气体密封阀门使用寿命试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了一种气体密封阀门使用寿命试验装置，包括高压气源、检漏仪、力矩加载控制装置、主控计算机、加气电动阀、压力传感器、截止电动阀、放气电动阀和温度传感器，力矩加载控制装置控制气体密封阀门的启闭，压力传感器、温度传感器、力矩加载控制装置、检漏仪、加气电动阀、截止电动阀和放气电动阀分别与主控计算机对应电性连接。本发明还公开了一种气体密封阀门使用寿命试验装置的试验方法，通过主控计算机控制实现高压气体加注和泄漏检测。本发明用自动控制系统代替传统手动操作，完成对气体密封阀门使用寿命的试验，提高了效率，节约了成本，显著提高了试验的重复性和一致性，试验结果的精度也显著提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体密封阀门使用寿命试验装置及试验方法，尤其涉及一 种通过主控计算机自动控制的气体密封阀门使用寿命试验装置及试验方法。

背景技术

在气体密封阀门的使用寿命试验中，需要对阀门进行高压气体压力加注， 并反复进行阀门开、闭动作，其间还要进行多次密封性能检测。目前所采用的 方法是：连接高压气源对气体密封阀门进行压力加注后，采用力矩扳手，设定 一定关闭扭矩，进行手动开闭操作；达到一定次数后，关闭阀门，拆去密封堵 头，连接检漏仪，进行真空检漏，观察泄漏是否超标，若超标则停止测试，检 查阀门；若不超标则拆去检漏仪，继续反复前述操作。

上述传统试验为手动操作，中途进行检漏操作还需对阀门进行拆装，效率 低，耗费大量时间和人力，对试验人员要求较高，试验的重复性和一致性受制 于试验操作人员，整体试验结果的精度不够高。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种通过主控计算机自动控 制的气体密封阀门使用寿命试验装置及试验方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种气体密封阀门使用寿命试验装置，包括高压气源和检漏仪，还包括力 矩加载控制装置和主控计算机，所述高压气源与所述气体密封阀门之间、所述 气体密封阀门与所述检漏仪之间均连接有气管，所述高压气源与所述气体密封 阀门之间的气管上安装有加气电动阀，所述加气电动阀与所述气体密封阀门之 间的气管上安装有压力传感器，所述气体密封阀门与所述检漏仪之间的气管上 安装有截止电动阀，所述气体密封阀门与所述截止电动阀之间的气管上安装有 支气管，所述支气管上安装有放气电动阀，所述气体密封阀门旁边安装有与所 述气体密封阀门的壳体接触的温度传感器，所述力矩加载控制装置的动力输出 端与所述气体密封阀门的启闭控制端连接并用于控制所述气体密封阀门的启 闭，所述压力传感器、所述温度传感器、所述力矩加载控制装置、所述检漏仪、 所述加气电动阀、所述截止电动阀和所述放气电动阀分别与所述主控计算机对 应电性连接。

上述结构中，通过主控计算机控制步进电机的转速与旋转方向，通过旋转 编码器控制步进电机的旋转角度，从而控制气体密封阀门的启闭和开启角度， 实现气体密封阀门的自动开启与关闭；通过动态的扭矩传感器控制气体密封阀 门的关闭力矩，通过温度传感器测量气体密封阀门的阀体表面温度；高压气源、 相应气管、压力传感器、加气电动阀、截止电动阀和放气电动阀共同构成高压 气体加注与释放系统，检漏仪和相应气管构成泄漏检测系统，高压气体加注与 释放系统、泄漏检测系统和力矩加载控制装置在主控计算机的控制下配合完成 试验。

具体地，所述力矩加载控制装置包括由旋转编码器控制转角的步进电机、 第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器和接口转换连接件，所述步进电机的转 轴通过第一联轴器与所述扭矩传感器的一端连接，所述扭矩传感器的另一端与 所述第二联轴器的一端连接，所述第二联轴器的另一端与所述接口转换连接件 的一端连接，所述接口转换连接件的另一端与所述气体密封阀门的阀杆连接， 所述步进电机的控制输入端、所述扭矩传感器的信号输出端分别与所述主控计 算机对应电性连接。上述接口转换连接件用于实现气体密封阀门的阀杆与第二 联轴器之间的连接，具体根据实际形状和结构而定，是常用的轴连接结构。

优选地，所述第二联轴器为可伸缩万向联轴器。可伸缩万向联轴器具有较 强的自适应功能，可以自动调节相对位置，减小装配误差，并便于气体密封阀 门的拆装和更换。

一种气体密封阀门使用寿命试验装置采用的试验方法，气体加注时，通过 主控计算机控制，关闭放气电动阀和截止电动阀，打开加气电动阀，对气体密 封阀门进行压力加注，并由压力传感器监测加注压力，当压力达到控制压力时 关闭加气电动阀；泄漏检测时，由力矩加载控制装置按控制力矩关闭气体密封 阀门，并按控制压力进行高压气体加注，之后关闭加气电动阀，打开放气电动 阀，监测压力传感器值是否下降，若压力一直下降，则判断气体密封阀门已损 坏，若无明显变化则关闭放气电动阀，打开截止电动阀，开启检漏仪，进行真 空检漏。

本发明的有益效果在于：

本发明用自动控制系统代替传统手动操作，完成对气体密封阀门使用寿命 的试验，节省了大量时间和人力，提高了效率，节约了成本，而且与操作人员 的经验和水平基本无关，显著提高了试验的重复性和一致性，试验结果的精度 也显著提高。

附图说明

图1是本发明所述气体密封阀门使用寿命试验装置的结构示意图；

图2是本发明所述力矩加载控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述气体密封阀门使用寿命试验装置包括高压气源1、 力矩加载控制装置5、检漏仪11和主控计算机10，高压气源1与气体密封阀门 6之间、气体密封阀门6与检漏仪11之间均连接有气管2，高压气源1与气体 密封阀门6之间的气管2上安装有加气电动阀3，加气电动阀3与气体密封阀门 6之间的气管2上安装有压力传感器4，压力传感器4可以安装于外接的支管上， 气体密封阀门6与检漏仪11之间的气管2上安装有截止电动阀9，气体密封阀 门6与截止电动阀9之间的气管2上安装有支气管21，支气管21上安装有放气 电动阀8，气体密封阀门6的旁边安装有与气体密封阀门6的壳体接触的温度传 感器7，力矩加载控制装置5的动力输出端与气体密封阀门6的启闭控制端连接 并用于控制气体密封阀门6的启闭，压力传感器4、温度传感器7、力矩加载控 制装置5、检漏仪11、加气电动阀3、截止电动阀9和放气电动阀8分别与主控 计算机10对应电性连接。

如图2所示，力矩加载控制装置5包括由旋转编码器控制转角的步进电机 51、第一联轴器52、扭矩传感器53、第二联轴器55和接口转换连接件56，步 进电机51的转轴通过第一联轴器52与扭矩传感器53的一端连接，扭矩传感器 53的另一端与第二联轴器55的一端连接，第二联轴器55的另一端与接口转换 连接件56的一端连接，接口转换连接件56的另一端与气体密封阀门6的阀杆 连接，步进电机51的控制输入端、扭矩传感器53的信号输出端分别与主控计 算机10(见图1)对应电性连接。上述结构中，接口转换连接件56的另一端为 力矩加载控制装置5的动力输出端，气体密封阀门6的阀杆为气体密封阀门6 的启闭控制端；第二联轴器55为可伸缩万向联轴器。图2中还示出了扭矩传感 器53的安装支架54和气体密封阀门6的安装架61，温度传感器7安装于安装 架61上并与气体密封阀门6的阀杆接触。

结合图1和图2，采用以下方法进行试验：

气体加注时，通过主控计算机10控制，关闭放气电动阀8和截止电动阀9， 打开加气电动阀3，对气体密封阀门6进行压力加注，并由压力传感器4监测加 注压力，当压力达到控制压力时关闭加气电动阀3；泄漏检测时，由力矩加载控 制装置5按控制力矩关闭气体密封阀门6，并按控制压力进行高压气体加注，之 后关闭加气电动阀3，打开放气电动阀8，监测压力传感器4的值是否下降，若 压力一直下降，则判断气体密封阀门6已损坏，若无明显变化则关闭放气电动 阀8，打开截止电动阀9，开启检漏仪11，进行真空检漏。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制， 只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视 为落入本发明专利的权利保护范围内。