LDG-100S電磁流量計(jì)是當(dāng)今在工業(yè)中應(yīng)用很廣泛的計(jì)量?jī)x器。每臺(tái)流量計(jì)出廠之前均要進(jìn)行泄漏測(cè)試,即向流量計(jì)輸入1·5~2倍額定壓力的水壓測(cè)其泄漏,以判定產(chǎn)品是否合格。目前各專(zhuān)業(yè)廠家測(cè)試均采用手動(dòng)操作,其主要操作步驟如下:
(1)用螺栓將兩密封法蘭盤(pán)和流量計(jì)的端面法蘭固接形成封閉容腔;
(2)向封閉容腔內(nèi)注水充滿(mǎn)容腔;
(3)用手撳水泵,泵入高壓水測(cè)試壓力
(4)手動(dòng)關(guān)閉截止閥形成密閉高壓容腔,觀察是否滲漏,判定產(chǎn)品合格與否;
(5)卸壓、放水、拆端蓋。
由于整個(gè)測(cè)試過(guò)程采用人工手動(dòng)操作,效率低下且勞動(dòng)強(qiáng)度大,測(cè)試工序成為生產(chǎn)“瓶頸”,為此我們研制了電磁流量計(jì)泄漏全自動(dòng)測(cè)試機(jī)。
1 LDG-100S電磁流量計(jì)測(cè)試方案擬訂
通過(guò)對(duì)手動(dòng)測(cè)試方法的分析,結(jié)合全自動(dòng)控制要求擬定了測(cè)試方案。
(1)流量計(jì)立式擺放,下密封盤(pán)固定,上密封盤(pán)移動(dòng)壓緊流量計(jì)法蘭端面,形成密閉容腔;
(2)采用低壓水泵向被測(cè)件容腔內(nèi)快速注水,水增壓器增壓;
(3)在規(guī)定時(shí)間內(nèi),壓力傳感器測(cè)定密閉腔水壓力下降值,判定流量計(jì)是否泄漏;
(4)測(cè)試機(jī)采用液壓傳動(dòng)控制。
根據(jù)以上擬訂的測(cè)試方案制訂了測(cè)試程序。
2 液壓氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對(duì)液壓控制系統(tǒng)的要求是:不同工位測(cè)試時(shí)保證相應(yīng)的工作壓力且互不干擾;對(duì)被測(cè)件的不同規(guī)格和測(cè)試壓力,系統(tǒng)可多調(diào)壓;測(cè)試水壓與密封壓力可同比例控制;系統(tǒng)可保壓、卸載以減少能耗;液壓缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),速度可調(diào)。
根據(jù)上述要求,設(shè)計(jì)了液壓控制回路(見(jiàn)圖2):
(1)密封液壓缸17、39用于控制上密封盤(pán)上下移動(dòng),采用回油路節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速,保證液壓缸向下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。當(dāng)各密封盤(pán)壓住被測(cè)件達(dá)到所需的密 封壓力時(shí),相應(yīng)的三位五通Y型換向閥12或35復(fù)中位,各密封壓緊缸分別與對(duì)應(yīng)的液控單向閥13或29和蓄能器16或44組成保壓系統(tǒng),可長(zhǎng)時(shí)間保持密封 液壓缸上腔的壓力,實(shí)現(xiàn)不同工位測(cè)試互不干擾。
(2)在測(cè)試中對(duì)不同通徑的流量計(jì)有不同的測(cè)試水壓,因而密封盤(pán)上作用的密封力要求不同,通過(guò)液壓系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不同輸入壓力進(jìn)行控制。如測(cè)試小口徑 殼體,壓力太會(huì)壓壞流量計(jì)殼體,而大口徑殼體測(cè)試時(shí),水作用面積大,密封力太小會(huì)造成密封端面泄漏。在液壓回路中通過(guò)溢流閥8、9、10和換向閥11組 成三調(diào)壓系統(tǒng),滿(mǎn)足測(cè)試中不同壓力切換的要求。為提高密封性能和減小密封作用力,將密封盤(pán)設(shè)計(jì)成錐型,使端面密封由面接觸變?yōu)榫€(xiàn)接觸。
(3)流量計(jì)殼體是采用在金屬薄璧筒上下端面焊接發(fā)蘭的方式,其規(guī)格為φ20~φ300 mm,根據(jù)不同規(guī)格,測(cè)試壓力為1·6 MPa、4 MPa和6 MPa,對(duì)應(yīng)的密封力可達(dá)30 t,為避高壓壞殼體,在低壓充水時(shí)密封盤(pán)預(yù)壓緊,(液壓缸壓力為1 MPa)。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的定比減壓閥25,其輸入輸出比為1∶0·5,測(cè)試水壓與密封缸壓力可同步比例增加,或當(dāng)閥28的2DT通電,測(cè)試水壓與密封缸壓力比 為1∶1,使系統(tǒng)壓力和水壓達(dá)到控制要求。
(4)水增壓裝置23由液壓缸和水增壓器組合而成,增壓比為1∶1。對(duì)于不同通徑流量計(jì)的測(cè)壓要求,分別有壓力發(fā)信器18、19、42、43控制。
3 水壓氣壓控制系統(tǒng)
水壓系統(tǒng)要求能對(duì)2個(gè)工位測(cè)試提供不同的水壓進(jìn)行密封測(cè)試而互不影響。由于水幾乎高壓縮,在測(cè)試時(shí)先用0·1~0·3 MPa的大流量水泵31向流量計(jì)內(nèi)充水滿(mǎn),然后有水增壓器23注入高壓水(高壓水量小于1 L),水壓達(dá)到被測(cè)壓力,自動(dòng)分別關(guān)閉水截止閥①或②,在容腔形內(nèi)成封閉高壓水腔,若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)壓力降小于規(guī)定值為合格,否則為不合格,并立即發(fā)信 報(bào)警,停止測(cè)試退出。整個(gè)高低壓供水系統(tǒng)運(yùn)用較為合理,水系統(tǒng)封閉立循環(huán),定期換水。
為了簡(jiǎn)化測(cè)試控制,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了多功能組合發(fā)信閥,其主要原理為:根據(jù)流體不同黏度在間隙流動(dòng)中的壓差變化,控制閥芯移動(dòng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟、關(guān)閉和發(fā)信 等要求。當(dāng)?shù)蛪核孟蛎芊馊萸粌?nèi)充水,容腔內(nèi)的空氣可通過(guò)組合閥內(nèi)閥芯的間隙排出,而當(dāng)水充滿(mǎn)時(shí),水排入組合閥內(nèi),由于水的黏度遠(yuǎn)大于空氣,在通過(guò)間隙流 動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓差推動(dòng)閥芯移動(dòng),關(guān)閉截止閥口并觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)信。在測(cè)試完畢后,為使容腔內(nèi)的水能迅速排回水箱,在打開(kāi)密封盤(pán)前,開(kāi)啟相應(yīng)的水截止閥①或 ②,通過(guò)控制氣控?fù)Q向閥21和組合閥向密閉容腔輸入壓縮空氣把水迅速壓出。因此多功能組合閥具有排氣、水滿(mǎn)截止關(guān)閉、發(fā)信和反向開(kāi)啟充氣等功能。此外,壓水截止閥①、②也設(shè)計(jì)為氣控形式。
該自動(dòng)測(cè)試機(jī)采用PLC控制,根據(jù)已編制的程序以及位置和壓力的信號(hào),按順序?qū)⒈粶y(cè)件送入、壓緊密封、充水、增壓、保壓,并測(cè)試壓力下降值。在 規(guī)定的時(shí)間內(nèi)壓力下降小于設(shè)定值,合格指示燈亮,系統(tǒng)自動(dòng)控制完成卸壓、排水、卸密封盤(pán)、退出等程序。否則,測(cè)試機(jī)報(bào)警,同時(shí)指示燈閃爍,待操作員按下確 認(rèn)按鈕,被測(cè)件自動(dòng)退出。
我們?cè)O(shè)計(jì)和研究的電磁流量計(jì)泄漏全自動(dòng)測(cè)試機(jī),是根據(jù)流量計(jì)泄漏測(cè)試的特點(diǎn),對(duì)各工序進(jìn)行了詳盡地分析,較為合理地設(shè)計(jì)了液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的閥類(lèi)元件滿(mǎn)足了測(cè)試要求并簡(jiǎn)化了控制,目前該設(shè)備已投入使用2年多,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,提高了電磁流量計(jì)的泄漏測(cè)試的效率。