申请/专利权人：河南省锅炉压力容器安全检测研究院

申请日：2019-08-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110375985B

主分类号：G01M13/003

分类号：G01M13/003;G01M3/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.11.19#实质审查的生效;2019.10.25#公开

摘要：本发明涉及阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法，可有效解决省时省力、准确的检测阀门压力与静液压寿命试验的问题，主箱体和副箱体之间在水槽的一侧装有驱动装置，主箱体上部装有操作面板，操作面板上装有压力表，副箱体上经副箱体工作盘装有左液压爪，主箱体上经主箱体工作盘装有右液压爪，主箱体上装有液压系统和电气系统，液压系统、电气系统经RS232串口总线与控制柜的USB插口相连；本发明结构新颖独特，集阀门压力试验与静液压寿命试验于一体，使用方便，测试准确、效果好，省工省时，检测效率高，使用安全，有良好的经济和社会效益。

主权项：1.一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置的使用方法，其特征在于，所述的试验组合装置，包括主箱体、副箱体、控制柜和水槽，主箱体（8）和副箱体（1）之间设有水槽（10），主箱体（8）和副箱体（1）之间在水槽的一侧装有驱动装置（3），主箱体（8）上部装有操作面板（5），操作面板（5）上装有压力表（4），副箱体（1）上经副箱体工作盘（23）装有左液压爪（2-2），主箱体（8）上经主箱体工作盘装有右液压爪（2-1），主箱体（8）上装有液压系统（9）和电气系统（7），液压系统、电气系统经RS232串口总线与控制柜（6）的USB插口相连；所述的驱动装置（3）是由支架（3-1）、第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）、电机（3-3）、驱动杆（3-4）和液压管（3-2）构成，第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）分别装在支架（3-1）的两端上，支架（3-1）的端部经支撑装有电机（3-3），电机（3-3）的输出轴上经联轴器装有驱动杆（3-4），主箱体（8）的工作盘上装有压力传感器，压力传感器与压力表（4）相连，并经RS232串口总线与控制柜（6）的USB插口相连；所述的控制柜（6）上经报警器接口装有紧急报警器（12），并经RS232串口总线装有液晶显示屏（13）、键盘（14）和风扇（15）；所述的电气系统是，电源（11）与控制柜（6）的电源端相连，控制柜（6）经RS232串口总线与电机（3-3）、操作面板（5）上的副箱体工作盘驱动器（17-1）电子开关、高压水泵（16）电子开关及低压油泵（18）的电子开关、液压爪驱动器（17-2）的电子开关、驱动装置驱动器（17-3）的电子开关、副箱体驱动器（17-4）的电子开关、试验介质控制阀（19）和泄压控制阀（20）相连；所述的液压系统是，低压油泵（18）经液压管（3-2）的第一液压分管（3-2-1）、第二液压分管（3-2-2）分别与第一液压缸（21-1）、第二液压缸（21-2）、第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）、第五液压缸（21-5）、第六液压缸（21-6）相连，第一液压缸（21-1）构成左液压爪（2-2）的驱动结构（17-2-1），第二液压缸（21-2）构成副箱体工作盘的驱动结构（17-1-1），第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）构成驱动装置（3）上、下移动的驱动结构（17-3-1），第五液压缸（21-5）构成右液压爪（2-1）的驱动结构（17-2-2），第六液压缸（21-6）构成副箱体（1）的驱动结构（17-4-1）；所述的右液压爪（2-1）、左液压爪（2-2）相连通的液压管道上装有电磁阀，电磁阀经RS232串口总线与控制器的电磁阀控制端相连；使用方法是，将待检测的阀门装在置于水池上的高压管道上，由左右液压爪抓紧待测阀门，并将驱动装置的驱动杆顶在阀门上，根据阀门高度要调节驱动杆下端高度的位置，保证驱动杆紧密顶在阀门上，并由控制柜设定电磁阀门、电子开关的次数、扭矩、压力、速度，然后由控制器启动各电气部件，低压油泵通过液压管为该组合装置液压系统提供动力源，液压缸控制支架左右移动、上下移动；液压爪驱动器控制左右液压爪夹紧、放松、前进、后退；驱动装置驱动器控制驱动装置支架左右移动、上下移动，阀门高度不一样，要调节驱动杆位置；副箱体驱动器控制副箱体左右移动；电机控制驱动杆的旋转；试验介质控制阀用于选择试验介质水或者气；泄压控制阀用于释放试验压力，最高压力30MPa，保障试验人员人身安全；气驱高压水泵组控制试验压力升压速度；电机用于驱动杆的旋转，实现阀门自动开启关闭；副箱体工作盘驱动器控制工作盘的翻转；试验开始之后，待测的阀门试验数据，包括压力数据、静液压寿命数据同时经传感器传输给压力表，并同时传输给控制器，并在控制器显示器上显示，即可快速、方便的同时实现阀门压力试验和静液压寿命试验。

全文数据：阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法技术领域本发明涉及阀门检测设备，特别是一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法。背景技术阀门出厂检验和型式试验必做项目为高低压密封试验、壳体试验、高低压上密封试验和静液压寿命试验，这些试验可以通过盲板和试压泵完成，但是检验效率低，只能做单一项目，且安全系数不高。尽管现阶段有设备可以一次性完成所有压力试验项目，但是由于该装置没有导向杆，限制了大口径阀门的安装，除此之外，这些设备还无法调节阀门夹紧装置液压力，也是无法保证阀门在较高压力下能否固定在设备上，更重要的是这些检测设备无法一次性完成阀门静液压寿命试验，检测数据也无法及时采集保存。常规方法只能拆卸阀门之后在专用设备上检验，除了费事费力，检测数据还不是非常可靠。发明内容针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法，可有效解决省时省力、准确的检测阀门压力与静液压寿命试验的问题。本发明解决的技术方案是，一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法，包括主箱体、副箱体、控制柜和水槽，主箱体和副箱体之间设有水槽，主箱体和副箱体之间在水槽的一侧装有驱动装置，主箱体上部装有操作面板，操作面板上装有压力表，副箱体上经副箱体工作盘装有左液压爪，主箱体上经主箱体工作盘装有右液压爪，主箱体上装有液压系统和电气系统，液压系统、电气系统经RS232串口总线与控制柜的USB插口相连；所述的驱动装置是由支架、第三液压缸、第四液压缸、电机、驱动杆和液压管构成，第三液压缸、第四液压缸分别装在支架的两端上，支架的端部经支撑装有电机，电机的输出轴上经联轴器装有驱动杆，主箱体的工作盘上装有压力传感器（图中未标示），压力传感器与压力表相连，并经RS232串口总线与控制柜的USB插口相连；所述的电气系统是，电源与控制柜的电源端相连，控制柜经RS232串口总线与电机、操作面板上的副箱体工作盘驱动器电子开关、高压水泵电子开关及低压油泵的电子开关、液压爪驱动器的电子开关、驱动装置驱动器的电子开关、副箱体驱动器的电子开关、试验介质控制阀和泄压控制阀相连；所述的液压系统是，低压油泵经液压管分别与第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸、第五液压缸、第六液压缸相连，第一液压缸构成左液压爪的驱动结构，第二液压缸构成副箱体工作盘的驱动结构，第三液压缸、第四液压缸构成驱动装置上、下移动的驱动结构，第五液压缸构成右液压爪的驱动结构，第六液压缸构成副箱体的驱动结构。本发明结构新颖独特，集阀门压力试验与静液压寿命试验于一体，使用方便，测试准确、效果好，省工省时，检测效率高，使用安全，有良好的经济和社会效益。附图说明图1为本发明的结构主视图。图2为本发明的驱动装置结构示意图。图3为本发明的左、右液压爪结构主视图。图4为本发明的电气系统框示图。图5为本发明的副箱体液压爪和液压缸的动力系统结构图。图6为本发明的液压系统框示图。具体实施方式以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。由图1-6所示，本发明一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置及其使用方法，包括主箱体、副箱体、控制柜和水槽，主箱体8和副箱体1之间设有水槽10，主箱体8和副箱体1之间在水槽的一侧装有驱动装置3，主箱体8上部装有操作面板5，操作面板5上装有压力表4，副箱体1上经副箱体工作盘装有左液压爪2-2，主箱体8上经主箱体工作盘装有右液压爪2-1，主箱体8上装有液压系统9和电气系统7，液压系统、电气系统经RS232串口总线与控制柜6的USB插口相连；所述的驱动装置3是由支架3-1、第三液压缸21-3、第四液压缸21-4、电机3-3、驱动杆3-4和液压管3-2构成，第三液压缸21-2、第四液压缸21-4分别装在支架3-1的两端上，支架3-1的端部经支撑装有电机3-3，电机3-3的输出轴上经联轴器装有驱动杆3-4，主箱体8的工作盘上装有压力传感器（图中未标示），压力传感器与压力表4相连，并经RS232串口总线与控制柜6的USB插口相连；所述的电气系统是，电源11与控制柜6的电源端相连，控制柜6经RS232串口总线与电机3-3、操作面板5上的副箱体工作盘驱动器17-1电子开关、高压水泵16电子开关及低压油泵18的电子开关、液压爪驱动器17-2的电子开关、驱动装置驱动器17-3的电子开关、副箱体驱动器17-4的电子开关、试验介质控制阀19和泄压控制阀20相连；所述的液压系统是，低压油泵18经液压管3-2分别与第一液压缸21-1、第二液压缸21-2、第三液压缸21-3、第四液压缸21-4、第五液压缸21-5、第六液压缸21-6相连，第一液压缸21-1构成左液压爪2-2的驱动结构17-2-1，第二液压缸21-2构成副箱体工作盘的驱动结构17-1-1，第三液压缸21-3、第四液压缸21-4构成驱动装置3上、下移动的驱动结构17-3-1，第五液压缸21-5构成右液压爪2-1的驱动结构17-2-2，第六液压缸21-6构成副箱体1的驱动结构17-4-1。为了保证使用效果和使用方便，所述的控制柜（PC）6上经报警器接口装有紧急报警器12，并经RS232串口总线装有液晶显示屏13、键盘14和风扇15；所述的右液压爪2-1、左液压爪2-2结构相同，均是由圆盘上装有均布的3个液压爪构成，见图3所示；所述的操作面板5是由绝缘胶木板及其上面装的用于控制电源的电源开关、低压油泵开关、左右液压爪前进、后退、夹紧、放松开关、工作盘向上、向下翻转开关、驱动装置上下移动和左右移动控制开关、左右液压爪增压控制开关、左右进水进气阀开关、左右泄压阀开关、高压水泵加压比例控制开关和紧急关停控制开关构成；所述的右液压爪2-1、左液压爪2-2相连通的液压管道上装有电磁阀，电磁阀经RS232串口总线与控制器的电磁阀控制端相连（图中未标示）。由上述结构可以看出，本发明：1、本装置包括主箱体、副箱体、液压系统、电气系统、驱动装置、操作面板、驱动装置控制平台、水槽。2、副箱体装有第二液压缸21-2、第六液压缸21-6和工作盘，工作盘上装有第一液压缸21-1和液压爪（三个），液压爪主要用于固定阀门。第二液压缸21-2控制工作盘的翻转，第六液压缸21-6控制副箱体左右移动。3、主箱体主要由液压爪（三个）、第五液压缸21-5、操作面板、压力表构成。4、操作面板主要包括电源开关控制、油泵开关控制、左右液压爪前进后退夹紧放松控制、工作盘向上向下翻转控制、驱动装置上下移动和左右移动控制、左右液压爪增压控制、左右进水（气）阀控制、左右泄压阀控制、气驱高压水泵加压比例控制、紧急关停等。5为方便介绍，将副箱体液压爪称为左液压爪，主箱体液压爪称为右液压爪，第一液压缸21-1控制左液压爪前进、后退、夹紧、放松，第五液压缸21-5控制右液压爪前进、后退、夹紧、放松。6、驱动装置由支架、电机、第三液压缸21-3、第四液压缸21-4、驱动杆、电源和数据控制线、液压油管组成，通过驱动装置控制平台设定试验参数，传输给驱动装置自动实现阀门开启关闭操作。其中，电机控制驱动杆的旋转，第三液压缸21-3控制支架上下移动，第四液压缸21-4控制支架左右移动。7、PLC控制柜，主要用于驱动信息的设置、传输、采集。该控制平台主要用于实现阀门静液压试验自动化，通过该电脑平台编辑器可设定阀门开关次数、扭矩、压力、速度等即可自动完成阀门静液压寿命试验，无需人为操作和干扰。8、电气系统主要由电机、电磁阀、控制线组成，用于控制检测装置启动与关闭，以及通过电磁阀启闭控制液压爪、驱动装置、工作盘液压系统的工作，具体讲就是，电气系统控制液压系统，同时实现低压油泵开启关闭，高压水泵进出水管道上的水阀的开启、关闭，泄压阀的开启、关闭，以及高压水泵的自动停止、紧急关停、驱动装置的电源通断。9、液压系统主要由油泵、电磁阀、液压管构成，用于控制驱动装置升降和左右移动、工作盘上下翻转和前后移动、液压爪前进后退和夹紧放松等。也就是说，液压系统是用于左右液压爪前进、后退、夹紧、放松，工作盘向上翻转、向下翻转，驱动装置上移、下移、左右移动，左右液压爪增压，副箱体前进、后退。试验压力传感器所测得的压力数据一方面传给压力表4，另一方面传送至控制柜，由控制柜上的控制器显示。本发明使用时，方法是，将待检测的阀门装在置于水池上的高压管道上，由左右液压爪抓紧待测阀门，并将驱动装置的驱动杆顶在阀门上（根据阀门高度要调节驱动杆下端高度的位置，保证驱动杆紧密顶在阀门上），并由控制柜设定电磁阀门、电子开关的次数、扭矩、压力、速度，然后由控制器启动各电气部件，低压油泵通过液压管为该组合装置液压系统提供动力源，液压缸控制支架左右移动、上下移动；液压爪驱动器控制左右液压爪夹紧、放松、前进、后退；驱动装置驱动器控制驱动装置支架左右移动、上下移动（阀门高度不一样，要调节驱动杆位置）；副箱体驱动器控制副箱体左右移动；电机控制驱动杆的旋转；试验介质控制阀用于选择试验介质（水或者气）；泄压控制阀用于释放试验压力（最高压力可达到30MPa），保障试验人员人身安全；气驱高压水泵组控制试验压力升压速度；电机用于驱动杆的旋转，实现阀门自动开启关闭；副箱体工作盘驱动器控制工作盘的翻转。试验开始之后，待测的阀门试验数据，包括压力数据、静液压寿命数据同时经传感器传输给压力表，并同时传输给控制器，并在控制器显示器上显示，便可快速、方便的同时实现阀门压力试验和静液压寿命试验。采用液压爪固定阀门，夹紧力可以自由调节，更好的保证了检验人员安全；除此之外，该组合装置可以实现双向同时加压检测，对阀门测试时只需要安装一次即可完成全部压力试验项目和静液压寿命试验，大大提高了检验效率和安全性。通过驱动装置控制平台编辑器，设定阀门开关次数、扭矩大小等即可自动完成阀门静液压寿命试验，无需人为干预操作。本发明可广泛用于多口径阀门壳体试验、上密封试验、密封试验、阀门静液压寿命试验。通过试验工装的调整，本装置可以涵盖公称压力≤42MPa，公称尺寸≤300mm的金属阀门。另外，该装置可以调节液压设备，根据不同口径、不同试验压力值设定合适的阀门夹紧压力，从而有效防止阀门脱落，保证了工作人员安全，除此之外，该装置采用液压爪固定阀门，没有导向杆的阻挡，可以方便大口径检测阀门的安装和拆卸。更先进的是，该装置在进行静液压试验时，阀门的开启、关闭全部实现自动化，无需人员值守，寿命试验完成之后，驱动装置自动停止工作，不用拆卸阀门即可在该装置上进行压力试验，极大的提高了检测效率，检测效率可提高4倍以上，而且测试准确，误差率小于1%，即准确率在99%以上，未发现阀门脱落和不安全事故，有良好的经济和社会效益。

权利要求：1.一种阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置，包括主箱体、副箱体、控制柜和水槽，其特征在于，主箱体（8）和副箱体（1）之间设有水槽（10），主箱体（8）和副箱体（1）之间在水槽的一侧装有驱动装置（3），主箱体（8）上部装有操作面板（5），操作面板（5）上装有压力表（4），副箱体（1）上经副箱体工作盘装有左液压爪（2-2），主箱体（8）上经主箱体工作盘装有右液压爪（2-1），主箱体（8）上装有液压系统（9）和电气系统（7），液压系统、电气系统经RS232串口总线与控制柜（6）的USB插口相连；所述的驱动装置（3）是由支架（3-1）、第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）、电机（3-3）、驱动杆（3-4）和液压管（3-2）构成，第三液压缸（21-2）、第四液压缸（21-4）分别装在支架（3-1）的两端上，支架（3-1）的端部经支撑装有电机（3-3），电机（3-3）的输出轴上经联轴器装有驱动杆（3-4），主箱体（8）的工作盘上装有压力传感器，压力传感器与压力表（4）相连，并经RS232串口总线与控制柜（6）的USB插口相连；所述的电气系统是，电源（11）与控制柜（6）的电源端相连，控制柜（6）经RS232串口总线与电机（3-3）、操作面板（5）上的副箱体工作盘驱动器（17-1）电子开关、高压水泵（16）电子开关及低压油泵（18）的电子开关、液压爪驱动器（17-2）的电子开关、驱动装置驱动器（17-3）的电子开关、副箱体驱动器（17-4）的电子开关、试验介质控制阀（19）和泄压控制阀（20）相连；所述的液压系统是，低压油泵（18）经液压管（3-2）分别与第一液压缸（21-1）、第二液压缸（21-2）、第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）、第五液压缸（21-5）、第六液压缸（21-6）相连，第一液压缸（21-1）构成左液压爪（2-2）的驱动结构（17-2-1），第二液压缸（21-2）构成副箱体工作盘的驱动结构（17-1-1），第三液压缸（21-3）、第四液压缸（21-4）构成驱动装置（3）上、下移动的驱动结构（17-3-1），第五液压缸（21-5）构成右液压爪（2-1）的驱动结构（17-2-2），第六液压缸（21-6）构成副箱体（1）的驱动结构（17-4-1）。2.根据权利要求1所述的阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置，其特征在于，所述的控制柜（6）上经报警器接口装有紧急报警器（12），并经RS232串口总线装有液晶显示屏（13）、键盘（14）和风扇（15）。3.根据权利要求1所述的阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置，其特征在于，所述的右液压爪（2-1）、左液压爪（2-2）结构相同，均是由圆盘上装有均布的3个液压爪构成。4.根据权利要求1所述的阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置，其特征在于，所述的操作面板（5）是由绝缘胶木板及其上面装的用于控制电源的电源开关、低压油泵开关、左右液压爪前进、后退、夹紧、放松开关、工作盘向上、向下翻转开关、驱动装置上下移动和左右移动控制开关、左右液压爪增压控制开关、左右进水进气阀开关、左右泄压阀开关、高压水泵加压比例控制开关和紧急关停控制开关构成。5.根据权利要求1所述的阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置，其特征在于，所述的右液压爪（2-1）、左液压爪（2-2）相连通的液压管道上装有电磁阀，电磁阀经RS232串口总线与控制器的电磁阀控制端相连。6.权利要求1或2-5所述阀门压力试验与静液压寿命试验组合装置的使用方法，其特征在于，将待检测的阀门装在置于水池上的高压管道上，由左右液压爪抓紧待测阀门，并将驱动装置的驱动杆顶在阀门上，根据阀门高度要调节驱动杆下端高度的位置，保证驱动杆紧密顶在阀门上，并由控制柜设定电磁阀门、电子开关的次数、扭矩、压力、速度，然后由控制器启动各电气部件，低压油泵通过液压管为该组合装置液压系统提供动力源，液压缸控制支架左右移动、上下移动；液压爪驱动器控制左右液压爪夹紧、放松、前进、后退；驱动装置驱动器控制驱动装置支架左右移动、上下移动，阀门高度不一样，要调节驱动杆位置；副箱体驱动器控制副箱体左右移动；电机控制驱动杆的旋转；试验介质控制阀用于选择试验介质水或者气；泄压控制阀用于释放试验压力，最高压力30MPa，保障试验人员人身安全；气驱高压水泵组控制试验压力升压速度；电机用于驱动杆的旋转，实现阀门自动开启关闭；副箱体工作盘驱动器控制工作盘的翻转；试验开始之后，待测的阀门试验数据，包括压力数据、静液压寿命数据同时经传感器传输给压力表，并同时传输给控制器，并在控制器显示器上显示，即可快速、方便的同时实现阀门压力试验和静液压寿命试验。

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