專利名稱：一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥門測試設備的附件裝置，尤其是涉及一種適用于閥門測試設備 的由測試介質本身產生頂緊力的配套盲板，廣泛應用于閥門生產、使用單位、閥門檢測機構 等領域。
背景技術：
盲板是閥門壓力測試設備的關鍵附件、一直以來啟用單一結構形式的盲板；已有 的單一結構形式的盲板對閥門端口的密封壓力是靠油缸的外頂力來實現的，閥門測試中， 當閥門測試介質壓力改變大小時，盲板對閥門端口的密封壓力也必須同時由油缸調整頂力 來保證，完全由人工操作掌握，油缸的壓力調整過小，盲板上的0形圈易發生爆裂；油缸的 壓力調整過大，閥門殼體易產生變形；影響閥門測試的精度和可靠性，測試介質壓力與液壓 頂緊力的關系首先得算好對照值，制定壓力對照表來進行操作，另外由于含有液壓系統和 其電控系統，也就多了故障源，液壓系統保壓性能就顯得尤其重要，所以，結構單一的盲板 完全依靠油缸的頂力來保證其對閥門端口的密封、保證閥門測試的精度和可靠性，顯然存 在著不足。
發明內容
針對單一結構形式的盲板存在的不足，本發明的目的在于提供一種適用性廣，性 能穩定、測試精度高、操作方便的一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板，要解決在 調整閥門內腔測試壓力時，盲板對閥門端口的密封壓力要能夠隨測試介質壓力的變化而自 動變化，而且要求其變化的壓力不能過大，也不能太小。成一定倍率自動調整。實現本發明的技術方案如下一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板，包括多級密封缸、多級密封活塞、 副密封盲板，多級密封活塞的各級臺階圓柱面上分別設有密封圈槽，槽內分別裝有0形密 封圈，多級密封活塞裝配在多級密封缸內，由此構成多個獨立的密封腔，多級密封活塞外端 面中心設置有換裝各種副密封盲板的定位軸套，更換的副密封盲板由空心緊固螺栓緊固， 多級密封活塞外端面和副密封盲板的外端面上根據焊接閥門的口徑大小依次設計有與端 口形狀相吻合的環形燕尾槽，槽內嵌裝有0形密封圈，每一道密封圈的境內依次設有貫通 孔，在閥門測試的過程中利用閥體內的壓力介質通過貫通孔引入到相對的密封腔，利用兩 邊的面積差形成介質壓力差，且為1.1的倍率，當閥門測試壓力變化時也同時自動調整了 盲板對閥門端口的密封壓力，形成自動補償，始終保持倍率變化關系，使被測閥門所受外力 為最小安全壓力，不會產生閥門殼體變形，保證了閥門測試的精度，因此，從根本上解決了 盲板完全依靠油缸頂緊密封閥門端口而產生的問題，閥門測試的可靠性、穩定性有了保障； 本發明取代單塊結構形式的盲板在閥門測試設備上的使用，因為采用測試壓力介質作為壓 力介質，所以無需另外設置液壓油缸和液壓系統，使閥門測試的操作更加簡便可靠，可以由 簡單的機械式螺桿傳動試驗設備來取代復雜的液壓系統控制的油缸試驗設備，用簡單的機械螺桿傳動調節盲板間，使兩相對盲板預壓緊被測閥門即可，節省了液壓油，達到了節約成 本和能源的目的，同時簡化了操作，此一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板還根 據閥門端口連接形狀和尺寸不同，進行了尺寸系列化設計，可以滿足各種閥門的測試需求。
圖1是本發明結構剖面2是本發明測試焊接式閥門的實施例3是本發明測試法蘭式閥門的實施例圖
具體實施方案下面結合附圖1和實施例附圖2、3對本發明進一步的描述一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板，例舉三級壓力自補式密封盲板， 包括三級密封缸1、三級密封活塞2、密封缸1反面密封圈6、焊接式閥門端口密封圈5-1、 5-2、5-3、定位軸套8、空心緊固螺栓9、墊圈10、副密封盲板7，三級密封缸1加工成三個臺 階孔，形成三個缸套，三級密封活塞2加工成三個圓柱形臺階，形成三個各自與缸套配合的 三個柱塞，各臺級圓柱面上分別設有一級密封圈3-1、二級密封圈3-2、三級密封圈3-3，三 級密封活塞2裝配在三級密封缸1內，構成三個獨立的密封腔，三級密封活塞2外端面上根 據法蘭式閥門的口徑大小依次設計有端口密封圈4-1、4-2、4-3，每一道密封圈的境內依次 設有貫通孔bl、b2、b3，副密封盲板7的外端面上根據閥門的口徑大小依次設計有與端口形 狀相吻合的環形槽，并裝有0形密封圈5-1、5-2、5-3，每一個環形密封圈槽匹配一種閥門口 徑，副盲板7掛裝在三級密封活塞2的定位軸套8上，由空心緊固螺栓9緊固。圖2示意的本發明測試焊接式閥門的實施例圖，其實施過程是為了更明白的說明本發明實用時的作用，下述中借用了部分閥門測試機基本結 構，將圖1示意的一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板裝配在閥門測試機左端的 墻板15上，由螺栓19緊固，另一端的副盲板7-1上分別裝有0形密封圈5-11、5-22、5-33， 副盲板7-1掛裝在閥門測試機活動頂板14的定位軸套8-1上，由空心緊固螺栓9-1和墊片 10-1緊固，閥門測試機右端墻板16上安裝有螺桿驅動機構18，活動頂板14與螺桿17連接， 由驅動機構18傳動使螺桿17實現帶動活動頂板14連同副密封盲板左右進退，如圖2、3中 的P的箭頭方向，壓力介質由介質控制閥12、13控制。閥門安裝將被測焊接式閥門11吊裝在兩相對副盲板7和7-1之間，由驅動機構 18傳動螺桿17作軸向前進，帶動活動頂板14連同副密封盲板7-1移動，使閥門11-1兩端 的坡口插入副密封盲板7和7-1的斜口密封溝槽內；校對好中心，傳動螺桿17繼續軸向前 進，將被測焊接閥門11預頂緊，焊接閥門兩端口由密封圈5-2和5-22將閥門端口密封。閥門測試圖2所示閥門口徑對應于a-2腔，由密封圈5_2和5_22密封，打開控制 閥12和焊接式閥門11，關閉卸壓閥13，測試的壓力介質通過控制閥12進入b-Ι孔，再通過 空心螺栓9的中心孔到被測閥門11內腔，同時也貫入左邊密封盲板的a-Ι腔，又通過副密 封盲板7和多級密封活塞2端面上連通的貫孔貫b-2進入a-2腔，介質繼續升壓，a-Ua-2 腔產生的壓力使多級活塞2向外運動產生頂力壓緊被測閥門11端口，達到密封效果；因為 a-Ι腔和a-2腔兩腔相加的面積大于閥門口徑的密封圈內面積1. 1倍，所以，a-Ι腔和a_2 腔兩腔產生的壓力也為閥門11密封壓力的1. 1倍，當測試介質壓力增大時，a-U a-2腔形 成的壓力也隨之增大，對閥門端口的頂力就變大，反之，隨之減小，實現了自動平衡密封的目的，始終使被測閥門所受外力為最小安全壓力，不會產生閥門殼體變形，保證了閥門測試 的精度；測試結束后打開卸壓閥13卸壓。完成閥門測試。當閥門口徑對應a-2腔時，閥門端口由密封圈5-1和5_11密封，a_2腔和a_3腔 沒通介質且腔內無壓力，測試壓力介質由中心孔bl貫入a-Ι腔，產生a-Ι腔壓強，而a-Ι腔 面積大于外端對應閥門口徑密封圈5-1內的面積，因此a-Ι腔產生的壓力使多級活塞2向 外運動產生頂力壓緊閥門端口，達到密封效果。當閥門口徑對應于a-3腔時，閥門端口由密封圈5-3和5_33密封，介質壓力分別 由中心孔b-l、b-2、b_3貫入al、a2、a_3腔，此時a-l、a_2、a_3腔相加的總面積還是大于閥 門口徑的密封圈5-3的內面積，a-U a_2、a-3腔產生的總壓力使多級活塞2向外運動產生 頂力壓緊閥門端口，達到密封效果；由此推理，根據被測閥門口徑尺寸不同，自補式密封盲 板可設計成四級、五級……多級。圖3是本發明測試法蘭式閥門的實施例圖，在測試法蘭式閥門時其實施過程是 接上所述，將測試機左端一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板上的副盲板7、右端 頂板16上的副盲板7-1拆卸下來，右端頂板16上的副盲板7-1拆卸下來后，再將副盲板 7-2裝上0形密封圈6-1、4-11、4-22、4-33，然后裝配在活動頂板16的定位套8_1上，并用 空心緊固螺栓9-1和墊片10-1緊固，其它結構不變動，直接裝上法蘭式閥門11-1即可開始 測試，其作用過程與圖2實例介紹的內容相同。在閥門的測試過程中，本發明在測試機上的主要作用特點是依靠被測閥門的閥體 內的試驗介質通過相對貫通孔，被引入密封腔內，其缸體內的總推力，大于被測閥門的試驗 介質的推力，始終且為一固定的1.1倍率，從而達到自動平衡密封的效果，始終使被測閥門 所受外力為最小安全壓力，不會產生閥門殼體變形，保證了閥門測試的精度，能適應任何其 它閥門測試機上使用，因為采用測試壓力介質作為壓力介質，所以不一定需要另外設置液 壓油缸和液壓系統，使閥門測試的操作更加簡便可靠。
權利要求
一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板，包括多級密封缸、多級密封活塞、副密封盲板、密封圈、定位軸套、空心緊固螺栓、墊圈，其特征在于多級密封活塞裝配在多級密封缸內，多級密封活塞各臺級圓柱面上分別設有O密封圈，由O形密封圈密封構成多個獨立的密封腔，多級密封活塞外端面和副密封盲板的外端面上根據法蘭式閥門的口徑大小依次設計有端面密封圈，每一道密封圈的境內依次設有貫通孔，本發明在測試機上的主要作用是密封閥門的各端口，其主要特征在于依靠閥門的通徑體內的試驗介質通過本發明的相對貫通孔，被引入密封腔內，其缸體內的總推力，大于被測閥門的試驗介質的推力，且為一固定的倍率，從而達到自動平衡密封的效果，始終使被測閥門所受外力為最小安全壓力，不會產生閥門殼體變形，保證了閥門測試的精度，可適應簡單的閥門測試機上使用，無需另配液壓系統。
2.根據權利要求1所述的，一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板其特征在 于例舉的三級壓力自補式密封盲板，由三級凸臺用0形密封圈密封構成三個獨立的密封 腔，分別稱為a-Ι腔、a-2腔、a-3腔，每一個密封腔分別由三級密封活塞外端面環形密封圈 槽徑內的貫通孔引入介質形成壓力；每一個環形密封圈槽匹配一種閥門口徑，在閥門測試 過程中，利用閥門體內本身的測試介質作為密封腔的壓力介質，當閥門口徑對應a-Ι腔時， a-2腔和a-3腔沒通介質且腔內無壓力，測試壓力介質由中心孔貫入a_l腔，產生腔壓 強，而a-Ι腔面積大于外端對應閥門口徑密封圈內的面積，因此a-Ι腔產生的壓力使多級活 塞向外運動產生頂力壓緊閥門端口，達到密封效果；當閥門口徑對應于a-2腔時，介質壓力 分別由中心孔貫入a-Ι腔、由二級密封缸通孔貫入a-2腔，a-3腔沒通介質腔內無壓力，此時 a-Ι腔和a-2腔兩腔相加的面積仍大于閥門口徑的密封圈內面積，a-U a-2腔產生的壓力 使多級活塞向外運動產生頂力壓緊閥門端口，達到密封效果；當閥門口徑對應于a-3腔時， 介質壓力分別由中心孔貫入a-Ι腔、由二級密封缸通道貫入a-2腔，由三級密封缸通道貫 入a-3腔，此時a-l、a-2腔和a_3腔相加的面積還是大于閥門口徑的密封圈內面積，三腔產 生的總壓力使多級活塞向外運動產生頂力壓緊閥門端口，達到密封效果；由此推理，根據被 測閥門口徑尺寸不同，自補式密封盲板可設計成四級、五級……多級；根據閥門測試的經驗 和數據，將多級自補式盲板的密封缸的面積設計比閥門密封端口的面積大1. 1倍，采用閥 門測試壓力介質作為密封缸的液壓介質，其形成的密封壓力始終只比測試介質壓力大1. 1 倍，使閥門所受外力為最小安全壓力，不會因受外力過大而變形，也不會因所受外力過小造 成端口密封圈爆裂，達到了自動平衡密封閥門端口的效果，使測試設備操作更加簡便可靠， 提高了閥門的測試精度，提高了測試工作的效率。
3.根據權利要求1和2所述的，一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板特征在 于可用簡單的機械螺桿傳動的軸向力替換復雜的液壓油缸對閥門端口的頂力，使閥門測試 設備簡單化，再由一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板進一步自動調節對閥門的密 封壓力，省略測試設備的液壓油缸、液壓系統和液壓電氣控制系統，實現了節能的效果。
4.根據權利要求1所述的，一種節能型多級壓力自補式閥門試驗密封盲板特征在于 多級密封活塞及副密封盲板的外端面上根據閥門的口徑大小依次設計有不同直徑的與閥 門端口形狀相吻合的各種溝槽，溝槽內可更換不同直徑的0形密封圈，適用配合各種閥門 不同口徑與端口形狀的密封連接，包括法蘭、焊接坡口、螺紋、卡箍等端面端口形狀的吻合 形式。
全文摘要
本發明公開了一種多級自補式密封盲板，包括多級密封缸1；多級密封柱塞2；密封圈3-1、3-2、3-3，4-1、4-2、4-3，5-1、5-2、5-3；6；副密封盲板7；軸套8；空心螺栓9；墊圈10；該盲板由多臺階柱塞式壓力自補缸組成，密封溝槽和臺階貫通孔的位置根據閥門口徑大小而特定設計；測試時，主要特點是將試驗介質由相對貫通孔引入到盲板密封腔內，形成一定安全倍率的總推力始終壓緊閥門端口，達到自動平衡密封的效果，保證了試驗的可靠性、穩定性和測試精度，適用于各類型閥門測試，操作簡便可靠；采用該盲板可進一步精簡測試設備，由機械螺桿頂壓替代液壓油缸頂壓，省略液壓系統和控制電路，降低設備制造成本。
文檔編號G01M3/02GK101995329SQ20091004408
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者程冬明, 雷利國 申請人:雷利國