CN211740513U - 阀门密封副密封性检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门密封副检测领域，尤其涉及阀门密封副密封性检测设备，包括液箱、用于和球芯、阀座之间形成密闭空间的密封组件、用于对密封组件提供压紧力的压力系统和用于驱动密封组件进出液箱的运动机构，密封组件上设有用于与密闭空间连通的进气口，密封组件的外侧设有与进气口连通的气源。本方案相比人工吹气法减少了阀门密封副密封性检测的误差，相比煤油静密封法提高了阀门密封副密封性检测的效率。

Description

阀门密封副密封性检测设备

技术领域

本实用新型涉及阀门密封副检测领域，尤其涉及阀门密封副密封性检测设备。

背景技术

球阀、偏心凸轮挠曲阀和V型球阀是管道介质流通的主要控制执行机构，通过上述三种阀门可对管道内的介质进行调节、切断等操作。因此这三种阀门在石油、化工、冶金、电厂、煤化工等领域得到了广泛的应用。

这三种阀门的密封副均是由球芯和阀座构成，其中偏心凸轮挠曲阀和V型球阀因球芯是半个球形，故只与一个阀座构成单个密封副，而球阀的球芯为整个球形，故球阀是以球芯和两个阀座构成的两个密封副的结构。密封副作为阀门最为重要的结构，密封副的密封性能决定了阀门的密封性能。

因此，对于密封副的密封性能的检测至关重要，现目前密封副的密封性能的检测大多采用人工吹气法和煤油静密封检测法。其中对于人工吹气法是指：将球芯和阀座用煤油清洗干净，将球芯放在一支撑座上，阀座放在球芯的密封面上，阀座内倒入少许洁净的清水，使清水覆盖阀芯和阀座的密封位置，用气源压力为0.4～0.6MPa的气枪沿阀座绕球芯和阀座形成的密封面吹气检查，若无气泡出现则为合格。但吹气时需要用手将阀座按住，以避免将阀座吹动，而手压阀座的力度不易掌握，从而容易产生检测的误差。

对于煤油静密封法是指：将球芯和阀座用煤油清洗干净，将球芯放在一支撑座上，另一阀座放在球形密封面上，阀座内倒入少许洁净的煤油，使煤油覆盖球芯和阀座的整个密封位置，然后放置30分钟以使煤油在阀座内充分的静置，30分钟后检查阀座与球芯贴合的位置，观察是否有煤油渗透，若无渗透则表明密封副的密封性能良好。

上述两种检测方法由于均是将球芯放在支撑座上，球芯的上方放有阀座，也就是说每一次检测时只有一个阀座与球芯配合，故在对球阀的密封副进行检测时每次均只能够检测一个密封副，当一个密封副检测完毕后，将阀座从球芯上取下，并在球芯上放上另一个阀座使另一个阀座与球芯贴合形成密封副，从而再对另一个密封副进行检测，这样检测效率比较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供阀门密封副密封性检测设备,以解决人工吹气法中阀门密封副密封性检测误差大、煤油静密封法中阀门密封副密封性检测效率低的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：阀门密封副密封性检测设备，包括液箱、用于和球芯、阀座之间形成密闭空间的密封组件、用于对密封组件提供压紧力的压力系统和用于驱动密封组件进出液箱的运动机构，密封组件上设有用于向密闭空间进气的进气口。

本方案的工作原理为：液箱内用于盛放检测的液体。密封组件用于和球芯、阀座之间形成密闭空间，压力系统用于对密封组件提供压紧力，使得密封组件、球芯和阀座在一定的压紧力度下能够紧密相贴，保证了密闭空间的密闭程度，并且通过压力系统给予的压紧力还可避免向密闭空间中通入压缩气体而使密封组件、球芯和阀座在压缩气体的作用下分离。运动机构用于驱动密封组件进出液箱，这样当需要进行检测时，通过运动机构带动夹有球芯和阀座的密封组件进入到液箱中，从而使球芯和阀座浸入到液箱中，然后通过外界的气源向进气口中通入压缩气体，压缩气体通过进气口进入到阀座、球芯和密封组件之间形成的密闭空间中，此时观察球芯和阀座所贴合的密封面是否有气泡出现，并根据气泡数量确定球芯和阀座所贴合的密封面的泄漏等级，从而完成阀门密封副的密封性能的检测。

采用上述技术方案时，具有以下有益效果：本方案中通过压力系统提供压紧力，使得球芯和阀体被密封组件夹紧，球芯和阀座在一定的压紧力度下能够紧密相贴，相比人工吹气法中人工对阀座进行按压，本方案可通过压力系统给予一个恒定的压力值，使得密封组件将球芯和阀体夹紧力不会受到外力作用发生变化，能够保证压力稳定，从而减少了因压力不稳定而造成的误差；另外，本方案还可通过对压力系统进行控制，使得对每个阀门进行检测时，球芯和阀座受到的压力值相同，进而减小了对不同阀门检测时不同的阀门受到的压力值不同而出现的误差。另外，本方案相比煤油静密封法，无需静置一段时间，提高了阀门密封副密封性检测的效率。运动机构用于带动密封组件进出液箱，相比人工直接将密封组件放入到液箱中或者从液箱中取出，人的手部不会进出液箱而沾水，避免了将手部及衣袖打湿。

进一步，运动机构包括丝杠、托架和固定的导向杆，托架滑动连接在导向杆上，丝杠和托架螺纹连接，密封组件和压力系统均位于托架上。由此，丝杠和托架形成丝杠副，导向杆用于对托架进行导向，通过使丝杠转动，丝杠带动托架在导向杆上滑动，托架带动密封组件进出液箱。本方案中的运动机构相比其他结构的运动机构，如通过液压缸或者齿轮齿条机构驱动密封组件移动，无需考虑液压缸杆的移动空间以及液压缸的输出压力、和齿轮齿条的移动空间设置，本方案更加节约空间和体积。并且，采用丝杠副驱动托架移动，相比液压缸杆或者齿轮齿条驱动托架移动，托架移动比较缓慢和精准，便于控制托架的移动位置。

进一步，密封组件包括固定部和移动部，移动部与压力系统连接，固定部和移动部相对，固定部和移动部相互正对的端面上均设有密封件。由此，通过压力系统带动移动部靠近或者远离固定部，从而能够实现移动部和固定部将球芯和阀体压紧或者松开。通过设置密封件，能够提高密封组件的密封性能，避免密闭空间中的气体从密封组件之间泄漏。

进一步，进气口的数量为多个，进气口分别位于固定部和移动部上。由此，对于球阀的密封检测来讲，可将其中一个阀座放入到固定部上，球芯放在这个阀座上，因球形具有自定心功能，球芯自然与阀座的密封面贴合，由此阀座、球芯和固定部形成一个密闭空间。然后再在球芯上放上另一个阀座，通过移动部对球芯上方的阀座进行按压，球芯、球芯上方的阀座和移动部之间形成另一个密闭空间，这样通过移动部和固定部上的进气口可对两个密闭空间分别充入气体，从而对球阀的两个密封副的密封性进行检测，相比人工吹气法和煤油静密封法中每次只能对一个密封副的密封性进行检测，利于提高检测的效率。

进一步，压力系统包括液压盘和用于驱动液压盘移动的液压缸，移动部连接在液压盘上。由此，液压缸驱动液压盘竖向移动，液压盘带动移动部移动和对移动部进行压紧。液压盘能够起到分散压力的作用，相比液压缸的液压杆直接作用在移动部上，使得移动部受力更加均匀，从而使得移动部作用在阀门上的力度比较均匀。

进一步，运动机构还包括底座，丝杠转动连接在底座上，底座和丝杠之间连接有第一轴承。由此，底座用于对本设备进行支撑，第一轴承使得丝杠在底座上转动比较顺畅。通过平面轴承，可对丝杠进行轴向的承载。

进一步，运动机构还包括固定连接在导向杆上的固定板，固定板和丝杠之间连接有第二轴承。由此，丝杠通过第二轴承转动连接在固定板上，使得丝杠在固定板上转动比较平稳。

进一步，固定板上设有用于驱动丝杠转动的驱动电机。由此，通过驱动电机驱动丝杠转动，无需人工驱动丝杠转动，比较省力。

进一步，驱动电机和丝杠之间连接有皮带轮组，皮带轮组包括位于驱动电机上的第一带轮和位于丝杠上的第二带轮，第一带轮的直径小于第二带轮的直径。由此，通过皮带轮组可使丝杠的转速降低，避免驱动电机和丝杠直接连接而使丝杠的转速较快，使得密封组件进出液箱比较稳定。

进一步，移动部为阀座压板，固定部为密封托盘，密封托盘上设有卡槽，密封件包括密封垫和密封圈，密封圈位于密封托盘上，密封垫位于阀座压板上。由此，对球阀进行检测时，下方的阀体可卡在卡槽中，避免阀体相对于密封托盘移动，起到了对阀座定位的作用，使得阀体位于密封托盘上比较稳定，密封托盘上的密封件为密封圈，密封件为环形，密封件在对密封托盘和下方的阀体进行密封的作用下不会影响下方的阀体放入到卡槽中。移动部为阀座压板，这样阀座压板与上方的阀体压紧时，密封垫会作用在上方的阀体上，密封垫产生弹性形变，从而对上方的阀体和阀座压板进行密封。本方案中的移动部为板状，直接将阀座压板压在上方的阀体上即可实现上方的阀体的密封，相比下方的阀体放在密封托盘的卡槽中，无需进行阀体和阀座压板对齐过程，阀座压板对上方的阀体密封更加简单、方便。

附图说明

图1为实施例1中阀门密封副密封性能检测设备的正视图；

图2为图1的右视剖视图；

图3为图2中A的放大图；

图4为图2中B的放大图；

图5为图2中C的放大图；

图6为实施例2中阀门密封副密封性能检测设备的正向局部剖视图；

图7为图6的右视剖视图；

图8为图7中D的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、平面轴承2、第一轴承3、丝杠4、密封托盘5、密封圈6、阀座Ⅰ7、球芯8、阀座Ⅱ9、密封垫10、阀座压板11、液压盘12、液压缸13、液箱14、托架15、第二轴承16、固定板17、皮带轮组18、驱动电机19、导向杆20、手轮21。

实施例1

基本如附图1-图5所示：阀门密封副密封性检测设备，包括底座1、液箱14、用于和球芯、阀座之间形成密闭空间的密封组件、用于对密封组件提供压紧力的压力系统和用于驱动密封组件进出液箱14的运动机构，密封组件上设有进气口，密封组件的外侧设有与进气口连通的气源。液箱14位于底座1的上方，液箱14的底部和底座1之间焊接有支撑杆，液箱14中盛有水。

本实施例中运动机构包括丝杠4、固定板17、托架15和固定的两个导向杆20，导向杆20的底端通过螺钉固定在底座1上，两个导向杆20分别位于图1中托架15的左、右侧部上，托架15的左、右侧部上设有孔，导向杆20穿过孔，从而使得托架15能够沿导向杆20滑动。丝杠4的底端转动连接在底座1上，具体的，结合图5所示，底座1上设有使丝杠4底端插入的阶梯槽，底座1和丝杠4底端之间连接有位于阶梯槽中的第一轴承3和平面轴承2，丝杠4的底端为阶梯状，第一轴承3位于平面轴承2的上方。固定板17通过螺钉固定在两个导向杆20的顶端上，参考图8所示，丝杠4的顶端穿过固定板17，固定板17上设有槽，丝杠4和固定板17的槽之间连接有第二轴承16。本实施例中的第一轴承3和第二轴承16均是滚珠轴承。结合图2所示，丝杠4穿过托架15的右侧部并与托架15的右侧部螺纹连接。结合图1所示，丝杠4的顶端通过平键固定有手轮21。

本实施例中的压力系统包括液压盘12和用于驱动液压盘12移动的液压缸13，结合图2所示，托架15的左侧部设有一体成型的上支撑板和下支撑板，上支撑板位于下支撑板的上方，上支撑板和下支撑板之间具有间隙，液压缸13通过螺钉固定在托架15的上支撑板上，液压盘12通过螺钉固定在液压缸13的液压杆的底端上。

本实施例中的密封组件包括固定部和移动部，本实施例中的移动部位于固定部的上方，移动部为阀座压板11，固定部为密封托盘5，结合图3所示，密封托盘5上设有阶梯卡槽，密封托盘5的卡槽内壁中嵌有密封圈6，结合图4所示，阀座压板11的底面上嵌有密封垫10。阀座压板11的顶面通过螺栓与液压盘12固定连接(当然，阀座压板11和液压盘12之间也可卡接、或者横向滑动连接均可，只要阀座压板11和液压盘12在竖向方向上不会相对移动即可)，本实施例中的阀座压板11和密封托盘5上均设有进气口，图4中阀座压板11的底面上和图3中密封托盘5的左侧内壁上均设有出气口，阀座压板11的出气口和进气口之间、密封托盘5的进气口和出气口之间均设有连通的气道，图4中密封垫10上设有与阀座压板11上的出气口正对的出口。本实施例中的密封托盘5和阀座压板11可根据不同大小的阀门而选用合适的尺寸。

本实施例中的气源包括空压站或空气压缩机，气源与两个进气口之间均连接有气管。

具体实施过程如下：初始时，托架15位于液箱14的上部，将密封托盘5通过定位轴用螺栓连接安装到托架15的下支撑板上，结合图3所示，将阀座Ⅰ7沿密封托盘5内的卡槽放入并压在密封圈6上，球芯8放在阀座Ⅰ7上，因球芯8呈圆形与阀体Ⅰ相配，故球芯8具有自定心功能，球芯8自然与阀座Ⅰ7的密封面贴合。由此密封托盘5、密封圈6、阀座Ⅰ7和球芯8形成一个密闭空间。结合图4所示，将阀座Ⅱ9放在球芯8上，启动液压缸13，使得液压盘12带动阀座压板11向下移动，使密封垫10紧贴阀座Ⅱ9的上端，由此球芯8、阀座Ⅱ9和密封垫10形成另一个密闭空间。

再结合图2-图4，启动液压缸13，使液压盘12带动阀座压板11向下移动，给上述形成的两个密闭空间形成预压力。容易理解，预压力可根据不同口径的球芯8和阀座Ⅱ9在外部的控制液压缸13的控制系统上进行调节。结合图1所示，转动手轮21使丝杠4转动，丝杠4旋转带动托架15向下运动，从而使得将密封组件、球芯8和两个阀座形成的两个密闭空间完全浸入液箱14中。启动外部气源，将压缩空气送到密封托盘5的进气口中，气体沿进气口、密封托盘5上的气道和出气口进入到由密封托盘5、密封圈6、阀座Ⅰ7和球芯8形的密闭空间中，此时观察阀座Ⅰ7和球芯8之间的密封面是否有气泡出现，根据气泡数量确定该密封面的泄漏等级。

阀座Ⅰ7和球芯8检测完毕后，停止向密封托盘5中通入气体，然后向阀座压板11上的进气口通入压缩气体，压缩气体通过阀座压板11上的进气口、气道和出气口进入到由球芯8、阀座Ⅱ9和密封垫10形成的另一个密闭空间中，此时观察阀座Ⅱ9和球芯8的相贴的密封面是否有气泡出现，并根据气泡数量确定阀座Ⅱ和球芯8的密封面的泄漏等级。

阀座Ⅱ9和球芯8之间的密封副检测完毕后，停止向阀座压板11中通气，并将阀座压板11中的气体抽出(气体抽出操作，可通过对气源控制的控制系统的压缩空气换向开关进行控制；或者通过吸气泵吸出等，均属于现有技术，在此不做赘述)。反向转动手轮21使丝杠4反向转动，丝杠4旋转带动托架15向上运动，从而使密封组件、阀芯和阀座Ⅱ9形成的密闭空间从液箱14中脱离。通过控制液压缸13使液压盘12向上移动，液压盘12将带动阀座压板11向上移动，从而解除了对两个密闭空间形成的预压力，使阀座压板11和密封垫10脱离阀座Ⅱ9的上端，依次取出阀座Ⅱ9、球芯8、阀座Ⅰ7，更换另一组球芯8和阀座Ⅱ9，进行另一组球阀的静密封气体泄漏检测。

容易理解，本实施例移动部和固定部的结构形状可根据检测的阀门的类型做形状的调整，例如只对单个密封副(阀座Ⅰ7和球芯8)进行检测时，可将移动部的底部设置弧形槽以能够与球芯8的弧形面相贴，从而能够对球芯8进行挤压，使得球芯8与阀座Ⅰ7之间具有压紧力。

实施例2

结合图6-图8所示，本实施例中的运动机构还包括以下结构：固定板17上通过螺钉固定设有用于驱动丝杠4转动的驱动电机19，具体的驱动电机19和丝杠4顶端之间连接有皮带轮组18，皮带轮组18包括通过平键固定于驱动电机19的输出轴上的第一带轮和通过平键固定于丝杠4顶端上的第二带轮，第一带轮和第二带轮之间连接有皮带。第一带轮的直径小于第二带轮的直径。也就是说，本实施例通过皮带轮组18和驱动电机19取代了实施例1中的手轮21。

本实施例通过驱动电机19转动带动第一带轮转动，第一带轮通过皮带带动第二带轮转动，从而使得丝杠4转动，无需人工驱动丝杠4转动，相比实施例1比较省力。由于第一带轮的直径小于第二带轮的直径，故通过皮带轮组18可使丝杠4的转速降低，避免驱动电机19和丝杠4直接连接而使丝杠4的转速较快，使得密封组件进出液箱14比较稳定。

容易理解，本实施例中的运动机构并不限于上述结构，运动机构还可为其他结构，如齿条和齿轮机构，包括齿轮和竖直设置的齿条，齿轮和齿条啮合，此时齿条与托架15通过螺钉连接在一起，通过电机驱动齿轮转动，齿轮转动带动齿条竖向移动，进而带动托架竖向移动。

或者运动机构还可为气缸，气缸的底部通过螺钉固定在底板上，气缸的气缸杆通过螺钉固定在托架15上，通过气缸的气缸杆带动托架15的竖向移动。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本实用新型所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：包括液箱、用于和球芯、阀座之间形成密闭空间的密封组件、用于对密封组件提供压紧力的压力系统和用于驱动密封组件进出液箱的运动机构，所述密封组件上设有用于向密闭空间进气的进气口。

2.根据权利要求1所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述运动机构包括丝杠、托架和固定的导向杆，所述托架滑动连接在导向杆上，所述丝杠和托架螺纹连接，所述密封组件和压力系统均位于托架上。

3.根据权利要求1所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述密封组件包括固定部和移动部，所述移动部与压力系统连接，所述固定部和移动部相对，固定部和移动部相互正对的端面上均设有密封件。

4.根据权利要求3所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述进气口的数量为多个，进气口分别位于固定部和移动部上。

5.根据权利要求3所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述压力系统包括液压盘和用于驱动液压盘移动的液压缸，所述移动部连接在液压盘上。

6.根据权利要求2所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述运动机构还包括底座，所述丝杠转动连接在底座上，所述底座和丝杠之间连接有第一轴承和平面轴承。

7.根据权利要求2所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述运动机构还包括固定连接在导向杆上的固定板，所述固定板和丝杠之间连接有第二轴承。

8.根据权利要求7所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述固定板上设有用于驱动丝杠转动的驱动电机。

9.根据权利要求8所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述驱动电机和丝杠之间连接有皮带轮组，所述皮带轮组包括位于驱动电机上的第一带轮和位于丝杠上的第二带轮，所述第一带轮的直径小于第二带轮的直径。

10.根据权利要求4所述的阀门密封副密封性检测设备，其特征在于：所述移动部为阀座压板，所述固定部为密封托盘，密封托盘上设有卡槽，所述密封件包括密封垫和密封圈，所述密封圈位于密封托盘上，所述密封垫位于阀座压板上。

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