专利名称：液化气体运输罐车安全附件检测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于铁路或公路液化气体运输罐车安全附件的检测系统。
液化气体运输罐车上的安全附件是压力容器的安全保护设备，其中包括安全阀、紧急切断阀、球阀、角阀、滑管液位计等，它们需要定期检测，进行气压密封试验和水压强度试验。不同型号的罐车，其安全附件规格和尺寸大小都不相同，因此仅全国铁路罐车因车型的不同，安全附件近百种。过去检测安全附件是一种型号的阀就设计一个试验台，而且夹紧、打压都是人工操作，存在试验台种类繁多、投资大、效率低、技术落后、安全性差等缺点。
本发明的目的是研制一种液化气体运输罐车安全附件的检测系统，该系统应具有试验台种类少、通用性好、投资省、效率高、安全性能好、自动化程度高等特点。
本发明由大阀通用试验台、小阀通用试验台、滑管液位计通用试验台、气压系统、水压系统、电控制系统和单片机系统组成。三种通用试验台是用来定期或不定期检查安全附件的低压气密性、高压气密性和阀的结构强度试验，前二者是通过压缩空气系统进行试验检测，后者是通过水压试验来完成。大阀通用试验台(见图2)由气缸1、导柱2、丫架3、滑动托板4、导套5、活动式压爪6、三位五通控制阀7、排水(气)阀8、打压容器9、电控操纵台10、水槽11、胎具12、放水阀13、截止阀14、支座15、顶板16、支座基板17组成。气缸1安装在顶板16上，顶板用螺母固定在导柱2上，气缸1的活塞杆端部与丫架3连接，丫架3固定在滑动托板4上，滑动托板4固定在导套5上，导套5套装在导柱2上，并可沿导柱2上下滑动，导柱2焊接在支座15的基板17上，支座15通过其立柱固定在地面的基础上，在支座15的基板上面安装有活动式压爪6、三位五通控制阀7、电控操纵台10、水槽11及截止阀14；在支座15基板的下面装有打压容器9、放水阀13和排水(气)阀8，胎具12装在打压容器9的上面，被测工件装在胎具12上面，其法兰盘与胎具吻合，胎具12可根据工件尺寸不同进行更换。小阀通用试验台(见图3)与大阀通用试验台的结构相似，由气缸21、导柱22、气缸活塞的耳板23、拖板24、压脚柱25和压脚26、控制阀27、三位五通控制阀28、放水阀29、截止阀30、试验腔31、电控操纵台32、水槽33、胎具34、支座35、支座背板36、导柱支承板37、下连接板38、上连接板39、紧固螺母40、支座平台41组成。气缸21固装在上连接板39上，上连接板39和下连接板38焊接在支座背板36上，两个导柱22下端通过螺纹与导柱支承板37连接，导柱22上边粗下边细，导柱上端固定在上连接板39和下连接板38上，气缸21的活塞耳板23与托板24连接，托板24的下面装有压脚柱25和压脚26，托板24和压脚26套在导柱22的下部(直径细的部分)，并沿其上下滑动，在支座平台41的上面装有水槽33、电控操纵台32、控制阀27，三位五通控制阀28，在水槽底部有一个试验腔31，它固定在导柱支承板37上，与胎具34连接；在支座平台下面有一个截止阀30，支座平台41与支座背板36是焊接的。滑管液位计通用试验台(见图4)由电控操纵台42、气缸43、摇臂44、水槽45、放水阀46、控制阀47、三位五通控制阀48、测试管尾端截止阀49、支座50、摇臂固定座51、连接销52、销轴53、气缸活塞杆54、测试管55、斜板56、端板57组成。支座50的平台上面装有电控操纵台42、控制阀47、三位五通控制阀48，支座50的平台上面焊有斜板56，在斜板56上装有气缸43和测试管55，测试管55是斜放的，测试管55的上端固定着端板57，在端板57上装有摇臂固定座51，摇臂44通过连接销52和销轴53分别与气缸活塞杆54和摇臂固定座51连接，在端板57上装有水槽45，水槽下面安有放水阀46，在测试管尾端装有截止阀49。三个试验台和每个试验台上的三种试验共用一套管路系统(见图5)，该系统由空压机58、总风缸59、二位二通阀60、61、62、减压阀63、64、高压电控阀65、储风筒66、三位五通阀7、28、48、操纵台68、控制阀14、27、47、高压水泵70、截止阀71、主风管72、73、主水管74、压力表75、压力传感器76组成。空压机58出来的压缩空气经总风缸59可分三路进入供气系统第一路经二位二通阀60、减压阀63进入储风筒66，再由储风筒66出来经主风管72、三位五通阀7或28或48可分别进入大阀通用试验台的气缸1、小阀通用试验台的气缸21、滑管液位计试验台的气缸43，使气缸动作，分别对大阀、小阀和滑管液位计通用试验台上的试验件夹紧。第二路经二位二通阀62、减压阀64、操纵台68、主风管73可分别去大阀、小阀和滑管液位计通用试验台，进入大阀试验台的压缩空气由控制阀14(图2)经进气口G，进入打压容器9，对大阀类进行低压气密试验；进入小阀试验台的压缩空气由控制阀27(图3)经截止阀30进入试验腔31，对小阀类进行低压气密试验；进入滑管液位计试验台的压缩空气由控制阀47(图4)经截止阀49进入测试管55，对各种滑管液位计进行低压气密试验。第三路经二位二通阀61、高压电控阀65、主风管73、可分别进入大阀、小阀和滑管液位计通用试验台，进行高压气密试验，进入三个试验台的径路与低压气密试验(第二路)相同。水压强度试验是由水泵70打出的高压水经主水管7可分别去三个试验台，进入大阀通用试验台的高压水经截止阀77，由大阀试验台上的进水口H(见图2)进入打压容器9，对大阀类试验件进行水压试验；进入小阀通用试验台的高压水经截止阀78，由小阀试验台上的进水口I进入截止阀30(图3)，然后进入试验腔31，对小阀类试验件进行水压试验，进入滑管液位计通用试验台的高压水经截止阀79，由小阀试验台上的进水口J(见图4)，经截止阀49进入测试管55，对各种滑管液位计进行水压试验。
本发明在一个试验台上，能完成尺寸相近但又不相同的许多安全附件的测试，是用尺寸不同的胎具来实现的，而且一个胎具可完成多个不同种类的工件试验，胎具具有一定的通用性。例如一个胎具可装卡某些安全阀、紧急切断阀，也可装卡一些球阀，从而大大简化了试验台设备。在一个试验台上可同时完成三种试验，即低压气密试验、高压气密试验、水压强度试验，这样既减少了试验设备，也简化了装卡过程，节省了试验的辅助时间。三种试验共用一套气动、水压、控制回路，具有设备少、操作方便、自动化程度高、工作安全、试验迅速、数据可靠等优点。
图1是本发明的整体结构示意图，图2是大阀通用试验台的结构示意图，图3是小阀通用试验台的结构示意图，图4是滑管液位计通用试验台的结构示意图，图5是检测系统气动回路的结构示意图，图6是电控系统方框图，图7是气压、水压试验系统方框图，图8是单片机控制系统方框图。
实施例本实施例(参见图5)由大阀通用试验台101、小阀通用试验台102、滑管液位计通用试验台103及它们的气动回路系统组成。大阀通用试验台(见图2)由气缸1、导柱2、丫架3、滑动托板4、导套5、活动式压爪6、三位五通控制阀7、排水(气)阀8、打压容器9、电控操纵台10、水槽11、胎具12、放水阀13、截止阀14、支座15、顶板16、支座基板17组成。气缸1安装在顶板16上，顶板用螺母固定在导柱2上，气缸1的活塞杆端部与丫架3连接，丫架3固定在滑动托板4上，滑动托板4固定在导套5上，导套5套装在导柱2上，并可沿导柱2上下滑动，导柱2焊接在支座15的基板17上，支座15通过其立柱固定在地面的基础上，在支座15的基板上面安装有活动式压爪6、三位五通控制阀7、电控操纵台10、水槽11及截止阀14；在支座15基板的下面装有打压容器9、放水阀13和排水(气)阀8，胎具12装在打压容器9的上面，被测工件装在胎具12上面，其法兰盘与胎具吻合，胎具12可根据工件尺寸不同进行更换。小阀通用试验台(见图3)与大阀通用试验台的结构相似，由气缸21、导柱22、气缸活塞的耳板23、拖板24、压脚柱25和压脚26、控制阀27、三位五通控制阀28、放水阀29、截止阀30、试验腔31、电控操纵台32、水槽33、胎具34、支座35、支座背板36、导柱支承板37、下连接板38、上连接板39、紧固螺母40、支座平台41组成。气缸21固装在上连接板39上，上连接板39和下连接板38焊接在支座背板36上，两个导柱22下端通过螺纹与导柱支承板37连接，导柱22上边粗下边细，导柱上端固定在上连接板39和下连接板38上，气缸21的活塞耳板23与托板24连接，托板24的下面装有压脚柱25和压脚26，托板24和压脚26套在导柱22的下部(直径细的部分)，并沿其上下滑动，在支座平台41的上面装有水槽33、电控操纵台32、控制阀27，三位五通控制阀28，在水槽底部有一个试验腔31，它固定在导柱支承板37上，与胎具34连接；在支座平台下面有一个截止阀30，支座平台41与支座背板36是焊接的。滑管液位计通用试验台(见图4)由电控操纵台42、气缸43、摇臂44、水槽45、放水阀46、控制阀47、三位五通控制阀48、测试管尾端截止阀49、支座50、摇臂固定座51、连接销52、销轴53、气缸活塞杆54、测试管55、斜板56、端板57组成。支座50的平台上面装有电控操纵台42、控制阀47、三位五通控制阀48，支座50的平台上面焊有斜板56，在斜板56上装有气缸43和测试管55，测试管55是斜放的，测试管55的上端固定着端板57，在端板57上装有摇臂固定座51，摇臂44通过连接销52和销轴53分别与气缸活塞杆54和摇臂固定座51连接，在端板57上装有水槽45，水槽下面安有放水阀46，在测试管尾端装有截止阀49。三个试验台和每个试验台上的三种试验共用一套管路系统(见图5)，该系统由空压机58、总风缸59、二位二通阀60、61、62、减压阀63、64、高压电控阀65、储风筒66、三位五通阀7、28、48、操纵台68、控制阀14、27、47、高压水泵70、截止阀71、主风管72、73、主水管74、压力表75、压力传感器76组成。空压机58出来的压缩空气经总风缸59可分三路进入供气系统第一路经二位二通阀60、减压阀63进入储风筒66，再由储风筒66出来经主风管72、三位五通阀7或28或48可分别进入大阀通用试验台的气缸1、小阀通用试验台的气缸21、滑管液位计试验台的气缸43，使气缸动作，分别对大阀、小阀和滑管液位计通用试验台上的试验件夹紧。第二路经二位二通阀62、减压阀64、操纵台68、主风管73可分别去大阀、小阀和滑管液位计通用试验台，进入大阀试验台的压缩空气由控制阀14(图2)经进气口G，进入打压容器9，对大阀类进行低压气密试验；进入小阀试验台的压缩空气由控制阀27(图3)经截止阀30进入试验腔31，对小阀类进行低压气密试验；进入滑管液位计试验台的压缩空气由控制阀47(图4)经截止阀49进入测试管55，对各种滑管液位计进行低压气密试验。第三路经二位二通阀61、高压电控阀65、主风管73、可分别进入大阀、小阀和滑管液位计通用试验台，进行高压气密试验，进入三个试验台的路径与低压气密试验(第二路)相同。水压强度试验是由水泵70打出的高压水经主水管7可分别去三个试验台，进入大阀通用试验台的高压水经截止阀77，由大阀试验台上的进水口H(见图2)进入打压容器9，对大阀类试验件进行水压试验；进入小阀通用试验台的高压水经截止阀78，由小阀试验台上的进水口I进入截上阀30(图3)，然后进入试验腔31，对小阀类试验件进行水压试验，进入滑管液位计通用试验台的高压水经截止阀79，由小阀试验台上的进水口J(见图4)，经截止阀49进入测试管55，对各种滑管液位计进行水压试验。
以大阀通用试验台为例，其工作过程是将被测的阀放入打压容器9中，使阀的法兰盘部分与胎具12相吻合，然后操纵电控操纵台10上的有关按扭，开通气压系统，水压系统、电控系统、单片机系统、启动控制阀7(见图5)，空压机58出来的压缩空气经总风缸59、二位二通阀60、减压阀63进入储风筒66，再由储风筒66出来经主风管72、三位五通阀7进入大阀通用试验台101的气缸(见图2)，气缸1上腔打入压缩空气，气缸1动作，其活塞杆带动丫架3和滑动托板4下压，压力经导套5传到活动式压爪6上，从而压紧被测阀。打开水压系统中的截止阀，将水槽11中注满水，即可进行低压气密试验或高压气密试验或水压试验。低压或高压气密试验由电控操纵台10控制，进行低压气密试验时，按下操纵台10上的有关按扭，打开试验用截止阀14，低压空气(见图5)经二位二通阀62、减压阀64、主风管73、控制阀14去大阀通用试验台，压缩空气由控制阀14经进气口G，进入打压容器9(图2)，同时进入被测的阀中，对阀进行低压气密检测，若该阀漏泄，用肉眼可观察到水槽11中有气泡排出，否则见不到气泡，于是可检测出此阀是否合格。进行高压气密试验时，按下电控操纵台10上的有关按扭，打开截止阀14，(见图5)压缩空气经二位二通阀61、高压电控阀65、主风管73，可进入大阀通用试验台，进入大阀试验台的路径与低压气密试验相同，若该阀漏泄，用肉眼可观察到水槽11中有气泡排出，否则见不到气泡，于是可检测出此阀是否合格。水压强度试验是由中心控制台操纵，(见图5)水泵70打出的高压水经主水管74去大阀通用试验台101，高压水经截止阀77，由大阀试验台上的进水口H(见图2)进入打压容器9中，同时进入被测的阀中，并保压一定时间，如果阀的强度不够，阀体出现裂纹或破裂，高压水喷出，否则安然无恙。小阀通用试验台和滑管液位计通用试验台的低压气密试验、高压气密试验、水压强度试验的的试验过程与大阀通用试验台基本相同。单片机系统是控制气压系统、水压系统、电气系统及三个试验台自动工作的中枢(参考图8)，同时自动采集试验数据、对试验数据处理、记录试验结果，使整个试验工作实现了自动化。该系统主要由CPU80c552单片机、LCD液晶显示、存储器、MAX332串行通讯、A/D接口、晶振、电源监测、驱动电路、光电隔离、键盘输入电路、时钟电路等组成。
权利要求
1.液化气体运输罐车安全附件检测系统，本发明的检测系统由大阀通用试验台、小阀通用试验台、滑管液位计通用试验台、气压系统、水压系统、电控制系统和单片机系统组成；其特征在于大阀通用试验台由气缸(1)、导柱(2)、丫架(3)、滑动托板(4)、导套(5)、活动式压爪(6)、三位五通控制阀(7)、排水(气)阀(8)、打压容器(9)、电控操纵台(10)、水槽(11)、胎具(12)、放水阀(13)、截止阀(14)、支座(15)、顶板(16)、支座基板(17)组成；气缸(1)安装在顶板(16)上，顶板用螺母固定在导柱(2)上，气缸(1)的活塞杆端部与丫架(3)连接，丫架(3)固定在滑动托板(4)上，滑动托板(4)固定在导套(5)上，导套(5)套装在导柱(2)上，并沿导柱上下滑动，导柱(2)焊接在支座(15)的基板(17)上，支座(15)通过其立柱固定在地面的基础上，在支座(15)的基板上面安装有活动式压爪(6)、三位五通控制阀(7)、电控操纵台(10)、水槽(11)及截止阀(14)；在支座(15)基板的下面装有打压容器(9)、放水阀(13)和排水(气)阀(8)，胎具(12)装在打压容器(9)的上面，被测的工件装在胎具上面，其法兰盘与胎具吻合；小阀通用试验台由气缸(21)、导柱(22)、气缸活塞的耳板(23)、拖板(24)、压脚柱(25)和压脚(26)、控制阀(27)、三位五通控制阀(28)、放水阀(29)、截止阀(30)、试验腔(31)、电控操纵台(32)、水槽(33)、胎具(34)、支座(35)、支座背板(36)、导柱支承板(37)、下连接板(38)、上连接板(39)、紧固螺母(40)、支座平台(41)组成；气缸(21)固装在上连接板(39)上，上连接板(39)和下连接板(38)焊接在支座背板(36)上，两个导柱(22)下端通过螺纹与导柱支承板(37)联接，导柱(22)上边粗下边细，导柱上端固定在上连接板(39)和下连接板(38)上，气缸(21)的活塞耳板(23)与托板(24)连接，托板(24)的下面装有压脚柱(25)和压脚(26)，托板(24)和压脚(26)套在导柱(22)的下部，并沿其上下滑动，在支座平台(41)的上面装有水槽(33)、电控操纵台(32)、控制阀(27)、三位五通控制阀(28)，在水槽底部有一个试验腔(31)，它固定在导柱支承板(37)上，并与胎具(34)联接；在支座平台下面有一个截止阀(30)，支座平台(41)与支座背板(36)是焊接的；滑管液位计通用试验台由电控操纵台(42)、气缸(43)、摇臂(44)、水槽(45)、放水阀(46)、控制阀(47)、三位五通控制阀(48)、测试管尾端截止阀(49)、支座(50)、摇臂固定座(51)、连接销(52)、销轴(53)、气缸活塞杆(54)、测试管(55)、斜板(56)、端板(57)组成；支座(50)的平台上面装有电控操纵台(42)、控制阀(47)、三位五通控制阀(48)，支座(50)的平台上面焊有斜板(56)、在斜板(56)上装有气缸(43)和测试管(55)，测试管(55)是斜放的，测试管(55)的上端固定着端板(57)，在端板(57)上装有摇臂固定座(51)，摇臂(44)通过连接销(52)和销轴(53)分别与气缸活塞杆(54)和摇臂固定座(51)连接，在端板(57)上装有水槽(45)，水槽下面安有放水阀(46)，在测试管尾端装有截止阀(49)；三个试验台共用一套管路系统。
全文摘要
液化气体运输罐车安全附件检测系统的大阀通用试验台的胎具12装在打压容器9的上面,小阀通用试验台的水槽33底部有一个试验腔31,它固定在导柱支承板37上,并与胎具34连接,被测工件装在胎具的上面。滑管液位计通用试验台的支座50的平台上面焊有斜板56,在斜板上装有气缸43和测试管55。安全附件分别在三个试验台上进行高、低压气密和水压强度试验,三种试验台共用一个气、水、控制回路,使系统大为简化,自动化程度高、省时、省力、安全可靠。
文档编号G01M3/26GK1254092SQ99121259
公开日2000年5月24日 申请日期1999年10月23日 优先权日1999年10月23日
发明者王成斌, 杨四甲, 林继敏, 原滨胜, 叶树涛, 孙书恒, 张越, 孙茂盛 申请人:哈尔滨铁路局工业总公司科学技术研究所