量调节单元和启闭执行单元；所述的检测台的上端面左右对称设置有滑槽，所述的快速插接单元通过滑动配合方式设置在滑槽的内部，检测台的下端设置有循环供水单元，且循环供水单元与快速插接单元相连通，所述的流量调节单元与左侧的快速插接单元相连接，位于检测台的中部设置启闭执行单元，且启闭执行单元与检测台中部放置的待检测的大口径球阀相配合完成往复启闭大口径球阀的操作。
所述的流量调节单元包括通过螺纹连接方式设置在其中一个对接筒的内螺纹接口内部的导流筒，所述导流筒靠近内螺纹接口的一端通过导流筒端部开设的沉孔设置有隔挡台柱，导流筒远离内螺纹接口的一端通过电机座设置有执行电机，执行电机的输出轴贯穿设置在导流筒的内部，执行电机的输出轴连接有转动丝杠，转动丝杠位于导流筒的内部，转动丝杠的外壁螺纹连接有与隔挡台柱相互配合的活动台柱，且活动台柱与隔挡台柱相互靠近的一端圆周外壁均匀设置有导流孔，所述的活动台柱通过沿导流筒轴线方向滑动配合的方式设置在导流筒的内部，导流筒外壁靠近隔挡台柱的一侧设置有进流口。
根据有利的实施例，所述的检测台中部设置有承托架，所述的承托架中部为便于对大口径球阀进行支撑的内凹结构。
根据有利的实施例，所述的快速插接单元包括通过滑动配合方式设置在滑槽内部的立板，位于检测台的下端中部通过电机座设置有双轴电机，双轴电机的两个输出轴均固定连接有调距丝杠，两个调距丝杠分别与对应一侧的立板之间通过螺纹配合方式相连，且调距丝杠通过轴承转动连接在检测台上，立板上均匀设置有安装孔。
根据有利的实施例，所述的快速插接单元还包括通过螺栓设置在安装孔内部的对接筒，两个对接筒相互靠近的一端设置有环形沉槽，位于环形沉槽的内部通过周向设置的弹簧安装有密封橡胶垫，位于环形沉槽的内部还通过滑动配合方式均匀设置有定位柱，且定位柱靠近对接筒轴线的一端设置有锁定块，两个对接筒相互靠近的一端圆周外壁通过转动连接方式套设有操作环，且操作环贴合对接筒的一侧开设有环形通槽，定位柱远离对接筒轴线的一端穿过环形通槽伸入操作环的内部；位于操作环内部的定位柱外壁套设有弹簧，且弹簧的一端抵触在定位柱端部，弹簧的另一端抵触在套设在定位柱外壁的挡块上，所述的挡块位于操作环的内部，且挡块与操作环之间接触的端面均匀设置有滚珠。
根据有利的实施例，所述的操作环腔体内壁沿圆周方向均匀设置有渐变型弧形凸起，且挡块抵触在渐变型弧形凸起的外壁；所述两个对接筒相互远离的一端设置有内螺纹接口。
根据有利的实施例，所述的循环供水单元包括设置在检测台下端的储水箱，且储水箱的左侧连通设置有水泵，水泵的出水口与导流筒上开设的进流口相连通，储水箱的右侧连通设置有回流管，回流管的另一端与检测台右侧的对接筒相连通。
根据有利的实施例，所述的启闭执行单元包括倒立设置在检测台侧壁的L型卡台，L型卡台的水平段上端面滑动设置有齿条，L型卡台的水平段上端面还设置有伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩端与齿条相连接，所述L型卡台的水平段转动设置有操作轴，操作轴的上端圆周外壁固定设置有与齿条相啮合的齿轮，操作轴的下端设置有内筒，内筒的内壁均匀设置有倒置的L型卡槽，位于内筒的内部通过上下滑动配合方式设置有与大口径球阀的阀杆相互配合的插接件；内筒内壁竖直开设有与L型卡槽水平段连通的竖直槽，插接件的顶部两端设置有与竖直槽滑动配合的凸起。
与现有技术相比较，本发明实施例提供的一种大口径球阀性能检测装置具有如下有益效果：1、本发明设置的快速插接单元采用环形沉槽与锁定块实现与大口径球阀两端的通道进行连通对接后完成内外卡接密封，配合双向驱动的双轴电机控制立板位置移动，从而实现对大口径球阀的通道进行接通；且接通后具有自锁定功能，防止对接筒与大口径球阀的进水口和出水口脱离。
2、本发明流量调节单元中活动台柱的位置移动可以调整流通的介质流量大小，其压力大小可以进行高低定量以及无规则的变量调节，充分模拟流通的介质压力变化下再重复启闭球体模拟启闭球体瞬间压力的大小变化对球体产生的偏斜晃动试验。
3、本发明设置的启闭执行单元不仅可以对大口径球阀进行密封接通前的固定限位，还可以快速控制阀杆带动球体重复启闭模拟，完成球体经过不同压力的介质冲击后再得出球体启闭的瞬间，内部介质的流通压力是否影响阀杆控制球体启闭与球阀的密封性能。
4、本发明可以通过流量调节单元进行一段时间改变通道内部压力大小后再结合启闭执行单元带动球体往复启闭去充分模拟球体受到的不同冲击力度后测试球阀是否泄漏以及启闭是否顺畅，其中启闭过程通过启闭执行单元进行测试，并且启闭执行单元还可以对大口径球阀进行密封接通前的固定限位。
附图说明
图1为本大口径球阀性能检测装置的第一位置立体结构示意图。
图2为本大口径球阀性能检测装置的第二位置立体结构示意图。
图3为本大口径球阀性能检测装置的主视图。
图4为本发明中快速插接单元的主视位置剖视图。
图5为本发明中快速插接单元的侧视位置剖视图。
图6为本发明图4中的A处局部放大图。
图7为本发明流量调节单元的俯视位置剖视图。
图8为本发明启闭执行单元的主视位置剖视图。
图中附图标记：1、检测台；2、快速插接单元；3、循环供水单元；4、流量调节单元；5、启闭执行单元；11、承托架；21、立板；22、双轴电机；23、调距丝杠；24、对接筒；25、密封橡胶垫；26、定位柱；27、锁定块；28、操作环；29、挡块；20、渐变型弧形凸起；31、储水箱；32、水泵；33、回流管；41、导流筒；42、隔挡台柱；43、执行电机；44、转动丝杠；45、活动台柱；46、进流口；51、L型卡台；52、齿条；53、伸缩气缸；54、操作轴；55、齿轮；56、内筒；57、插接件。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本申请作进一步的详细说明。
请结合参阅图1和图2，一种大口径球阀性能检测装置，包括检测台1、快速插接单元2、循环供水单元3、流量调节单元4和启闭执行单元5；所述的检测台1的上端面左右对称设置有滑槽，所述的快速插接单元2通过滑动配合方式设置在滑槽的内部，检测台1的下端设置有循环供水单元3，且循环供水单元3与快速插接单元2相连通，所述的流量调节单元4与左侧的快速插接单元2相连接，位于检测台1的中部设置启闭执行单元5，且启闭执行单元5与检测台1中部放置的待检测的大口径球阀相配合完成往复启闭大口径球阀的操作；所述的检测台1中部设置有承托架11，所述的承托架11中部为便于对大口径球阀进行支撑的内凹结构。
具体对大口径球阀进行性能检测时，首先将大口径球阀放置在承托架11上端，紧接着通过启闭执行单元5下移与大口径球阀上的阀杆相插接，完成对大口径球阀的限位；随后通过快速插接单元2与大口径球阀的进水口和出水口进行密封连通；最后通过启动流量调节单元4、启闭执行单元5以及循环供水单元3完成往复启闭大口径球阀的操作。
请结合参阅图3，所述的快速插接单元2包括通过滑动配合方式设置在滑槽内部的立板21，位于检测台1的下端中部通过电机座设置有双轴电机22，双轴电机22的两个输出轴均固定连接有调距丝杠23，两个调距丝杠23分别与对应一侧的立板21之间通过螺纹配合方式相连，且调距丝杠23通过轴承转动连接在检测台1上，两个调距丝杠23的螺纹方向相反，立板21上均匀设置有安装孔。
请结合参阅图3、图4、图5和图6，所述的快速插接单元2还包括通过螺栓设置在安装孔内部的对接筒24，两个对接筒24相互靠近的一端设置有环形沉槽，位于环形沉槽的内部通过周向设置的弹簧安装有密封橡胶垫25，位于环形沉槽的内部还通过滑动配合方式均匀设置有定位柱26，且定位柱26靠近对接筒24轴线的一端设置有锁定块27，两个对接筒24相互靠近的一端圆周外壁通过转动连接方式套设有操作环28，且操作环28贴合对接筒24的一侧开设有环形通槽，定位柱26远离对接筒24轴线的一端穿过环形通槽伸入操作环28的内部；位于操作环28内部的定位柱26外壁套设有弹簧，且弹簧的一端抵触在定位柱26端部，弹簧的另一端抵触在套设在定位柱26外壁的挡块29上，所述的挡块29位于操作环28的内部，且挡块29与操作环28之间接触的端面均匀设置有滚珠；所述的操作环28腔体内壁沿圆周方向均匀设置有渐变型弧形凸起20，且挡块29抵触在渐变型弧形凸起20的外壁；所述两个对接筒24相互远离的一端设置有内螺纹接口。
具体将快速插接单元2与大口径球阀的进水口和出水口进行密封连通时，首先启动双轴电机22带动两个调距丝杠23分别转动，从而控制两个立板21相互靠近，使得大口径球阀的进水口和出水口端均插入环形沉槽内；随着两个立板21继续靠近，大口径球阀的进水口端部和出水口端部均逐渐抵压密封橡胶垫25直至立板21无法移动时停止双轴电机22的工作；此时通过密封橡胶垫25可以保持大口径球阀的进水口端部和出水口端部均密封；同时，初始的时候渐变型弧形凸起20的低端与挡块29相配合，且锁定块27与密封橡胶垫25相接触贴合，定位柱26会带动锁定块27插入大口径球阀端部外壁的卡槽内部，实现对大口径球阀的锁紧，进一步的防止在测试过程中快速插接单元2与大口径球阀的进水端和出水端脱离；当将对接筒24与大口径球阀的进水口和出水口脱离时，需要先转动外部的操作环28将渐变型弧形凸起20的高处与挡块29相配合使得锁定块27脱离大口径球阀端部外壁的卡槽，设置的快速插接单元2采用环形沉槽与锁定块27实现与大口径球阀两端的通道进行连通对接后完成内外卡接密封，配合双向驱动的双轴电机22控制立板21位置移动，从而实现对大口径球阀的通道进行接通；且接通后具有自锁定功能，防止对接筒24与大口径球阀的进水口和出水口脱离。
请结合参阅图1和图7，所述的流量调节单元4包括通过螺纹连接方式设置在其中一个对接筒24的内螺纹接口内部的导流筒41，所述导流筒41靠近内螺纹接口的一端通过导流筒41端部开设的沉孔设置有隔挡台柱42，导流筒41远离内螺纹接口的一端通过电机座设置有执行电机43，执行电机43的输出轴贯穿设置在导流筒41的内部，执行电机43的输出轴连接有转动丝杠44，转动丝杠44位于导流筒41的内部，转动丝杠44的外壁螺纹连接有与隔挡台柱42相互配合的活动台柱45，且活动台柱45与隔挡台柱42相互靠近的一端圆周外壁均匀设置有导流孔，所述的活动台柱45通过沿导流筒41轴线方向滑动配合的方式设置在导流筒41的内部，导流筒41外壁靠近隔挡台柱42的一侧设置有进流口46。
具体对大口径球阀内部流通的介质进行模拟流量稳定的状态时，可以通过执行电机43间接控制活动台柱45与隔挡台柱42完全抵紧（此时通过大口径球阀内部的流量为定量最小状态）、与隔挡台柱42完全脱离相距最远（此时通过大口径球阀内部的流量为定量最大状态）、以及与隔挡台柱42交替脱离与结合状态之间相变化（此时通过大口径球阀内部的流量为变量状态）；设置的流量调节单元4可以通过执行电机43转动间接带动活动台柱45进行横向往复移动控制大口径球阀通道内部介质流量大小，其中分为定量（高、低）和变量调节；测试的范围广。
请结合参阅图1，所述的循环供水单元3包括设置在检测台1下端的储水箱31，且储水箱31的左侧连通设置有水泵32，水泵32的出水口与导流筒41上开设的进流口46相连通，储水箱31的右侧连通设置有回流管33，回流管33的另一端与检测台1右侧的对接筒24相连通；循环供水单元3通过回流管33可以对测试过程中的介质进行循环使用。
请结合参阅图1、图2和图8，所述的启闭执行单元5包括倒立设置在检测台1侧壁的L型卡台51，L型卡台51的水平段上端面滑动设置有齿条52，L型卡台51的水平段上端面还设置有伸缩气缸53，伸缩气缸53的伸缩端与齿条52相连接，所述L型卡台51的水平段转动设置有操作轴54，操作轴54的上端圆周外壁固定设置有与齿条52相啮合的齿轮55，操作轴54的下端设置有内筒56，内筒56的内壁均匀设置有倒置的L型卡槽，位于内筒56的内部通过上下滑动配合方式设置有与大口径球阀的阀杆相互配合的插接件57，内筒56内壁竖直开设有与L型卡槽水平段连通的竖直槽，插接件57的顶部两端设置有与竖直槽滑动配合的凸起。
具体对大口径球阀内部球体进行启闭模拟前，通过先向上推动插接件57沿着竖直槽滑动直至抵达L型卡槽后再转动插接件57，最后下拉插接件57使其顶部的凸起落入L型卡槽内部将插接件57与大口径球阀的阀杆相插接固定，具体测试时通过伸缩气缸53往复运动间接带动插接件57控制大口径球阀内部球体进行往复启闭，从而模拟启闭球体的瞬间介质对球体的压力冲击试验，当模拟测试完成后，完全关闭球体观看大口径球阀是否泄漏，再通过人工转动大口径球阀的阀杆观察阀杆是否启闭顺畅，从而综合得出球阀的性能结果。设置的启闭执行单元5不仅可以对大口径球阀进行密封接通前的固定限位，还可以快速控制阀杆带动球体重复启闭模拟，完成球体经过不同压力的介质冲击后再得出球体启闭的瞬间，内部介质的流通压力是否影响阀杆控制球体启闭与球阀的密封性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种大口径球阀性能检测装置，包括检测台(1)、快速插接单元(2)、循环供水单元(3)、流量调节单元(4)和启闭执行单元(5)；其特征在于：所述的检测台(1)的上端面左右对称设置有滑槽，所述的快速插接单元(2)通过滑动配合方式设置在滑槽的内部，检测台(1)的下端设置有循环供水单元(3)，且循环供水单元(3)与快速插接单元(2)相连通，所述的流量调节单元(4)与左侧的快速插接单元(2)相连接，位于检测台(1)的中部设置启闭执行单元(5)，且启闭执行单元(5)与检测台(1)中部放置的待检测的大口径球阀相配合完成往复启闭大口径球阀的操作；
所述的流量调节单元(4)包括通过螺纹连接方式设置在其中一个对接筒(24)的内螺纹接口内部的导流筒(41)，所述导流筒(41)靠近内螺纹接口的一端通过导流筒(41)端部开设的沉孔设置有隔挡台柱(42)，导流筒(41)远离内螺纹接口的一端通过电机座设置有执行电机(43)，执行电机(43)的输出轴贯穿设置在导流筒(41)的内部，执行电机(43)的输出轴连接有转动丝杠(44)，转动丝杠(44)位于导流筒(41)的内部，转动丝杠(44)的外壁螺纹连接有与隔挡台柱(42)相互配合的活动台柱(45)，且活动台柱(45)与隔挡台柱(42)相互靠近的一端圆周外壁均匀设置有导流孔，所述的活动台柱(45)通过沿导流筒(41)轴线方向滑动配合的方式设置在导流筒(41)的内部，导流筒(41)外壁靠近隔挡台柱(42)的一侧设置有进流口(46)；
所述的快速插接单元(2)还包括通过螺栓设置在安装孔内部的对接筒(24)，两个对接筒(24)相互靠近的一端设置有环形沉槽，位于环形沉槽的内部通过周向设置的弹簧安装有密封橡胶垫(25)，位于环形沉槽的内部还通过滑动配合方式均匀设置有定位柱(26)，且定位柱(26)靠近对接筒(24)轴线的一端设置有锁定块(27)，两个对接筒(24)相互靠近的一端圆周外壁通过转动连接方式套设有操作环(28)，且操作环(28)贴合对接筒(24)的一侧开设有环形通槽，定位柱(26)远离对接筒(24)轴线的一端穿过环形通槽伸入操作环(28)的内部；位于操作环(28)内部的定位柱(26)外壁套设有弹簧，且弹簧的一端抵触在定位柱(26)端部，弹簧的另一端抵触在套设在定位柱(26)外壁的挡块(29)上，所述的挡块(29)位于操作环(28)的内部，且挡块(29)与操作环(28)之间接触的端面均匀设置有滚珠；
所述的操作环(28)腔体内壁沿圆周方向均匀设置有渐变型弧形凸起(20)，且挡块(29)抵触在渐变型弧形凸起(20)的外壁；所述两个对接筒(24)相互远离的一端设置有内螺纹接口。
2.根据权利要求1所述的一种大口径球阀性能检测装置，其特征在于，所述的检测台(1)中部设置有承托架(11)，所述的承托架(11)中部为便于对大口径球阀进行支撑的内凹结构。
3.根据权利要求1所述的一种大口径球阀性能检测装置，其特征在于，所述的快速插接单元(2)包括通过滑动配合方式设置在滑槽内部的立板(21)，位于检测台(1)的下端中部通过电机座设置有双轴电机(22)，双轴电机(22)的两个输出轴均固定连接有调距丝杠(23)，两个调距丝杠(23)分别与对应一侧的立板(21)之间通过螺纹配合方式相连，且调距丝杠(23)通过轴承转动连接在检测台(1)上，立板(21)上均匀设置有安装孔。
4.根据权利要求1所述的一种大口径球阀性能检测装置，其特征在于，所述的循环供水单元(3)包括设置在检测台(1)下端的储水箱(31)，且储水箱(31)的左侧连通设置有水泵(32)，水泵(32)的出水口与导流筒(41)上开设的进流口(46)相连通，储水箱(31)的右侧连通设置有回流管(33)，回流管(33)的另一端与检测台(1)右侧的对接筒(24)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种大口径球阀性能检测装置，其特征在于，所述的启闭执行单元(5)包括倒立设置在检测台(1)侧壁的L型卡台(51)，L型卡台(51)的水平段上端面滑动设置有齿条(52)，L型卡台(51)的水平段上端面还设置有伸缩气缸(53)，伸缩气缸(53)的伸缩端与齿条(52)相连接，所述L型卡台(51)的水平段转动设置有操作轴(54)，操作轴(54)的上端圆周外壁固定设置有与齿条(52)相啮合的齿轮(55)，操作轴(54)的下端设置有内筒(56)，内筒(56)的内壁均匀设置有倒置的L型卡槽，位于内筒(56)的内部通过上下滑动配合方式设置有与大口径球阀的阀杆相互配合的插接件(57)；内筒(56)内壁竖直开设有与L型卡槽水平段连通的竖直槽，插接件(57)的顶部两端设置有与竖直槽滑动配合的凸起。
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