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1、(10)申请公布号 CN 102944413 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102944413 A *CN102944413A* (21)申请号 201210506290.8 (22)申请日 2012.11.29 G01M 13/00(2006.01) G01M 3/28(2006.01) (71)申请人 天津银河阀门有限公司 地址 300350 天津市津南区八里台工业园区 天华路 15 号 (72)发明人 郑荣敏 (74)专利代理机构 天津市三利专利商标代理有 限公司 12107 代理人 王蕴华 (54) 发明名称 一种蝶阀寿命试验机 (57) 摘要 本发明涉及一种蝶阀。
2、寿命试验机, 特征是包 括机械、 供水及电气控制三单元, 机械单元设水平 机台, 台面上设左右竖直板, 两竖直板上对称设置 左右丝杠, 其内端同轴连接左右密封压接板 ; 两 竖直板顶部设驱动电机, 其驱动轴连设有阀门关 位限位器的传动头 ; 机台设阀支撑装置 ; 密封压 接板设连通左右腔体的左右过水通道 ; 供水单元 设连干管压力表的进水干管, 该管通过左右进水 管连接左右过水通道, 左右进水节门与左右过水 通道间连左右支管一端, 其另一端上连左右腔压 力表、 下通过左右漏水节门连液位管 ; 左右进水 管底端设卸压节门 ; 驱动电机、 阀门关位限位器、 加压泵电机、 干管压力表均连至电气控制单。
3、元。 本 发明优点 : 监控蝶阀寿命性能, 简单易用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页 1/1 页 2 1. 一种蝶阀寿命试验机, 其特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元、 给蝶阀提供试验 压力水的供水单元及控制试验操作的电气控制单元, 所述机械单元设有一水平机台, 在水 平机台台面上对称设置相互平行的左右两竖直板, 在所述左右竖直板上分别对称设置调整 水平位移的左右丝杠, 所述左右丝杠的内端分别同轴固定连接用于密封压接水平置位的蝶 阀两侧过流孔。
4、端面的左右密封压接板 ; 在左右竖直板顶部的架板上设有驱动阀板 90开 闭往复循环的驱动电机, 所述驱动电机的驱动轴通过联轴器连接设有阀门关位限位器的蝶 阀传动头的传动轴 ; 与蝶阀对应, 在水平机台上设置阀支撑装置 ; 在左右密封压接板上设 有分别连通蝶阀左右腔体的左右过水通道 ; 所述供水单元设有引自加压泵并连接电接点式 干管压力表的进水干管, 所述进水干管通过分别设有左右进水节门的左右进水管对应连接 所述左右过水通道, 在左右进水节门与对应的左右过水通道之间分别连接左右支管一端, 所述左右支管另一端向上分别连接左右腔压力表、 向下通过左右漏水节门分别连至液位 管, 在液位管底部设置放水节。
5、门 ; 在左右进水管底端设置卸压节门 , 所述驱动电机、 阀门关 位限位器、 加压泵的电机、 干管压力表均连至所述电气控制单元。 2. 根据权利要求 1 所述的一种蝶阀寿命试验机, 其特征在于在所述左右密封压接板内 侧面上设有若干同心环形凹槽, 环形凹槽内嵌装橡胶密封圈。 3.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于所述阀支撑装置包括 阀体支撑机构及传动头支撑机构。 4.根据权利要求3所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于所述阀体支撑机构包括设 于阀体底部的支撑块、 竖直穿过水平机台台面并与其螺纹连接的顶压支撑块的螺纹顶杆及 固定在螺纹顶杆端部的手轮。 5.根据权利要求3所述的一种。
6、蝶阀寿命试验机,其特征在于所述传动头支撑机构包括 支撑在上阀脖底部的阀脖螺纹顶杆、 套装在阀脖螺纹顶杆上的调整螺母及支撑在调整螺母 底部的支撑柱 , 所述阀脖螺纹顶杆底端插入支撑柱的轴向中心孔中。 6.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于在所述左右支管与对 应的左右过水通道之间的左右进水管上分别设有左右常开节门 ; 在左右支管与对应的左 右常开节门之间的左右进水管上分别连有带常闭节门的左右放水支管。 7.根据权利要求1或2所述的一种蝶阀寿命试验机,其特征在于该寿命试验机设有密 封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套, 所述左右密封压接板分别通过左右密封套密 封压接在水平置位的。
7、对夹式碟阀两侧过流孔端面上。 权 利 要 求 书 CN 102944413 A 2 1/5 页 3 一种蝶阀寿命试验机 技术领域 0001 本发明涉及一种蝶阀性能测试设备, 尤其涉及一种蝶阀寿命试验机。 背景技术 0002 蝶阀因其结构简单、 体积小、 重量轻、 启闭方便迅速省力、 且具有良好的流体控制 特性而广泛应用于石油、 煤气、 化工、 水处理等工业领域。 蝶阀主要包括阀体、 阀座、 阀板、 阀 轴及传动头, 一般应用于圆柱形通道内 , 使用中 , 其圆盘形阀板垂直于管道安装 , 并以阀 轴为中心轴在 0 90之间往复旋转 , 实现全闭全开。 0003 鉴于蝶阀用于压力管道的使用环境, 。
8、属特种设备, 因此在批量生产前的试制阶段 都要对样机做耐久性试验即寿命试验。 按照蝶阀认证标准包括 蝶阀静压寿命试验规程JB/ T 8863 ,UL 1091 消防装置用蝶阀 等标准的要求, 阀门须做 1000 次开、 关循环的寿命试 验。在阀门启闭时, 试验系统保持在额定压力, 在耐久性试验完成后, 阀门应当仍能正常开 关, 且满足密封要求, 须进行密封性检查。然后把样机阀门拆掉, 目视检验各个零件的磨损 和损坏程度。目前, 作为国家指定的行业检测部门有限, 且正规检测设备结构复杂、 价格昂 贵, 操作成本高, 产品送检也不方便。尤其结合企业研发生产现状, 为保证产品质量须随时 监控产品的寿。
9、命指标, 目前 , 检测设备的欠缺给企业的研发、 生产带来极大不便。若企业 具有寿命试验能力, 则可实现对阀门随时、 反复试验, 既监控产品质量、 方便快捷, 又节约资 金。 发明内容 0004 本发明解决的主要技术问题是为蝶阀研发生产部门提供一种结构简单、 造价低、 使用方便的蝶阀寿命试验机, 从而, 达到对蝶阀产品寿命性能的随时监控, 保证产品质量的 目的。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 : 0006 一种蝶阀寿命试验机, 其特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元、 给蝶阀提供试 验压力水的供水单元及控制试验操作的电气控制单元, 所述机械单元设有一水平机台, 在 水平机台台。
10、面上对称设置相互平行的左右两竖直板, 在所述左右竖直板上分别对称设置调 整水平位移的左右丝杠, 所述左右丝杠的内端分别同轴固定连接用于密封压接水平置位的 蝶阀两侧过流孔端面的左右密封压接板 ; 在左右竖直板顶部的架板上设有驱动阀板 90 开闭往复循环的驱动电机, 所述驱动电机的驱动轴通过联轴器连接设有阀门关位限位器的 蝶阀传动头的传动轴 ; 与蝶阀对应, 在水平机台上设置阀支撑装置 ; 在左右密封压接板上 设有分别连通蝶阀左右腔体的左右过水通道 ; 所述供水单元设有引自加压泵并连接电接 点式干管压力表的进水干管, 所述进水干管通过分别设有左右进水节门的左右进水管对应 连接所述左右过水通道, 在。
11、左右进水节门与对应的左右过水通道之间分别连接左右支管一 端, 所述左右支管另一端向上分别连接左右腔压力表、 向下通过左右漏水节门分别连至液 位管, 在液位管底部设置放水节门 ; 在左右进水管底端设置卸压节门 , 所述驱动电机、 阀门 说 明 书 CN 102944413 A 3 2/5 页 4 关位限位器、 加压泵的电机、 干管压力表均连至所述电气控制单元。 0007 在所述左右密封压接板内侧面上设有若干同心环形凹槽, 环形凹槽内嵌装橡胶密 封圈。 0008 所述阀支撑装置包括阀体支撑机构及传动头支撑机构。 0009 所述阀体支撑机构包括设于阀体底部的支撑块、 竖直穿过水平机台台面并与其螺 纹。
12、连接的顶压支撑块的螺纹顶杆及固定在螺纹顶杆端部的手轮。 0010 所述传动头支撑机构包括支撑在上阀脖底部的阀脖螺纹顶杆、 套装在阀脖螺纹顶 杆上的调整螺母及支撑在调整螺母底部的支撑柱 , 所述阀脖螺纹顶杆底端插入支撑柱的 轴向中心孔中。 0011 在所述左右支管与对应的左右过水通道之间的左右进水管上分别设有左右常开 节门 ; 在左右支管与对应的左右常开节门之间的左右进水管上分别连有带常闭节门的左 右放水支管。 0012 该寿命试验机设有密封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套, 所述左右密封 压接板分别通过左右密封套密封压接在水平置位的对夹式碟阀两侧过流孔端面上。 0013 本发明的有益效果是。
13、 : 提供一种结构简单、 造价低、 使用方便的蝶阀寿命试验机, 可在产品研发试制过程中随时进行蝶阀的耐久性及耐压密封性试验, 达到对蝶阀产品寿命 性能的随时监控、 保证产品质量的目的, 尤其适宜在蝶阀研发、 生产部门推广使用。 附图说明 0014 图 1 是本发明的主视结构示意图 (水路部分省略) ; 0015 图 2 是本发明的右视局部剖视结构示意图 (水路部分未展开) ; 0016 图 3 是本发明的俯视结构示意图 (水路部分未展开) ; 0017 图 4 是本发明的后视结构示意图 ; 0018 图 5 是本发明电气控制单元的控制框图 ; 0019 图 6 是本发明的蝶阀左腔体耐压密封试验。
14、示意图 (后视图) ; 0020 图 7 是本发明的蝶阀右腔体耐压密封试验示意图 (后视图) 。 0021 图中 : A 机械单元, B 供水单元, C 电气控制单元, 1 驱动电机 ,11 连轴器 ,21 左竖 直板 ,22 右竖直板 ,23 架板 ,24 水平机台 ,31 左密封压接板 ,32 右密封压接板 ,33 左过水 通道 ,34 右过水通道 ,35 左密封套 ,36 右密封套 ,37 橡胶密封圈 ,4 蝶阀 ,41 传动轴 ,42 传动头 ,43 蝶阀左腔体 ,44 蝶阀右腔体 ,45 阀门关位限位器, 51 支撑块 ,52 螺纹顶杆 ,53 手轮 ,54 阀脖螺纹顶杆, 55 调。
15、整螺母 ,56 支撑柱 ,60 左放水支管, 61 左丝杠 ,62 右丝杠, 70 右放水支管, 71 左常开节门 ,72 右常开节门 ,73 左进水节门 ,74 右进水节门 ,75 左漏水节 门 ,76 右漏水节门 ,77 左常闭节门 ,78 右常闭节门 ,79 卸压节门 ,80 进水干管 ,81 左进水 管 ,82 右进水管 ,83 左支管 ,84 右支管 ,85 总进水节门 ,86 放水节门, 91 左腔压力表 ,92 右腔压力表 ,93 液位管 ,94 加压泵 ,95 稳压罐 ,96 干管压力表, 97 加压泵电机。 具体实施方式 0022 图 1 图 5 示出一种蝶阀寿命试验机, 其。
16、特征在于包括固定夹紧蝶阀的机械单元 A、 给蝶阀提供试验压力水的供水单元B及控制试验操作的控制单元C, 上述机械单元A设有 说 明 书 CN 102944413 A 4 3/5 页 5 一水平机台 24, 在水平机台 24 台面上对称设置相互平行的左右两竖直板 21、 22, 两竖直板 21、 22 采用两直角板, 通过螺栓固定在水平机台上。在上述左竖直板 21、 右竖直板 22 上分 别对称设置调整水平位移的左丝杠 61、 右丝杠 62, 上述左右丝杠的内端分别同轴固定连接 用于密封压接水平置位的蝶阀 4 两侧过流孔端面的左右密封压接板 31、 32 ; 在左右密封压 接板 31、 32 内。
17、侧面上设有若干同心环形凹槽, 环形凹槽内嵌装橡胶密封圈 37, 这样在与蝶 阀 4 两侧过流孔端面压紧接合时保证密封连接。在左右竖直板 21、 22 顶部的架板 23 上设 有驱动阀板90开闭往复循环的驱动电机1, 上述驱动电机的驱动轴通过联轴器11连接设 有阀门关位限位器 45 的蝶阀传动头 42 的传动轴 41。与蝶阀 4 对应, 在水平机台 24 上设置 阀支撑装置 ; 阀支撑装置包括阀体支撑机构及传动头支撑机构。 本例中, 阀体支撑机构包括 设于阀体底部的支撑块 51、 竖直穿过水平机台 24 台面并与其螺纹连接的顶压支撑块的螺 纹顶杆 52 及固定在螺纹顶杆端部的手轮 53。传动头支。
18、撑机构包括支撑在阀脖底部的阀脖 螺纹顶杆54、 套装在阀脖螺纹顶杆54上的调整螺母55及支撑在调整螺母55底部的支撑柱 56, 上述阀脖螺纹顶杆 54 的底端插入支撑柱 56 的轴向中心孔中。 0023 在应用中, 蝶阀一般包括法兰连接式、 对夹连接式、 卡箍连接式等类型, 如图 3 所 示, 对于本例中的对夹连接式蝶阀由于阀体两侧过流孔端面不设连接法兰, 因此, 当进行寿 命试验时, 增设了密封连接在对夹式碟阀左右两侧的左右密封套 35、 36, 左右密封压接板 31、 32 分别通过左右密封套 35、 36 密封压接在水平置位的对夹式碟阀两侧过流孔端面上。 如图 3 所示, 阀体两侧过流孔。
19、端沿分别嵌入左右密封套 35、 36 端沿上设置的卧装密封圈的 凹槽内, 实现密封连接。 在左右密封压接板31、 32上设有分别连通上述蝶阀左右腔体43、 44 的左右过水通道 33、 34。 0024 上述供水单元 B 设有引自加压泵 94 并连接电接点式干管压力表 96 的进水干管 80, 上述进水干管 80 通过分别设有左右进水节门 73、 74 的左右进水管 81、 82 对应连接左右 过水通道 33、 34, 在左右进水节门 73、 74 与对应的左右过水通道 33、 34 之间分别连接左右 支管 83、 84 一端, 所述左右支管 83、 84 另一端向上分别连接左右腔压力表 91。
20、、 92, 向下通过 左右漏水节门75、 76分别连至液位管93, 在液位管93底部设置放水节门86 ; 在左右进水管 底端设置卸压节门 79。进水干管 80 通过总进水节门 85 依次连接由加压泵 94 经稳压罐 95 提供的进水水源 , 并通过连接在进水干管上的电接点式干管压力表 96 监控进水水压。 0025 根据测试、 维修等特殊情况需要, 在上述左右支管 83、 84 与对应的左右过水通道 33、 34之间的左右进水管81、 82上分别设有左右常开节门71、 72;在左右支管83、 84与对应 的左右常开节门71、 72之间的左右进水管上分别连有带左右常闭节门77、 78的左右放水支。
21、 管 60、 70。 0026 如图 5 所示, 本发明中电气控制单元 C 采用了常规的以 PLC(可编程序控制器) 为 中央处理器的控制电路, 主要由 PLC 及其连接的阀门关位延时器、 阀门开延时器、 保压延时 继电器及计数器等构成, 上述驱动电机 1、 阀门关位限位器 45、 干管压力表 96 及加压泵 94 的电机 97 均与 PLC 连接。 0027 在寿命试验过程中, 根据标准要求, 驱动电机 1 通过蝶阀 4 的传动头 42 控制蝶阀 阀板进行 90开闭往复循环运动 1000 次的耐久性试验, 在试验完成后, 阀门应当仍能正常 开关, 应满足密封要求。最后将试验蝶阀拆开, 目视检。
22、验各个零件的磨损和损坏程度。 0028 本发明的工作过程及原理如下 : 说 明 书 CN 102944413 A 5 4/5 页 6 0029 试验开始前, 首先将对夹式蝶阀 4 放置在左右密封压接板 31、 32 之间, 转动手轮 53, 上下移动螺纹顶杆 52, 调整支撑块相对阀体的位置 ; 转动调整螺母 55 上下移动螺纹顶 杆 54, 调整支撑柱 56 相对上阀脖的位置 , 最终使蝶阀 4 水平置位。然后, 将蝶阀左右两侧 过流孔分别密封连接左右密封套 35、 36, 再调节左右丝杠 61、 62 使左右密封压接板 31、 32 压紧左右密封套 35、 36 从而将蝶阀 4 密封压紧。。
23、 0030 设定水流从阀体左过流孔进入, 通过左腔体 43、 右腔体 44 从阀体右过流孔流出。 关闭右进水节门 74、 左漏水节门 75, 打开左进水节门 73 及右常闭节门 78, 然后打开总进水 节门 85, 进水通过进水干管 80, 经左进水节门 73、 左常开节门 71, 通过左密封压接板 31 的 左过水通道 33, 依次流过左腔体 43, 右腔体 44, 并从右密封压接板 32 的右过水通道 34 流 出 , 通过右常开节门 72 从打开的右常闭节门 78 流出。 0031 参见图 5 示出的电气控制单元的控制框图, 蝶阀阀板 90开闭一次循环的过程及 原理如下 : 0032 1。
24、) 接通电源, 启动驱动电机 1, 驱动电机开始旋转, 蝶阀阀板转至关位位置时, 位于 传动头 42 上的阀门关位限位器 45 反馈信号至 PLC, PLC 发出令驱动电机 1 停止控制信号, 同时启动阀门关位延时器计时, 时间为 0 60 秒可调。 0033 2) 阀门关位延时器延时结束, PLC 发出加压泵电机 97 启动信号, 加压泵电机带动 加压泵 94 开始工作, 当压力达到额定压力后, 干管压力表 96 反馈信号给 PLC, 由 PLC 控制, 加压泵电机停止工作同时启动保压延时继电器工作, 保压时间 0 300S 可调 ; 0034 3) 保压完成后, 由 PLC 控制驱动电机 。
25、1 反向旋转, 并启动阀门开延时器计时, 时 间为 0 300S 秒可调 , 此间蝶阀阀板带压开启 , 延时结束时, 阀板反向旋转 90开启到 位 ,PLC 发出令驱动电机 1 停止的控制信号, 驱动电机 1 停止。至此完成一次试验, 计数器 记录一次, 然后进入下一次循环。 0035 此过程中, 通过干管压力表 96 监控进水压力, 使其保持在额定压力下, 若超出范 围则应及时调整进水干管 80 上的水流压力以使试验系统保持在额定压力。 0036 按标准或根据产品开发测试要求, 每启闭循环 200-300 次对蝶阀进行耐压密封试 验。左腔体 43 及右腔体 44 分别进行。 0037 图 6。
26、 示出在本发明的蝶阀寿命试验中左腔体耐压密封试验的应用示意图。图中虚 线箭头表示漏水方向。当左腔体 43 进行耐压密封试验时, 阀板闭合, 首先打开左进水节门 73、 关闭左漏水节门 75, 左右常开节门 71、 72 保持打开, 关闭右进水节门 74, 打开右漏水节 门 76。进水通过左进水节门 73, 经过左常开节门 71, 由左过水通道 33 进入左腔体 43。同 时通过左腔压力表91监控压力保持在额定工作压力,并保持到规定时间,一般10-15秒, 如果左腔体 43 产生泄露, 则泄漏水通过右过水通道 34, 经过右常开节门 72、 右支管 84 及右 漏水节门 76 流入液位管 93,。
27、 且液位上升, 显示出漏水 ; 如果左腔体 43 不泄露, 则液位管 93 液面无变化。此时, 测试结束。打开卸压节门 79 将左腔体 43 内的水放出。 0038 图 7 示出在本发明的蝶阀寿命试验中右腔体耐压密封试验的应用示意图。图中虚 线箭头表示漏水方向。当右腔体 44 进行耐压密封试验时, 阀板闭合, 首先打开右进水节门 74、 关闭右漏水节门 76, 左右常开节门 71、 72 保持打开, 关闭左进水节门 73, 打开左漏水节 门 75。进水通过右进水节门 74, 经过右常开节门 72, 由右过水通道 34 进入右腔体 44。同 时通过右腔压力表 92 监控压力保持在额定工作压力 ,。
28、 并保持到规定时间, 一般 10-15 秒 , 说 明 书 CN 102944413 A 6 5/5 页 7 如果右腔体44产生泄露, 则泄漏水通过左过水通道33,经过左常开节门71、 左支管83及左 漏水节门 75 流入液位管 93, 且液位上升, 显示出漏水 ; 如果右腔体 44 不泄露, 则液位管 93 液面无变化。此时 , 测试结束。打开卸压节门 79 将右腔体 44 内的水放出。 0039 以上内容并非对本发明的结构、 形状及材料作任何形式上的限制。凡是依据本发 明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰, 均仍属于本发明技术 方案的范围内。 说 明 书 CN 102944413 A 7 1/6 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 8 2/6 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 9 3/6 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 10 4/6 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 11 5/6 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 12 6/6 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 102944413 A 13 。