压差式汽车翻转保护阀气密自动检测装置的制作方法

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及压差式汽车翻转保护阀的检测设备。

背景技术：

汽车翻转安全保护阀(Roll-over Valve)，以下简称翻转阀，是汽车燃油系统的一个重要组件，用于燃油箱排气和补气，防止燃油箱因加注燃油或汽车倾斜，引起燃油箱出现内外压差，导致燃油箱鼓起或吸瘪，同时也可以保证燃油箱在加满或翻转时，封住燃油不致泄露。一旦燃油泄露流入排气管，会导致燃油爆炸，因此翻转阀工作性能与可靠性十分重要。翻转阀按国际、国家与行业标准对其不同工作位置及压力下侧漏口气密流量值有明确的规定。一般按照标准对其侧漏口采用流量计进行检测，由于流量检测精度要求高，达到1cc/min，且是双向流动，因此传统方案往往需使用高精密进口流量计，对环境要求高，可进行定量检测。使用流量计检测需考虑环境及充放气时温度波动影响,其检测精度容易受到影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，申请人进行研究及改进，提供一种压差式汽车翻转保护阀气密自动检测装置，采用的技术方案为：

一种压差式汽车翻转保护阀气密自动检测装置，包括X轴翻转组件、Y轴翻转组件、标准阀组件及待测阀组件，所述X轴翻转组件包括X轴安装板、固定于X轴安装板上的X轴伺服电机，X轴伺服电机的驱动轴固连有X轴安装组件；所述Y轴翻转组件包括Y轴安装板、固定于Y轴安装板上的Y轴伺服电机，Y轴伺服电机的驱动轴固连有Y轴安装组件，所述Y轴安装板固定于X轴安装组件上，所述Y轴安装组件上固定安装有测试安装架；所述标准阀组件及待测阀组件均包括固定组件、夹钳组件、封堵组件及汽油模拟容器，所述固定组件将汽油模拟容器固定于所述测试安装架上，标准翻转阀及待测翻转阀固定于所述汽油模拟容器中并通过所述夹钳组件夹紧。

作为上述技术方案的进一步改进：

用于固定标准翻转阀的所述夹钳组件包括固定于测试安装架上的手动夹钳安装架及固定于所述手动夹钳安装架上的手动夹钳，所述手动夹钳包括手柄及安装于手柄端部的夹头。

用于固定待测翻转阀的所述夹钳组件包括固定于测试安装架上的气动夹钳安装架及固定于所述气动夹钳安装架上的气动夹钳，所述气动夹钳包括夹钳气缸及气动夹头，所述夹钳气缸的活塞杆端部与气动夹头之间由连杆组件连接。

所述X轴安装组件包括与X轴伺服电机的驱动轴固连的X转轴，所述X转轴的两端通过第一轴承支承座支承于所述X轴安装板上，X转轴中部的Y轴向两侧对称安装有X轴转动限位块，所述X轴转动限位块上安装有X轴转动缓冲器；所述Y轴安装组件包括与Y轴伺服电机的驱动轴固连的Y转轴，所述Y转轴的两端通过第二轴承支承座支承于所述Y轴安装板上，Y转轴中部的X轴方向两侧对称安装有Y轴转动限位块，所述Y轴转动限位块的上端安装有Y轴转动缓冲器。

所述Y轴安装板的端部安装有平衡配重块，所述平衡配重块与Y轴伺服电机位于Y轴安装板的Y轴向两端。

所述封堵组件包括与所述Y轴安装板固连的快速封堵头安装架、固定于所述快速封堵头安装架上端的封堵气缸及安装于所述封堵气缸活塞杆端部的快速封堵头。

所述固定组件包括固定环及固定环支撑杆，所述固定环支撑杆固定于所述测试安装架上。

本发明的技术效果在于：

本发明与传统的定量检测设备相比，具有检测可靠，对环境与空气要求不高，检测自动化程度高，可批量检测，具有实用性与经济效益。本发明利用检测标准翻转阀与测试翻转阀在相同工作位置时的压差值，快速判断测试翻转阀的性能是否符合要求，进行定性检测，因微压压差计适合于工作在正负微压情况下，且测量精度高，因此工作可靠。使用流量计检测需考虑环境及充放气时温度波动影响，而压差式测量通过共模误差输入可有效消除温度引起的干扰，从而提高检测的精度。

附图说明

图1为本发明的立体结构图。

图2为本发明的主视图。

图3为图2的右视图。

图4为本发明的气动系统图。

图中：100、X轴翻转组件；101、X轴安装板；102、X轴伺服电机；103、X轴安装组件；1031、X转轴；1032、第一轴承支承座；1033、X轴转动限位块；1034、X轴转动缓冲器；200、Y轴翻转组件；201、Y轴安装板；202、Y轴伺服电机；203、Y轴安装组件；2031、Y转轴；2032、第二轴承支承座；2033、Y轴转动限位块；2034、Y轴转动缓冲器；204、平衡配重块；300、标准阀组件；400、待测阀组件；500、测试安装架；600、固定组件；601、固定环；602、固定环支撑杆；700、夹钳组件；701、手动夹钳安装架；702、手动夹钳；7021、手柄；7022、夹头；703、气动夹钳安装架；704、气动夹钳；7041、夹钳气缸；7042、气动夹头；7043、连杆组件；800、封堵组件；801、快速封堵头安装架；802、封堵气缸；803、快速封堵头；900、汽油模拟容器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1、图2所示，本实施例的压差式汽车翻转保护阀气密自动检测装置，包括X轴翻转组件100、Y轴翻转组件200、标准阀组件300及待测阀组件400，X轴翻转组件100包括X轴安装板101、固定于X轴安装板101上的X轴伺服电机102，X轴伺服电机102的驱动轴固连有X轴安装组件103；Y轴翻转组件200包括Y轴安装板201、固定于Y轴安装板201上的Y轴伺服电机202，Y轴伺服电机202的驱动轴固连有Y轴安装组件203，Y轴安装板201固定于X轴安装组件103上，Y轴安装组件203上固定安装有测试安装架500；标准阀组件300及待测阀组件400均包括固定组件600、夹钳组件700、封堵组件800及汽油模拟容器900，固定组件600将汽油模拟容器900固定于测试安装架500上，标准翻转阀及待测翻转阀固定于汽油模拟容器900中并通过夹钳组件夹紧，汽油模拟容器900上设有抽吸口901。

本发明中，如图2所示，用于固定标准翻转阀的夹钳组件700包括固定于测试安装架500上的手动夹钳安装架701及固定于手动夹钳安装架701上的手动夹钳702，手动夹钳702包括手柄7021及安装于手柄端部的夹头7022。

本发明中，如图2所示，用于固定待测翻转阀的夹钳组件700包括固定于测试安装架500上的气动夹钳安装架703及固定于气动夹钳安装架703上的气动夹钳704，气动夹钳704包括夹钳气缸7041及气动夹头7042，夹钳气缸7041的活塞杆端部与气动夹头7042之间由连杆组件7043连接。

本发明中，如图2、图3所示，X轴安装组件103包括与X轴伺服电机102的驱动轴固连的X转轴1031，X转轴1031的两端通过第一轴承支承座1032支承于X轴安装板101上，X转轴1031中部的Y轴向两侧对称安装有X轴转动限位块1033，X轴转动限位块1033上安装有X轴转动缓冲器1034；Y轴安装组件203包括与Y轴伺服电机202的驱动轴固连的Y转轴2031，Y转轴2031的两端通过第二轴承支承座2032支承于Y轴安装板201上，Y转轴2031中部的X轴方向两侧对称安装有Y轴转动限位块2033，Y轴转动限位块2033的上端安装有Y轴转动缓冲器2034。

本发明中，如图2所示，Y轴安装板201的端部安装有平衡配重块204，平衡配重块204与Y轴伺服电机202位于Y轴安装板201的Y轴向两端。

本发明中，如图2所示，封堵组件800包括与Y轴安装板201固连的快速封堵头安装架801、固定于快速封堵头安装架801上端的封堵气缸802及安装于封堵气缸802活塞杆端部的快速封堵头803。

本发明中，如图2所示，固定组件600包括固定环601及固定环支撑杆602，固定环支撑杆602固定于测试安装架500上。

本发明的气动控制系统如图4所示，图4中的附图标记分别表示为：1-气源；2-空气干燥器；3、12、31、33-空气过滤器；4-除油器；5、27-减压器；6、28-压力表；7、11、15、17、30、34-电控截止阀；8-真空发生器；9-消声器；10-气动三联件；13-电气比例阀；14-电子式真空比例阀；16-压力变送器；18、21、24、29-二位二通电控阀；19、22、25-可调节流阀；20-气动快速夹钳驱动缸；23、26-封堵缸；32-压差式压力变送器。

本发明的工作过程为：

依据相关国家及行业标准要求，本发明对待测翻转阀充入设定压力的压缩空气或抽真空状态下，通过X轴翻转组件100、Y轴翻转组件200翻转阀体处于水平、X方向或Y方向、XY两方向等多种姿态，缓慢转动不同的角度(在0-45°范围内选取多个角度，角度设定依检测标准要求)，通过压差式压力变送器、压力变送器检测系统分别在以上规定压力、位置条件下，检测待检翻转阀2000与标准翻转阀1000泄露流量形成的压差值，从而判断待检翻转阀2000空气泄漏流量是否达标。

如图1、图3所示，在汽油模拟容器900中加注燃油以模拟燃油箱，通过气动系统连接抽吸接头实现容器正负压力设定。待测翻转阀2000与汽油模拟容器9000通过固定组件600固定，待测翻转阀2000装在汽油模拟容器900中，由带橡胶压头的气动夹钳704实现对测待测翻转阀2000自动夹紧，然后利用封堵气缸802通过快速封堵头803实现测待测翻转阀2000的自动封堵，封堵力的大小由快速封堵头803的先导口压力决定(先导口如图4所示)，封堵快捷可靠，无需人工操作。翻转阀姿态转动机构由X、Y轴伺服电机带动相应的组件实现精密定位，并在两侧极限位置设置限位块及缓冲器。由于翻转阀姿态转动要求速度较慢，低达7.5r/min，因此伺服电机后配套传动比30的某型号行星齿轮精密减速器，再通过伺服驱动器中调节电子齿轮比，达到低速要求。

如图4所示，本发明中，气动系统采用同一气源供气，分别通过阀13设定正向压力，阀14设定真空压力，两者通过阀7、11、15进行切换，这种方式摒弃原有的正压、负压系统分开工作的方式，节约成本，提高可靠性。标准翻转阀1000的侧漏口通过阀21、22、缸23实现封堵，待测翻转阀2000的侧漏口通过阀24、25、缸26实现封堵，速度可调，然后通过阀27、29分别接对应快速封堵头先导口，可调整设定封堵压力，确保密封。标准翻转阀1000与待测翻转阀2000在设定位置、压力(正或负压)情况下，两端先导口会产生排气或吸气现象，通过压差压力变送器检测两者的差值，从而判断两者的流量差，确定待测翻转阀2000性能是否与标准翻转阀1000一致，完成定性检测。

翻转阀气密检测气动系统动作及各阀状态表

上表中：“+”代表得电或开启状态，“—”代表失电或关闭状态。

为提高检测效率与自动化，本发明通过正负压系统设置翻转阀工作压力，利用伺服电机驱动X、Y轴转台精确设置翻转阀工作位置，利用快速夹钳自动压紧翻转阀，利用快速封堵头实现对侧漏口自动高效密封，以PLC作为控制器，HMI触摸屏作为人机交互界面，整个检测过程自动化程度高，创新性高。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。