CN105334039A - 一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置及方法,其包括工控机(1),该工控机经RS232串行通讯接口连接PLC控制***(2),该PLC控制***的输入端连接截止阀寿命试验单元(3)、壳体耐压试验单元(4)、阀门动作性能试验单元(5)的自动/手动切换按钮及限位开关信号,该PLC控制***的输出端经无触点继电器(6)连接截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的控制电磁阀线圈,该截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的压力传感器信号经A/D模块(7)连接PLC控制***。本发明将阀门的各种测试装置集成在一起,并通过工控机、PLC控制***实现了测试的自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置及方法,特别适用于汽车用液化天然气气瓶阀门的测试。
背景技术
对液化天然气能源的重视,液化天然气(LNG)在能源领域中应用越来越广泛,液化天然气(LNG)气瓶成了储存和运输液化天然气的重要容器。阀门作为液化天然气气瓶的核心零部件之一备受重视,为更好地控制阀门质量,阀门的测试显得至关重要。
传统技术使用的阀门测试装置都是一项阀门测试项目配一个测试台,测试装置多,较零散,占地空间大。读数大多采用人工读数,人为误差大,且不能详细地监控阀门在测试过程中的变化情况,不能给阀门的研制或质量优劣的判断提供准确的信息,操作不方便,费时费力。
现有技术上使用的智能集成测试装置,测试装置的监控软件采用了动画形式,直观明了,界面美观,操作人员能够轻松掌握、便于操作。能实时动态的显示智能仪表测试的试验状态,便于阀门在测试过程中进行故障定位和判断,为测试人员提供准确的测试数据,减少了人为读数误差,降低了人力和时间成本。且试验结果能以EXCEL形式保存报表,可以进行打印,存取方便,可追溯性好。将多种阀门的多项测试项目集成在一台测试装置上,节约了设备成本。
发明内容
本发明的目的为:提供一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置及方法,特别是为液化天然气气瓶阀门的测试提供一种智能集成测试装置及方法。
为达上述目的,本发明所采用的技术方案为:一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其包括工控机,该工控机经RS232串行通讯接口连接PLC控制***,该PLC控制***的输入端连接截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的自动/手动切换按钮及限位开关信号,该PLC控制***的输出端经无触点继电器连接截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的控制电磁阀线圈,该截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的压力传感器信号经A/D模块连接PLC控制***。
所述截止阀寿命试验单元包括截止阀启闭装置、寿命试验电磁换向阀、寿命试验单向阀、寿命试验油泵;该截止阀启闭装置包括油缸体,装在油缸体内沿着油缸体的长度方向往复移动的双头活塞;该双头活塞的两个活塞之间通过带齿条的连接杆连接在一起而形成活塞齿条;活塞齿条的一侧装有与活塞齿条啮合传动的齿轮轴,该齿轮轴的轴向垂直于油缸体的长度方向;齿轮轴的一端穿过油缸体而伸出,并连接多个用于拨动截止阀手轮的多个拨爪;油缸体两个端部的油管接头分别通过管道与寿命试验电磁换向阀的两个出液口连通,油箱内的液压油经寿命试验油泵、寿命试验单向阀送至寿命试验电磁换向阀的进液口。所述寿命试验油泵的输出端并接有寿命试验溢流阀、寿命试验压力表、寿命试验压力传感器,寿命试验电磁换向阀的两个出液口分别连接寿命试验正溢流阀、寿命试验反溢流阀。
所述壳体耐压试验单元包括油驱增压缸、耐压试验油泵、三位四通换向阀、球阀、卸水压电磁阀、介质池及阀门工装;该油驱增压缸包括内部中空的缸体,该缸体内设置阶梯形轴制成的活塞,该活塞与缸体之间经支撑组件和密封组件连接,且该缸体内腔被支撑组件和密封组件依次分隔为左油腔、右油腔、渗漏回收腔、试验介质腔共4个腔室,该缸体的盲端安装有与试验介质腔相通的进介质阀和出介质阀;该油驱增压缸的左油腔与三位四通换向阀的B口连通,右油腔与三位四通换向阀的A口连通,油箱的液压油经耐压试验油泵连通三位四通换向阀的P口,三位四通换向阀的T口连通油箱;该进介质阀经球阀连通介质池,出介质阀连通阀门工装,且出介质阀的输出端经卸水压电磁阀连通介质池;该油驱增压缸的缸体外侧间隔一距离设置有左行程开关、右行程开关,活塞的中段安装有垂直于活塞轴向的感应杆,该感应杆伸出缸体外,且活塞带动感应杆一起运动,当运动到左、右行程开关时,感应杆与左、右行程开关感应发出信号,以控制活塞在左、右行程开关之间运动。所述耐压试验油泵的输出端并接有第一耐压试验溢流阀、耐压试验***压力表、耐压试验***压力传感器、第二耐压试验溢流阀,该出介质阀的输出端安装耐压试验压力传感器、耐压试验精密压力表、耐压试验压力表。所述耐压试验油泵的输出端经保护电磁阀连接三位四通换向阀的T口。
所述阀门动作性能试验单元包括一气源,该气源经气源减压阀连通试验管路和气控管路,该试验管路包括经控制管路减压阀并接的入口开电磁阀、入口卸电磁阀、出口卸电磁阀,该气控管路包括顺序连接的入口开气控阀、入口卸气控阀;该入口开气控阀的控制端连接入口开电磁阀的气体输出端,入口卸气控阀的控制端连接入口卸电磁阀的气体输出端;被测阀门的进气端连接于入口开气控阀、入口卸气控阀之间,且被测阀门的出气端连接出口卸气控阀,该出口卸气控阀的控制端连接出口卸电磁换向阀的气体输出端。所述被测阀门的进、出气端分别设置入口压力传感器、出口压力传感器。
这样,本发明整个控制***硬件由工控机和PLC控制***组成上、下位机分布式两级控制方式,控制过程和数据采集由上、下位机通过RS-232串行通讯接口协同完成。工控机(上位机)中安装监控软件,用于设置试验参数,进行实时数据监测,动态处理试验数据以及试验报告输出等功能,另外,可根据项目需要在试验中以动画形式实时显示设备中压力表、温度计及计数器的读数变化,生成试验曲线,自动记录分析数据,得出试验结果,并将试验结果进行保存和打印。PLC控制***(下位机)在接收到监控软件的开始测试命令后自动完成试验过程,并由监控软件进行试验程序设计。
所述截止阀寿命试验单元的具体试验步骤为:首先通过工控机选择截止阀寿命试验单元,由工控机设定寿命试验次数及截止阀正转及反转时间,并启动寿命试验油泵工作,调节寿命试验溢流阀设定***压力,调节寿命试验正溢流阀设定截止阀正转时所需压力,调节寿命试验反溢流阀设定截止阀反转时所需压力;然后,选择自动工作方式,启动寿命试验油泵将油箱内的液压油输送到寿命试验电磁换向阀,截止阀启闭装置的左腔进油,推动活塞齿条向右做直线运动,活塞齿条带动齿轮轴正转,从而带动拨爪拨动截止阀的手轮正转,随着油液增多,压力增大,当达到寿命试验正溢流阀的设定压力时,寿命试验正溢流阀打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上的扭矩达到阀门关闭扭矩值,关闭截止阀门;延时截止阀正转时间后,使截止阀启闭装置的右腔进油,左腔回油,推动活塞齿条向左做直线运动,活塞齿条带动齿轮轴反转,从而带动拨爪拨动截止阀手轮反转,当达到寿命试验反溢流阀的设定压力时,寿命试验反溢流阀打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上扭矩达到阀门开启扭矩值,打开阀门;延时截止阀反转时间后,开始新的循环,当达到设定的试验次数即自动停止截止阀寿命试验单元的工作;
所述壳体耐压试验单元的具体试验步骤为:首先把待检阀门壳体装在阀门夹具上,通过工控机选择壳体耐压试验单元,并通过工控机设定耐压试验***压力、试验介质压力及阀体保压时间;然后启动耐压试验油泵,设定***油压;接通卸水压电磁阀,断开该处试验介质回路,并打开球阀,试验介质到达试验介质腔并充满试验介质腔;接着接通三位四通换向阀,使液压油经耐压试验油泵、三位四通换向阀的P口、B口输送到油驱增压缸的左油腔,右油腔回油,当活塞运动到右行程开关时,活塞停止运动,切换三位四通换向阀,耐压试验油泵驱动高压油进入油驱增压缸的右油腔,推动活塞向左运动,左油腔回油,同时介质池内的试验介质进入试验介质腔,当活塞运动到左行程开关时,活塞停止运动,三位四通换向阀再次换向,活塞向右运动,继续将试验介质压入待检阀门壳体,使壳体中的介质压力升高,重复上述过程,使壳体中压力不断上升;当耐压试验精密压力表检测到的水压达到设定试验压力时,切断三位四通换向阀,停止经试验介质腔加压,使壳体中的水压保持不变,并开始计时;
当保压时间达到设置的保压时间时,打开卸水压电磁阀,排空待检阀门壳体及管路中的水,然后关闭卸水压电磁阀,壳体耐压试验结束;
所述阀门动作性能试验单元的具体试验步骤为:首先通过工控机选择阀门动作性能试验,并设置出气回路上限压力、进气回路下限压力及动作次数;然后打开气源开关,高压气体分别输入试验管路和气控管路,打开入口开电磁阀,使进气回路入口开气控阀打开,高压气体经进气回路进入被测阀门,当进入的高压气体压力大于被测阀门的开启压力时,被测阀门打开,高压气体流过被测阀门,进入出气回路,使出气回路气压升高;当出气回路的出口压力传感器检测到的气压达到设置的上限压力时,关闭入口开电磁阀,使得进气回路入口开气控阀关闭,切断进气回路,再打开入口卸电磁阀,使进气回路入口卸气控阀打开,卸掉进气回路中的高压气体;当进气回路的入口压力传感器检测到的气压达到设置的下限压力时,打开出口卸电磁阀,使出气回路出口卸气控阀打开,卸掉出气回路中的高压气体,然后关闭出口卸电磁阀,出口卸气控阀关闭,整个被测阀门动作性能试验完成一次动作,计数器计数一次,重复上述流程,当动作次数达到设定动作次数时,阀门动作性能试验结束。
本发明所产生的有益效果为:
1、本发明装置将多种阀门的各种试验集成在一起,将工控机及监控软件、油箱、液压/气控控制***等零部件共用,结构紧凑,可降低制造成本,简化操作过程。
2、监控软件采用动画的形式,实时动态地显示智能仪表的测试数据,将各种阀门的测试过程及测试结果自动控制和记录,真实地反应试验数据,且避免了人为读数误差,降低了人力和时间成本。给科研试制和测试提供准确的判断依据。
3、测试的结果及动态过程以EXCEL形式保存,并可以进行报表打印,存取方便,可追溯性好。
附图说明
图1为本发明阀门智能集成测试装置的组成示意图;
图2为本发明阀门智能集成测试装置的电路原理示意图;
图3为本发明截止阀寿命试验启闭装置的结构示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为本发明截止阀寿命试验油压原理图;
图6为本发明壳体耐压试验油驱增压缸结构示意图;
图7为图6的俯视图;
图8为本发明壳体耐压试验油压原理图;
图9为本发明阀门动作性能试验装置油压原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示,本发明低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置包括工控机1,该工控机1经RS232串行通讯接口连接PLC控制***2,该PLC控制***2的输入端连接截止阀寿命试验单元3、壳体耐压试验单元4、阀门动作性能试验单元5的自动/手动切换按钮及限位开关信号,该PLC控制***2的输出端经无触点继电器6连接截止阀寿命试验单元3、壳体耐压试验单元4、阀门动作性能试验单元5的电磁阀线圈,该截止阀寿命试验单元3、壳体耐压试验单元4、阀门动作性能试验单元5的压力传感器信号经A/D模块7连接PLC控制***2。该工控机1装在监控柜8上,且该监控柜8上装设截止阀寿命试验单元3、壳体耐压试验单元4、阀门动作性能试验单元5的压力监控表9,该监控柜8内安装试验用油泵及油箱2等。该油箱2可作为截止阀寿命试验单元3的油箱37,也可为壳体耐压试验单元4的油箱58。
如图3-图5所示,本发明的截止阀寿命试验单元3包括截止阀启闭装置30、寿命试验电磁换向阀31、寿命试验单向阀32、寿命试验油泵33。该截止阀启闭装置30包括油缸体301,装在油缸体301内可沿着油缸体301的长度方向往复移动的双头活塞302;该双头活塞302的两个活塞之间通过带齿条的连接杆连接在一起而形成活塞齿条303;活塞齿条303的一侧装有与活塞齿条303啮合传动的齿轮轴304,该齿轮轴304的轴向垂直于油缸体301的长度方向;齿轮轴304的一端穿过油缸体301而伸出,并连接多个用于拨动截止阀手轮的多个拨爪305;油缸体301的两个端部均装有油管接头306、307,两个油管接头306、307分别通过管道与寿命试验电磁换向阀31的两个出液口连通,油箱内的液压油经寿命试验油泵33、寿命试验单向阀32送至寿命试验电磁换向阀31的进液口。
为确保寿命试验单元运行安全,该寿命试验油泵33的输出端并接有寿命试验溢流阀34、寿命试验压力表35、寿命试验压力传感器36,以调整寿命试验单元的***油压。另外,寿命试验电磁换向阀32的两个出液口分别并接寿命试验正溢流阀38或寿命试验反溢流阀39,以设定油缸体301两腔的工作油压,从而模拟截止阀阀门的开启和关闭扭矩。
本发明寿命试验单元3使用时,首先通过工控机1选择截止阀寿命试验单元3,由工控机1设定寿命试验次数及截止阀正转及反转时间,并启动寿命试验油泵33工作,调节寿命试验溢流阀34设定***压力,同时观察寿命试验压力表35显示的压力是否达到寿命试验***压力,调节寿命试验正溢流阀38设定为截止阀正转时所需压力,调节寿命试验反溢流阀39设定为截止阀反转时所需压力。然后,将***“自动/手动”选择开关旋向“自动”,按下“启动”按钮,启动寿命试验控制程序,控制流程为:寿命试验油泵33将油箱37内的液压油经寿命试验单向阀33输送到寿命试验电磁换向阀31,寿命试验电磁换向阀31的线圈DT1通电,线圈DT2断电,截止阀启闭装置30的左腔进油,推动活塞齿条303向右做直线运动,活塞齿条303带动齿轮轴304正转,从而带动拨爪305拨动截止阀的手轮正转,随着油液增多,压力增大,当达到寿命试验正溢流阀38的设定压力时,寿命试验正溢流阀38打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上的扭矩达到阀门关闭扭矩值,关闭截止阀门。延时截止阀正转时间后,寿命试验电磁换向阀31的线圈DT1断电,线圈DT2通电,截止阀启闭装置30的右腔进油,左腔回油,左腔压力降低,右腔压力升高,推动活塞齿条303向左做直线运动,活塞齿条303带动齿轮轴304反转,从而带动拨爪305拨动截止阀手轮反转,随着油液增多,压力增大,当达到寿命试验反溢流阀39的设定压力时,寿命试验反溢流阀39打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上扭矩达到阀门开启扭矩值,打开阀门。延时截止阀反转时间后,寿命试验电磁换向阀31的线圈DT2断电,线圈DT1又通电,开始新的循环。同时,寿命试验压力传感器36采集试验压力经PLC控制***2传送给工控机1进行记录和保存,并显示开、闭扭矩及入口压力变化曲线。同时,工控机1的计数器开始计数,当达到设定的试验次数即自动停止截止阀寿命试验单元3的工作。
如图6-图8所示,本发明壳体耐压试验单元4包括油驱增压缸40、耐压试验油泵41、三位四通换向阀42、球阀43、卸水压电磁阀44、介质池45及阀门工装46。该油驱增压缸40包括内部中空的缸体401,该缸体内设置阶梯形轴制成的活塞402,该活塞402与缸体401之间经支撑组件和密封组件连接,且该缸体内腔被支撑组件和密封组件依次分隔为左油腔a、右油腔b、渗漏回收腔c、试验介质腔d共4个腔室,该缸体401的盲端设有安装有与试验介质腔d相通的进介质阀403和出介质阀404。该油驱增压缸的左油腔a与三位四通换向阀42的B口连通,右油腔b与三位四通换向阀的A口连通,油箱的液压油经耐压试验油泵41连通三位四通换向阀42的P口,三位四通换向阀42的T口连通油箱。该进介质阀403经球阀43连通介质池45,出介质阀404连通阀门工装46,且出介质阀404的输出端经卸水压电磁阀44连通介质池45。该油驱增压缸的缸体401外侧间隔一距离设置有左行程开关47、右行程开关48,活塞402的中段安装有垂直于活塞轴向的感应杆49,该感应杆49伸出缸体401外,且活塞402带动感应杆49一起运动,当运动到左、右行程开关47、48时,感应杆49与左、右行程开关47、48感应发出信号,以控制活塞402在左、右行程开关之间运动。
为确保壳体耐压试验单元4运行安全,该耐压试验油泵41的输出端并接有第一耐压试验溢流阀50、耐压试验***压力表51、耐压试验***压力传感器52、第二耐压试验溢流阀56,以调整壳体耐压试验单元的***油压。另外,耐压试验压力传感器53、耐压试验精密压力表54、耐压试验压力表55安装于出介质阀404的输出端,用于实现自动控制及监测试验介质压力。耐压试验油泵41的输出端经保护电磁阀57连接三位四通换向阀42的T口。
本发明壳体耐压试验单元4的具体测试方法为:
1)把阀门壳体装在阀门夹具46上,通过工控机1的人机界面选择壳体耐压试验单元4,并通过工控机1设定耐压试验***压力、试验介质压力及阀体保压时间。
2)启动耐压试验油泵41,调节第一、二耐压试验***溢流阀50、56,设定好***油压(通过调节第一、二耐压试验***溢流阀50、56的调定压力来满足阀体的不同试验压力要求),耐压试验***压力传感器52采集试验压力,传送到工控机1进行记录和保存,耐压试验***压力表51显示油压;接通卸水压电磁阀44的线圈DT4,断开该处试验介质回路,并打开球阀43,试验介质经进介质阀403到达试验介质腔d,充满试验介质腔。
3)接通三位四通换向阀42的线圈DT2,油箱58的液压油经耐压试验油泵41、三位四通换向阀42的P口、B口输送到油驱增压缸40的左油腔a,右油腔b回油。当活塞402运动到右行程开关48时,活塞停止运动,关闭三位四通换向阀42中的线圈DT2,接通三位四通换向阀42中的线圈DT1,耐压试验油泵41驱动高压油进入油驱增压缸40的右油腔b,推动活塞402向左运动,左油腔a回油,同时介质池内的试验介质进入试验介质腔d,当活塞402运动到左行程开关47时,活塞402停止运动,再关闭三位四通换向阀42中的线圈DT1,打开三位四通换向阀42中的线圈DT2,活塞向右运动,继续将试验介质压入待检阀门壳体,使壳体中的介质压力升高,重复上述过程,使壳体中压力不断上升。
4)当耐压试验精密压力表54检测到的水压达到设定试验压力时,关闭三位四通换向阀42中的线圈DT2,停止加压,使壳体中的水压保持不变,并开始计时。
5)当保压时间达到设置的保压时间时,打开卸水压电磁阀44的线圈DT4,排空待检阀门壳体及管路中的水,然后关闭卸水压电磁阀44,壳体耐压试验结束。
保护电磁阀57试验时接通,停止试验时断开,这样,当耐压试验油泵41误启动时,活塞402处于静止状态,保护***。
如图9所示,本发明阀门动作性能试验单元5包括带阀气源61、气源减压阀62、控制管路减压阀63、入口开气控阀64、入口开电磁阀65、入口卸电磁阀66、入口卸气控阀67、出口卸电磁阀68、出口卸气控阀69、出口压力表70、出口压力传感器71、被测阀门72、入口压力传感器73、入口压力表74。其中,气源61经气源减压阀62连通试验管路A和气控管路B,该试验管路A包括经控制管路减压阀63并接的入口开电磁阀65、入口卸电磁阀66、出口卸电磁阀68,该气控管路B包括顺序连接的入口开气控阀64、入口卸气控阀67。该入口开气控阀64的控制端连接入口开电磁阀65的气体输出端,入口卸气控阀67的控制端连接入口卸电磁阀66的气体输出端。被测阀门72的进气端连接于入口开气控阀64、入口卸气控阀67之间,且被测阀门72的出气端连接出口卸气控阀69,该出口卸气控阀69的控制端连接出口卸电磁换向阀68的气体输出端。该被测阀门72的进、出气端分别设置入口压力传感器73、出口压力传感器71,以将进气回路压力、出气回路压力及时输送给工控机1而实现自动控制。入口开气控阀64的出气端设置入口压力表74,以监控被测阀门72的入口压力。
本发明阀门动作性能试验单元5的具体试验时,在工控机1的人机界面上选择“阀门动作性能试验”,并设置出气回路上限压力、进气回路下限压力及动作次数。打开气源61的开关,高压气体经气源减压阀62降压后,分别输入试验管路和气控管路。将“自动/手动”选择开关旋向“自动”,按下“启动”按钮,启动阀门动作性能试验控制程序,控制流程如下:
1)打开入口开电磁阀65,使进气回路入口开气控阀64控制气路导通,入口开气控阀64打开,经减压后的高压气体经进气回路进入被测阀门72,当进入的高压气体压力大于被测阀门72的开启压力时,被测阀门72打开,高压气体流过被测阀门72,进入出气回路,使出气回路气压升高。
2)当出气回路的出口压力传感器71检测到的气压达到设置的上限压力时,关闭入口开电磁阀65,使得进气回路入口开气控阀64关闭,切断进气回路;再打开入口卸电磁阀66,使进气回路入口卸气控阀67控制气路导通,入口卸气控阀67打开,卸掉进气回路中的高压气体。
3)当进气回路的入口压力传感器73检测到的气压达到设置的下限压力时,打开出口卸电磁阀68,使出气回路出口卸气控阀69控制气路导通,出口卸气控阀69打开,卸掉出气回路中的高压气体,然后关闭出口卸电磁阀68,出口卸气控阀69关闭,整个被测阀门72动作性能试验完成一次动作,计数器计数一次,重复流程1)至3),当动作次数达到设定动作次数时,阀门动作性能试验结束。
Claims (10)
1.一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于包括工控机(1),该工控机经RS232串行通讯接口连接PLC控制***(2),该PLC控制***的输入端连接截止阀寿命试验单元(3)、壳体耐压试验单元(4)、阀门动作性能试验单元(5)的自动/手动切换按钮及限位开关信号,该PLC控制***的输出端经无触点继电器(6)连接截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的控制电磁阀线圈,该截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元的压力传感器信号经A/D模块(7)连接PLC控制***。
2.根据权利要求1所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述截止阀寿命试验单元包括截止阀启闭装置(30)、寿命试验电磁换向阀(31)、寿命试验单向阀(32)、寿命试验油泵(33);该截止阀启闭装置包括油缸体(301),装在油缸体内沿着油缸体的长度方向往复移动的双头活塞(302);该双头活塞的两个活塞之间通过带齿条的连接杆连接在一起而形成活塞齿条(303);活塞齿条的一侧装有与活塞齿条啮合传动的齿轮轴(304),该齿轮轴的轴向垂直于油缸体的长度方向;齿轮轴的一端穿过油缸体而伸出,并连接多个用于拨动截止阀手轮的多个拨爪(305);油缸体两个端部的油管接头(306、307)分别通过管道与寿命试验电磁换向阀的两个出液口连通,油箱内的液压油经寿命试验油泵(33)、寿命试验单向阀(32)送至寿命试验电磁换向阀的进液口。
3.根据权利要求2所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述寿命试验油泵的输出端并接有寿命试验溢流阀(34)、寿命试验压力表(35)、寿命试验压力传感器(36),寿命试验电磁换向阀的两个出液口分别连接寿命试验正溢流阀(38)、寿命试验反溢流阀(39)。
4.根据权利要求1所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述壳体耐压试验单元包括油驱增压缸(40)、耐压试验油泵(41)、三位四通换向阀(42)、球阀(43)、卸水压电磁阀(44)、介质池(45)及阀门工装(46);该油驱增压缸包括内部中空的缸体(401),该缸体内设置阶梯形轴制成的活塞(402),该活塞与缸体之间经支撑组件和密封组件连接,且该缸体内腔被支撑组件和密封组件依次分隔为左油腔(a)、右油腔(b)、渗漏回收腔(c)、试验介质腔(d)共4个腔室,该缸体的盲端安装有与试验介质腔相通的进介质阀(403)和出介质阀(404);该油驱增压缸的左油腔与三位四通换向阀的B口连通,右油腔与三位四通换向阀的A口连通,油箱的液压油经耐压试验油泵(41)连通三位四通换向阀的P口,三位四通换向阀的T口连通油箱;该进介质阀经球阀连通介质池(45),出介质阀连通阀门工装,且出介质阀的输出端经卸水压电磁阀(44)连通介质池;该油驱增压缸的缸体外侧间隔一距离设置有左行程开关(47)、右行程开关(48),活塞的中段安装有垂直于活塞轴向的感应杆(49),该感应杆伸出缸体外,且活塞带动感应杆一起运动,当运动到左、右行程开关时,感应杆与左、右行程开关感应发出信号,以控制活塞在左、右行程开关之间运动。
5.根据权利要求4所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述耐压试验油泵的输出端并接有第一耐压试验溢流阀(50)、耐压试验***压力表(51)、耐压试验***压力传感器(52)、第二耐压试验溢流阀(56),该出介质阀的输出端安装耐压试验压力传感器(53)、耐压试验精密压力表(54)、耐压试验压力表(55)。
6.根据权利要求4或5所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述耐压试验油泵的输出端经保护电磁阀(57)连接三位四通换向阀的T口。
7.根据权利要求1所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,所述阀门动作性能试验单元包括一气源(61),该气源经气源减压阀(62)连通试验管路(A)和气控管路(B),该试验管路包括经控制管路减压阀(63)并接的入口开电磁阀(65)、入口卸电磁阀(66)、出口卸电磁阀(68),该气控管路包括顺序连接的入口开气控阀(64)、入口卸气控阀(67);该入口开气控阀的控制端连接入口开电磁阀的气体输出端,入口卸气控阀的控制端连接入口卸电磁阀的气体输出端;被测阀门(72)的进气端连接于入口开气控阀、入口卸气控阀之间,且被测阀门的出气端连接出口卸气控阀(69),该出口卸气控阀的控制端连接出口卸电磁换向阀的气体输出端。
8.根据权利要求7所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置,其特征在于,该被测阀门的进、出气端分别设置入口压力传感器(73)、出口压力传感器(71)。
9.一种权利要求1-8中任一项所述低温绝热气瓶阀门智能集成测试装置的测试方法,其特征在于,由工控机和PLC控制***通过RS-232串行通讯接口组成上、下位机分布式两级控制***,控制过程和数据采集由上、下位机协同完成,上位机中安装监控软件,用于设置试验参数,进行实时数据监测,动态处理试验数据以及试验报告输出,且该监控软件包括截止阀寿命试验单元、壳体耐压试验单元、阀门动作性能试验单元,下位机在接收到监控软件发出的具体测试命令后自动完成相应试验过程。
10.根据权利要求9所述的一种低温绝热气瓶阀门智能集成测试方法,其特征在于,
所述截止阀寿命试验单元的具体试验步骤为:首先通过工控机选择截止阀寿命试验单元,由工控机设定寿命试验次数及截止阀正转及反转时间,并启动寿命试验油泵工作,调节寿命试验溢流阀设定***压力,调节寿命试验正溢流阀设定截止阀正转时所需压力,调节寿命试验反溢流阀设定截止阀反转时所需压力;然后,选择自动工作方式,启动寿命试验油泵将油箱内的液压油输送到寿命试验电磁换向阀,截止阀启闭装置的左腔进油,推动活塞齿条向右做直线运动,活塞齿条带动齿轮轴正转,从而带动拨爪拨动截止阀的手轮正转,随着油液增多,压力增大,当达到寿命试验正溢流阀的设定压力时,寿命试验正溢流阀打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上的扭矩达到阀门关闭扭矩值,关闭截止阀门;延时截止阀正转时间后,使截止阀启闭装置的右腔进油,左腔回油,推动活塞齿条向左做直线运动,活塞齿条带动齿轮轴反转,从而带动拨爪拨动截止阀手轮反转,当达到寿命试验反溢流阀的设定压力时,寿命试验反溢流阀打开卸压,同时,作用在截止阀手轮上扭矩达到阀门开启扭矩值,打开阀门;延时截止阀反转时间后,开始新的循环,当达到设定的试验次数即自动停止截止阀寿命试验单元的工作;
所述壳体耐压试验单元的具体试验步骤为:首先把待检阀门壳体装在阀门夹具上,通过工控机选择壳体耐压试验单元,并通过工控机设定耐压试验***压力、试验介质压力及阀体保压时间;然后启动耐压试验油泵,设定***油压;接通卸水压电磁阀,断开该处试验介质回路,并打开球阀,试验介质到达试验介质腔并充满试验介质腔;接着接通三位四通换向阀,使液压油经耐压试验油泵、三位四通换向阀的P口、B口输送到油驱增压缸的左油腔,右油腔回油,当活塞运动到右行程开关时,活塞停止运动,切换三位四通换向阀,耐压试验油泵驱动高压油进入油驱增压缸的右油腔,推动活塞向左运动,左油腔回油,同时介质池内的试验介质进入试验介质腔,当活塞运动到左行程开关时,活塞停止运动,三位四通换向阀再次换向,活塞向右运动,继续将试验介质压入待检阀门壳体,使壳体中的介质压力升高,重复上述过程,使壳体中压力不断上升;当耐压试验精密压力表检测到的水压达到设定试验压力时,切断三位四通换向阀,停止经试验介质腔加压,使壳体中的水压保持不变,并开始计时;
当保压时间达到设置的保压时间时,打开卸水压电磁阀,排空待检阀门壳体及管路中的水,然后关闭卸水压电磁阀,壳体耐压试验结束;
所述阀门动作性能试验单元的具体试验步骤为:首先通过工控机选择阀门动作性能试验,并设置出气回路上限压力、进气回路下限压力及动作次数;然后打开气源开关,高压气体分别输入试验管路和气控管路,打开入口开电磁阀,使进气回路入口开气控阀打开,高压气体经进气回路进入被测阀门,当进入的高压气体压力大于被测阀门的开启压力时,被测阀门打开,高压气体流过被测阀门,进入出气回路,使出气回路气压升高;当出气回路的出口压力传感器检测到的气压达到设置的上限压力时,关闭入口开电磁阀,使得进气回路入口开气控阀关闭,切断进气回路,再打开入口卸电磁阀,使进气回路入口卸气控阀打开,卸掉进气回路中的高压气体;当进气回路的入口压力传感器检测到的气压达到设置的下限压力时,打开出口卸电磁阀,使出气回路出口卸气控阀打开,卸掉出气回路中的高压气体,然后关闭出口卸电磁阀,出口卸气控阀关闭,整个被测阀门动作性能试验完成一次动作,计数器计数一次,重复上述流程,当动作次数达到设定动作次数时,阀门动作性能试验结束。
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