CN207019850U - 一种自动化气密性测试装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化气密性测试装备，涉及球阀测试领域，包括密封盖及活塞杆，所述密封盖由前至后依次为第一密封部、第二密封部及法兰部，所述第二密封部前端为第一压靠面，所述法兰部前端为第二压靠面；所述第一密封部的弧面上设有第一充气密封圈，所述第二密封部的弧面上设有第二充气密封圈，所述密封盖内侧由前至后依次设有前腔、中腔及后腔，第一密封部的前端开设有一个通气孔，通气孔内设有一可活动的密封塞，所述活塞杆上间隔设有第一活塞和第二活塞。本实用新型为了解决目前气密性测试设备对球阀型号兼容性单一、需单独设置加压气源的问题，提出一种可以兼容两种口径球阀、且自带充气加压功能的自动化气密性测试装备。

Description

一种自动化气密性测试装备

技术领域

本实用新型涉及球阀测试领域，尤其涉及一种球阀自动化气密性测试装备。

背景技术

球阀，作为液体和气体传输中常用的连接件和启闭件，已被广泛地应用在燃气管网和水利运输两个重要行业中。由于零部件缺陷或者装配人员操作不当，球阀可能在加工完成后会出现泄露，会发生泄露的产品如果流入市场使用，会有较大的安全隐患，因此，球阀出厂前，需要经过严格的密封性能测试。

现有的球阀气密性测试设备，如专利名称为一种检测装置（授权公告号：CN203848989U，授权公告日：2014年9月24日）所述，通常采用一个可伸入球阀端口的连接件，在连接件与球阀内壁之间设置充气密封圈来实现密封，再单独设置进气孔，给球阀内充气加压进行气密性试验。但是，这种测试设备只能适用于一种口径尺寸的球阀，对于测试异径球阀即两个端口尺寸不一样的球阀或者测试不同口径尺寸的球阀，就需要更换密封件，操作较为繁琐，且需要单独设置加压气源进行充气加压。

实用新型内容

本实用新型为了解决目前气密性测试设备对球阀型号兼容性单一、需单独设置加压气源的问题，提出一种可以兼容两种口径球阀、且自带充气加压功能的自动化气密性测试装备。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种自动化气密性测试装备，包括密封盖及活塞杆，所述密封盖由前至后依次为第一密封部、第二密封部及法兰部，所述第一密封部和第二密封部均呈圆柱体，且两者首尾相连、中心轴线重合，第二密封部的直径大于第一密封部的直径，所述法兰部位于第二密封部未与第一密封部连接的一端；所述第二密封部前端为第一压靠面，所述法兰部前端为第二压靠面；所述第一密封部的弧面上开设有第一外周槽，第一外周槽内套设有第一充气密封圈，所述第二密封部的弧面上开设有第二外周槽，第二外周槽内套设有第二充气密封圈；

所述密封盖内侧由前至后依次设有前腔、中腔及后腔，所述前腔、中腔及后腔均呈圆柱体，且三者的中心轴线重合，中腔前端与前腔连通，中腔后端与后腔连通；前腔与后腔的直径相同，中腔直径大于前腔直径；

所述第一密封部的前端开设有一个通气孔，所述通气孔一端与前腔连通，另一端与外界连通；所述通气孔内设有一可活动的密封塞，所述密封塞的轴截面呈“工”字形，密封塞包括塞头、限位块及连杆，所述连杆贯穿通气孔，连杆位于通气孔外的一端与塞头相连，连杆位于通气孔内的一端与限位块相连，位于限位块与前腔内壁之间的连杆段上套设有一密封塞回复弹簧；

所述第一外周槽的底部开设有与中腔连通的第一充气通道，所述第一充气通道内设有第一充气软管，所述第一充气软管外端与第一充气密封圈连接并连通，内端与中腔连通，且内端端口外壁与第一充气通道内壁之间为密封配合；所述密封盖内设有第一压块空腔，所述第一压块空腔前端开设有与第一充气通道连通的第一限流杆通道，以及与第一压靠面连通的第一压杆通道；所述第一压块空腔内设有第一压块，所述第一压块前端设有第一限流杆和第一压杆，第一限流杆对应设于第一限流杆通道内，第一压杆对应设于第一压杆通道内，所述第一压块后端设有第一挤压弹簧；

所述第二外周槽的底部开设有与中腔连通的第二充气通道，所述第二充气通道内设有第二充气软管，所述第二充气软管外端与第二充气密封圈连接并连通，内端与中腔连通，且内端端口外壁与第二充气通道内壁之间为密封配合；所述密封盖内设有第二压块空腔，所述第二压块空腔前端开设有与第二充气通道连通的第二限流杆通道，以及与第二压靠面连通的第二压杆通道；所述第二压块空腔内设有第二压块，所述第二压块前端设有第二限流杆和第二压杆，第二限流杆对应设于第二限流杆通道内，第二压杆对应设于第二压杆通道内，所述第二压块后端设有第二挤压弹簧；

所述活塞杆的中心轴线与前腔的中心轴线重合，活塞杆上间隔设有第一活塞和第二活塞，第一活塞的外径尺寸与前腔直径尺寸匹配，第一活塞的外径尺寸小于中腔直径尺寸，第一活塞可在前腔和中腔之间切换滑动；第二活塞的外径尺寸与后腔直径尺寸匹配，第二活塞可在后腔内滑动；当第二活塞位于后腔后侧，第一活塞位于中腔内；当第二活塞位于后腔前侧，第一活塞位于前腔内。

作为优选，所述活塞杆后端设有一安装板，所述安装板上设有若干导向孔，所述法兰部后端设有若干塞打螺栓，所述塞打螺栓与导向孔一一对应，塞打螺栓穿过对应导向孔固定在法兰部后端，所述安装板与法兰部之间的塞打螺栓上均套设有活塞复位弹簧。

作为优选，所述密封塞的塞头靠连杆一侧为凸锥形面，所述通气孔出口处设有与塞头匹配的凹锥形面。

作为优选，所述第一密封部前端边缘周向设有倒角，所述的第二密封部前端边缘周向设有倒角。

作为优选，所述前腔后端与中腔交界处边缘周向设有圆角。

因此，本实用新型具有如下有益效果：1、能够密封测试两种不同口径的球阀；2、自动切换所需的充气密封圈实现充气密封；3、自动给密封后球阀内腔充气加压，无需外加测试气源。

附图说明

图1是本实用新型的测试状态示意图。

图2是本实用新型密封盖的结构示意图。

图3是图2中A处的放大示意图。

图4是图2中B处的放大示意图。

图5是本实用新型中第二压块的结构示意图。

图6是本实用新型中密封塞的结构示意图。

图7是本实用新型的结构示意图。

图8是本实用新型插入球阀端口初始状态的结构示意图。

图9是本实用新型测试状态的结构示意图。

1：安装板；2：活塞杆；3：密封盖；4：第一密封部；5：第二密封部；6：法兰部；7：第一充气密封圈；8：第二充气密封圈；9：第一压靠面；10：第二压靠面；11：前腔；12：中腔；13：后腔；14：密封塞；14a：限位块；14b：连杆；14c：塞头；15：密封塞回复弹簧；16：第二外周槽；17：第二充气通道；18：第二充气软管；19：第二压块空腔；20：第二压杆通道；21：第二限流杆通道；22：第二压块；23：第二压杆；24：第二限流杆；25：第二挤压弹簧；26：第一外周槽；27：第一充气通道；28：第一充气软管；29：第一压块空腔；30：第一压杆通道；31：第一限流杆通道；32：第一压块；33：第一压杆；34：第一限流杆；35：第一挤压弹簧；36：第一活塞；37：第二活塞；38：塞打螺栓；39：活塞复位弹簧；40：通气孔；41：球阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的描述。

一种自动化气密性测试装备，参见图1至图9，包括密封盖3及活塞杆2，所述密封盖3由前至后依次为第一密封部4、第二密封部5及法兰部6，所述第一密封部4和第二密封部5均呈圆柱体，且两者首尾相连、中心轴线重合，第二密封部5的直径大于第一密封部4的直径，所述法兰部6位于第二密封部5未与第一密封部4连接的一端，如图2所示；当该测试装备用于测试异径球阀41时，第一密封部4的直径与异径球阀41小口径一端的内径尺寸匹配，第一密封部的直径可加工成比异径球阀小口径一端的内径小1mm；第二密封部5的直径与异径球阀41大口径一端的内径尺寸匹配，第二密封部的直径可加工成比异径球阀大口径一端的内径小1mm。所述第一密封部4前端边缘周向设有倒角，便于第一密封部4插入异径球阀41小口径一端；所述的第二密封部5前端边缘周向设有倒角，第二密封部5插入异径球阀41大口径一端。所述第二密封部5前端为第一压靠面9，第一密封部4插入异径球阀41小口径一端后，端面顶靠在第一压靠面9；所述法兰部6前端为第二压靠面10，第二密封部5插入异径球阀41大口径一端后，端面顶靠在第二压靠面10；所述第一密封部4的弧面上开设有第一外周槽26，第一外周槽26内套设有第一充气密封圈7，第一充气密封圈7外壁与第一密封部4外壁齐平，第一充气密封圈7用于密封异径球阀41小口径一端内壁；所述第二密封部5的弧面上开设有第二外周槽16，第二外周槽16内套设有第二充气密封圈8，第二充气密封圈8外壁与第二密封部5外壁齐平，第二充气密封圈8用于密封异径球阀41大口径一端内壁。

所述密封盖3内侧由前至后依次设有前腔11、中腔12及后腔13，所述前腔11、中腔12及后腔13均呈圆柱体，且三者的中心轴线重合，前腔11的中心轴线与第一密封部4的中心轴线重合，中腔12前端与前腔11连通，中腔12后端与后腔13连通；前腔11与后腔13的直径相同，中腔12直径大于前腔11直径。

所述第一密封部4的前端开设有一个通气孔40，所述通气孔40一端与前腔11连通，另一端与外界连通；所述通气孔40内设有一可活动的密封塞14，所述密封塞14的轴截面呈“工”字形，密封塞14包括塞头14c、限位块14a及连杆14b，如图6所示，所述连杆14b贯穿通气孔40，连杆14b位于通气孔40外的一端与塞头14c相连，连杆14b位于通气孔40内的一端与限位块14a相连，位于限位块14a与前腔11内壁之间的连杆14b段上套设有一密封塞回复弹簧15，密封塞回复弹簧15呈压缩状态；所述塞头14c靠连杆14b一侧为凸锥形面，所述通气孔40出口处设有与塞头14c匹配的凹锥形面。密封塞14的塞头14c利用密封塞回复弹簧15的压缩回复力密封通气孔40，当限位块14a后端受到推力，密封塞14往前移动，继续压缩密封塞回复弹簧15，通气孔40便会打开，前腔11与外界连通。塞头14c靠连杆14b一侧为凸锥形面，通气孔40出口处设有与塞头14c匹配的凹锥形面，便于塞头14c更好地滑入并密封通气孔40。

所述第一外周槽26的底部开设有与中腔12连通的第一充气通道27，所述第一充气通道27内设有第一充气软管28，所述第一充气软管28外端与第一充气密封圈7连接并连通，内端与中腔12连通，且内端端口外壁与第一充气通道27内壁之间为密封配合，中腔12内气压不会从第一充气软管28与第一充气通道27之间衔接处泄露；所述密封盖3内设有第一压块空腔29，所述第一压块空腔29前端开设有与第一充气通道27连通的第一限流杆通道31，以及与第一压靠面9连通的第一压杆通道30；所述第一压块空腔29内设有第一压块32，所述第一压块32前端设有第一限流杆34和第一压杆33，第一限流杆34对应设于第一限流杆通道31内，第一压杆33对应设于第一压杆通道30内，所述第一压块32后端设有第一挤压弹簧35，第一挤压弹簧35呈压缩状态；未测试状态时，通过第一挤压弹簧35推压第一压块32，第一限流杆34穿过第一限流杆通道31挤压在第一充气软管28管段上，切断第一充气密封圈7与中腔12之间的连通。此时，第一压杆33未与第一压块32连接的一端露出第一压靠面9一定长度，具体露出长度根据第一压杆33回缩至与第一压靠面9齐平时，第一限流杆34能够释放对于第一充气软管28的挤压来设定，如图4所示。

所述第二外周槽16的底部开设有与中腔12连通的第二充气通道17，所述第二充气通道17内设有第二充气软管18，所述第二充气软管18外端与第二充气密封圈8连接并连通，内端与中腔12连通，且内端端口外壁与第二充气通道17内壁之间为密封配合，中腔12内气压不会从第二充气密封圈8与第二充气通道17之间衔接处泄露；所述密封盖3内设有第二压块空腔19，所述第二压块空腔19前端开设有与第二充气通道17连通的第二限流杆通道21，以及与第二压靠面10连通的第二压杆通道20；所述第二压块空腔19内设有第二压块22，如图5所示，所述第二压块22前端设有第二限流杆24和第二压杆23，第二限流杆24对应设于第二限流杆通道21内，第二压杆23对应设于第二压杆通道20内，所述第二压块22后端设有第二挤压弹簧25；第二挤压弹簧25呈压缩状态；未测试状态时，通过第二挤压弹簧25推压第二压块22，第二限流杆24穿过第二限流杆通道21挤压在第二充气软管18管段上，切断第二充气密封圈8与中腔12之间的连通。此时，第二压杆23未与第二压块22连接的一端露出第二压靠面10一定长度，具体露出长度根据第二压杆23回缩至与第二压靠面10齐平时，第二限流杆24能够释放对于第二充气软管18的挤压来设定，如图3所示。

所述活塞杆2的中心轴线与前腔11的中心轴线重合，活塞杆2上间隔设有第一活塞36和第二活塞37，第一活塞36和第二活塞37之间相对固定，第一活塞36的外径尺寸与前腔11直径尺寸匹配，第一活塞36的外径尺寸小于中腔12直径尺寸，第一活塞36可在前腔11和中腔12之间切换滑动，当第一活塞36在前腔11内滑动时，第一活塞36与前腔11内壁为密封配合，并且，滑动过程中，活塞杆2前端会与密封塞14后端接触，并推动密封塞14一起前移；当第一活塞36在中腔12内滑动时，第一活塞36与中腔12内壁为非密封配合。所述前腔11后端与中腔12交界处边缘周向设有圆角，能够减小第一活塞36在前腔11和中腔12之间切换时的损伤。第二活塞37的外径尺寸与后腔13直径尺寸匹配，第二活塞37可在后腔13内滑动，且第二活塞37与后腔13内壁为密封配合。第二活塞37在后腔13内滑动过程中，第一活塞36可在前腔11和中腔12内切换滑动，当第二活塞37位于后腔13后侧，第一活塞36位于中腔12内；当第二活塞37位于后腔13前侧，第一活塞36位于前腔11内。

所述活塞杆2后端设有一安装板1，所述安装板1上设有四个导向孔，所述法兰部6后端设有四个塞打螺栓38，所述塞打螺栓38与导向孔一一对应，塞打螺栓38穿过对应导向孔固定在法兰部6后端，所述安装板1与法兰部6之间的塞打螺栓38上均套设有活塞复位弹簧39。所述塞打螺栓38用于限制第一活塞36和第二活塞37的滑动行程；所述活塞复位弹簧39用于测试完毕后，活塞杆2回复至初始位置。初始位置时，第二活塞37位于后腔13后侧，第一活塞36位于中腔12内，如图7所示。

进行异径球阀41小口径一端测试时，如图1所示，将第一密封部4对准球阀41小口径插入，直至第一压靠面9与球阀41小口径端面抵触。此时，第一压杆33受球阀41小口径端面顶压后退，间接带动第一限流杆34后退，从而释放第一充气软管28，第一充气密封圈7与中腔12之间连通，如图8所示。施加外力驱动安装板1前移，此过程中，活塞复位弹簧39继续压缩，活塞杆2随安装板1前移，第二活塞37在后腔13内滑动，第一活塞36在中腔12内滑动，前腔11和中腔12内气压增大，气压通过第一充气软管28进入第一充气密封圈7，第一充气密封圈7膨胀与异径球阀41小口径端内壁实现密封。活塞杆2继续前移，当第一活塞36滑入至前腔11后，第二活塞37仍处于后腔13内，中腔12内气压不在变大，第一充气密封圈7内保持稳定气压密封，而前腔11前侧气压继续增大。随后，活塞杆2前端与密封塞14后端顶触，并推动密封塞14一起前移，密封塞14的塞头14c与通气孔40脱离，如图9所示，前腔11前侧与异径球阀41小口径内腔连通，前腔11前侧气压进入异径球阀41小口径内腔，异径球阀41小口径内腔气压升高，且不会从第一充气密封圈7处泄露。直至活塞杆2滑动至极限位置，异径球阀41小口径内腔内气压也稳定，即可进行保压气密性试验。

进行异径球阀41大口径一端测试时，将第二密封部5对准球阀41大口径插入，直至第二压靠面10与球阀41大口径端面抵触。此时，第二压杆23受球阀41大口径端面顶压后退，间接带动第二限流杆24后退，从而释放第二充气软管18，第二充气密封圈8与中腔12之间连通。施加外力驱动安装板1前移，此过程中，活塞复位弹簧39继续压缩，活塞杆2随安装板1前移，第二活塞37在后腔13内滑动，第一活塞36在中腔12内滑动，前腔11和中腔12内气压增大，气压通过第二充气软管18进入第二充气密封圈8，第二充气密封圈8膨胀与异径球阀41大口径端内壁实现密封。活塞杆2继续前移，当第一活塞36滑入至前腔11后，第二活塞37仍处于后腔13内，中腔12内气压不在变大，第二充气密封圈8内保持稳定气压密封，而前腔11前侧气压继续增大。随后，活塞杆2前端与密封塞14后端顶触，并推动密封塞14一起前移，密封塞14的塞头14c与通气孔40脱离，前腔11前侧与异径球阀41大口径内腔连通，前腔11前侧气压进入异径球阀41大口径内腔，异径球阀41大口径内腔气压升高，且不会从第二充气密封圈8处泄露。直至活塞杆2滑动至极限位置，异径球阀41大口径内腔内气压也稳定，即可进行保压气密性试验。

Claims (5)

1.一种自动化气密性测试装备，其特征在于：包括密封盖（3）及活塞杆（2），所述密封盖（3）由前至后依次为第一密封部（4）、第二密封部（5）及法兰部（6），所述第一密封部（4）和第二密封部（5）均呈圆柱体，且两者首尾相连、中心轴线重合，第二密封部（5）的直径大于第一密封部（4）的直径，所述法兰部（6）位于第二密封部（5）未与第一密封部（4）连接的一端；所述第二密封部（5）前端为第一压靠面（9），所述法兰部（6）前端为第二压靠面（10）；所述第一密封部（4）的弧面上开设有第一外周槽（26），第一外周槽（26）内套设有第一充气密封圈（7），所述第二密封部（5）的弧面上开设有第二外周槽（16），第二外周槽（16）内套设有第二充气密封圈（8）；

所述密封盖（3）内侧由前至后依次设有前腔（11）、中腔（12）及后腔（13），所述前腔（11）、中腔（12）及后腔（13）均呈圆柱体，且三者的中心轴线重合，中腔（12）前端与前腔（11）连通，中腔（12）后端与后腔（13）连通；前腔（11）与后腔（13）的直径相同，中腔（12）直径大于前腔（11）直径；

所述第一密封部（4）的前端开设有一个通气孔（40），所述通气孔（40）一端与前腔（11）连通，另一端与外界连通；所述通气孔（40）内设有一可活动的密封塞（14），所述密封塞（14）的轴截面呈“工”字形，密封塞（14）包括塞头（14c）、限位块（14a）及连杆（14b），所述连杆（14b）贯穿通气孔（40），连杆（14b）位于通气孔（40）外的一端与塞头（14c）相连，连杆（14b）位于通气孔（40）内的一端与限位块（14a）相连，位于限位块（14a）与前腔（11）内壁之间的连杆（14b）段上套设有一密封塞回复弹簧（15）；

所述第一外周槽（26）的底部开设有与中腔（12）连通的第一充气通道（27），所述第一充气通道（27）内设有第一充气软管（28），所述第一充气软管（28）外端与第一充气密封圈（7）连接并连通，内端与中腔（12）连通，且内端端口外壁与第一充气通道（27）内壁之间为密封配合；所述密封盖（3）内设有第一压块空腔（29），所述第一压块空腔（29）前端开设有与第一充气通道（27）连通的第一限流杆通道（31），以及与第一压靠面（9）连通的第一压杆通道（30）；所述第一压块空腔（29）内设有第一压块（32），所述第一压块（32）前端设有第一限流杆（34）和第一压杆（33），第一限流杆（34）对应设于第一限流杆通道（31）内，第一压杆（33）对应设于第一压杆通道（30）内，所述第一压块（32）后端设有第一挤压弹簧（35）；

所述第二外周槽（16）的底部开设有与中腔（12）连通的第二充气通道（17），所述第二充气通道（17）内设有第二充气软管（18），所述第二充气软管（18）外端与第二充气密封圈（8）连接并连通，内端与中腔（12）连通，且内端端口外壁与第二充气通道（17）内壁之间为密封配合；所述密封盖（3）内设有第二压块空腔（19），所述第二压块空腔（19）前端开设有与第二充气通道（17）连通的第二限流杆通道（21），以及与第二压靠面（10）连通的第二压杆通道（20）；所述第二压块空腔（19）内设有第二压块（22），所述第二压块（22）前端设有第二限流杆（24）和第二压杆（23），第二限流杆（24）对应设于第二限流杆通道（21）内，第二压杆（23）对应设于第二压杆通道（20）内，所述第二压块（22）后端设有第二挤压弹簧（25）；

所述活塞杆（2）的中心轴线与前腔（11）的中心轴线重合，活塞杆（2）上间隔设有第一活塞（36）和第二活塞（37），第一活塞（36）的外径尺寸与前腔（11）直径尺寸匹配，第一活塞（36）的外径尺寸小于中腔（12）直径尺寸，第一活塞（36）可在前腔（11）和中腔（12）之间切换滑动；第二活塞（37）的外径尺寸与后腔（13）直径尺寸匹配，第二活塞（37）可在后腔（13）内滑动；当第二活塞（37）位于后腔（13）后侧，第一活塞（36）位于中腔（12）内；当第二活塞（37）位于后腔（13）前侧，第一活塞（36）位于前腔（11）内。

2.根据权利要求1所述的一种自动化气密性测试装备，其特征在于：所述活塞杆（2）后端设有一安装板（1），所述安装板（1）上设有若干导向孔，所述法兰部（6）后端设有若干塞打螺栓（38），所述塞打螺栓（38）与导向孔一一对应，塞打螺栓（38）穿过对应导向孔固定在法兰部（6）后端，所述安装板（1）与法兰部（6）之间的塞打螺栓（38）上均套设有活塞复位弹簧（39）。

3.根据权利要求1所述的一种自动化气密性测试装备，其特征在于：所述密封塞（14）的塞头（14c）靠连杆（14b）一侧为凸锥形面，所述通气孔（40）出口处设有与塞头（14c）匹配的凹锥形面。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种自动化气密性测试装备，其特征在于：所述第一密封部（4）前端边缘周向设有倒角，所述的第二密封部（5）前端边缘周向设有倒角。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种自动化气密性测试装备，其特征在于：所述前腔（11）后端与中腔（12）交界处边缘周向设有圆角。