【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言

 

　　基于一款廣泛應(yīng)用于軌道車(chē)輛的活塞壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)該型號(hào)），低、高壓閥組件是其執(zhí)行一級(jí)和二級(jí)壓縮的重要部件，在吸氣和排氣兩個(gè)過(guò)程中，閥片與閥座的密封性會(huì)直接影響到壓縮空氣的容積效率。而目前我司還沒(méi)有直接測(cè)定閥片簧密封性能的試驗(yàn)臺(tái)，只有在組裝完畢后，對(duì)整機(jī)進(jìn)行1min泄漏試驗(yàn)（75kPa），間接地對(duì)其密封性進(jìn)行判定。此試驗(yàn)必須設(shè)定其他關(guān)聯(lián)組件都處在理想密封狀態(tài)，一旦出現(xiàn)整機(jī)泄漏測(cè)試不合格，對(duì)諸多泄漏因素需逐一排查，過(guò)程繁瑣。因此，就有必要設(shè)計(jì)一個(gè)空壓機(jī)閥片密封性能試驗(yàn)臺(tái)，模擬空壓機(jī)壓縮空氣時(shí)，吸入側(cè)和排出側(cè)的壓力環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行一定時(shí)間的密封保壓，以測(cè)定其密封性能。

 

　　2、低、高壓閥組件的基本組成及工作原理

 

　　2.1 基本組成該型號(hào)活塞壓縮機(jī)的低壓閥組件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示；高壓閥組件結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

 

　　2.2 工作原理

 

　　該型號(hào)活塞壓縮機(jī)的低、高壓閥組件在執(zhí)行一級(jí)和二級(jí)壓縮空氣時(shí)的工作原理如圖3所示。

 

　　當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣壓減小，吸氣閥打開(kāi)，排氣閥關(guān)閉，進(jìn)行吸氣；當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣壓增大，吸氣閥關(guān)閉，排氣閥打開(kāi)，進(jìn)行排氣。由于排氣閥口比吸氣閥口小，氣壓逐步增加，高壓氣缸容積比低壓氣缸小，形成整體氣體壓縮效應(yīng)。其中，低、高壓閥組件的安裝通過(guò)雙頭螺柱和定位銷(xiāo)定位，閥片的運(yùn)動(dòng)由保持板控制行程。

 

　　3、閥片密封試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)

 

　　3.1 設(shè)計(jì)原理

 

　　已知該型號(hào)活塞空壓機(jī)一級(jí)壓縮和二級(jí)壓縮時(shí)的壓力范圍分別為195～225kPa和885kPa以上，

 

　　因此以壓縮空氣為檢測(cè)介質(zhì)，通過(guò)向線性密封的壓殼主腔內(nèi)充入規(guī)定壓力的氣體（壓力調(diào)整范圍設(shè)定為1.0～9.0bar），模擬空壓機(jī)壓縮空氣時(shí)吸入側(cè)和排出側(cè)的壓力環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行1min的密封保壓。通過(guò)一臺(tái)差壓檢漏儀來(lái)對(duì)閥片的密封性能進(jìn)行測(cè)試，若檢測(cè)合格則亮綠燈，夾具自動(dòng)解除壓封；如檢測(cè)不合格，設(shè)備紅色燈光及聲音報(bào)警，并配備專(zhuān)用廢料箱。

 

　　3.2 試驗(yàn)臺(tái)的基本組成

 

　　該型號(hào)活塞壓縮機(jī)閥片密封性能試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)，主要由機(jī)體機(jī)架、氣動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)夾具和控制系統(tǒng)組成。設(shè)備整體機(jī)架全部采用鋁型材搭建而成，防止設(shè)備長(zhǎng)期受力變形后影響自身精度；底部安裝4套可調(diào)地腳，以便調(diào)整設(shè)備的水平；工作臺(tái)面采用20mm的金屬板制作，表面進(jìn)行電鍍處理。檢測(cè)夾具可模擬空壓機(jī)低、高壓閥組件的安裝情況，采用雙頭螺柱和定位銷(xiāo)進(jìn)行定位，夾緊裝置進(jìn)行夾緊。設(shè)備電氣控制系統(tǒng)采用PLC單元控制，將所有信息集中顯示，并能夠?qū)⒚看螜z測(cè)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，設(shè)備配置有觸摸屏，能導(dǎo)出EXCEL格式的檢測(cè)記錄文件。試驗(yàn)臺(tái)的外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

 

 

 

 

 

　　3.3 試驗(yàn)臺(tái)的工作原理

 

　　由于工件質(zhì)量較輕，符合人工搬運(yùn)條件，采用人工上下料，放入夾具裝卸工位，通過(guò)雙手綠色按鈕方式進(jìn)行啟動(dòng)，由氣動(dòng)滑臺(tái)將工件拉入檢測(cè)工位，采用氣液增壓缸密封工件（所有需要密封的點(diǎn)都必須經(jīng)過(guò)加工，并且去毛刺以保證整個(gè)裝置的氣密性），每個(gè)封堵缸都設(shè)有信號(hào)開(kāi)關(guān)，保證只有當(dāng)所有氣缸動(dòng)作到位后，設(shè)備才進(jìn)行充氣檢測(cè)。

 

　　檢測(cè)系統(tǒng)采用進(jìn)口檢漏儀為核心單元進(jìn)行測(cè)試，采用差壓對(duì)比檢測(cè)原理，通過(guò)測(cè)量被測(cè)工件內(nèi)容積的壓力變化來(lái)進(jìn)行測(cè)試。設(shè)備程序要考慮防止不合格品的流出，在不合格品發(fā)生時(shí)，指示燈閃爍報(bào)警并發(fā)出蜂鳴聲，夾具鎖止；必須通過(guò)手動(dòng)按下紅色復(fù)位按鈕后才能釋放夾具；當(dāng)確認(rèn)為不合格品，必須放入設(shè)備左側(cè)的紅色廢料箱內(nèi)，否則設(shè)備無(wú)法進(jìn)入下一輪檢測(cè)，工作流程原理圖如圖5所示。測(cè)試過(guò)程分為4個(gè)階段：充氣階段寅平衡階段寅測(cè)量階段寅排氣階段，壓力調(diào)整范圍設(shè)定為1.0～9.0 bar，預(yù)計(jì)各階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)如表1所示，單件檢測(cè)時(shí)間設(shè)定為1min。以上時(shí)間只是初步預(yù)計(jì)時(shí)間，具體時(shí)間需要根據(jù)具體產(chǎn)品的檢測(cè)腔體容積等情況調(diào)整。

 

　　4、結(jié)語(yǔ)

 

　　該閥片密封性能試驗(yàn)臺(tái)是針對(duì)特定型號(hào)的二級(jí)活塞壓縮機(jī)所做的總體方案方案設(shè)計(jì)：主要由機(jī)體機(jī)架、氣動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)夾具和控制系統(tǒng)等組成，設(shè)定參數(shù)壓力調(diào)整范圍1.0～9.0 bar，能夠模擬空壓機(jī)壓縮空氣時(shí)吸入側(cè)和排出側(cè)的壓力環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行1min的密封保壓，通過(guò)測(cè)定的壓力差值對(duì)閥片的密封性能進(jìn)行測(cè)定和分析。除了用于新產(chǎn)品制造和售后故障檢修，也可以通過(guò)對(duì)此試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行控制程序變更，升級(jí)為測(cè)試驗(yàn)證閥片性能及有效動(dòng)作次數(shù)壽命的耐久試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)單閥的疲勞壽命進(jìn)行研究。

 

　　參考文獻(xiàn)

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