填料密封性能检测方法与流程

1.本发明涉及填料密封性能检测领域，特别是涉及一种填料密封性能检测方法。


背景技术：

2.阀门是石油化工等行业中广泛使用的流量控制装置，其介质多为易燃易爆等有害物质，如果阀门密封性能差造成介质外漏，不仅会影响经济效益和污染环境，严重时甚至引发火灾、爆炸和人身伤亡等事故。填料是阻止介质外漏的直接屏障，选择密封性能良好的填料对阀门的使用非常关键。填料的密封性能受到许多因素影响，尤其是预紧力，预紧力偏小，可能无法实现密封效果，预紧力较大，填料对阀杆的摩擦力增大，又会造成对填料的磨损和执行机构配置的增大，因此要实现良好的密封性能，需要确定最佳的预紧力，同时，不同尺寸填料的最佳预紧力不同，因此需要通过大量对比试验来进行验证。但传统填料密封性能检测的方式操作步骤繁琐，影响检测效率。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种填料密封性能检测方法，用于解决现有技术中填料密封性能检测步骤繁琐、效率低、成本高等问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种填料密封性能检测方法，包括以下步骤：
5.s1、确认待检测填料的外径和内径，建立与待检测填料的外径和内径匹配的填料安装区；
6.s2、向填料安装区装入待检测填料，并向待检测填料施压以调整填料受到的预紧力；
7.s3、向填料安装区通入压力介质，模拟填料的工作状态，并检测流经填料后压力介质的泄漏量；
8.s4、拆除填料。
9.本发明的有益效果是：步骤简单，操作方便，便于灵活调整待检测填料受到的预紧力，提高检测效率，降低成本。
10.可选地，在步骤s1中，根据待检测填料的外径在固定座内装入与待检测填料的外径匹配的外径活动函，外径活动函通过第一锁紧件与固定座锁紧固定，所述固定座内设有介质通道，所述外径活动函密封安装在介质通道内，以避免压力介质由外径活动函与介质通道之间的缝隙外漏。
11.可选地，在步骤s1中，根据待检测填料的内径在固定座内装入与待检测填料的内径匹配的内径活动函，所述内径活动函与所述外径活动函同轴设置，且内径活动函与外径活动函之间形成所述填料安装区。
12.可选地，在装入所述内径活动函前，先装入转轴，所述转轴的下端穿过介质通道后通过轴承组件与固定座转动配合，再将内径活动函从转轴的上端套在转轴上，并与转轴止
转配合，所述内径活动函与转轴密封装配，以避免压力介质由内径活动函与转轴之间的缝隙外漏。
13.可选地，将转轴和内径活动函装入固定座内后，在转轴上装入限制内径活动函沿转轴轴向移动的对开环，所述转轴的外侧壁上环设有用于安装对开环的凹槽。
14.可选地，在步骤s2中，将待检测填料装入填料安装区后，装入填料压盖，填料压盖的下端伸入填料安装区压住填料，填料压盖的上端设有连接部，连接部通过第二锁紧件与外径活动函的顶部连接，并通过调节第二锁紧件调整填料压盖的下压程度以改变填料所受到的预紧力。
15.可选地，在步骤s3中，向填料安装区通入压力介质前，先在固定座的顶端安装密封罩，以使流经填料后泄漏的压力介质蓄积在密封罩内，密封罩上设有与介质测量检测装置连接的泄漏检测孔，通过介质测量检测装置检测压力介质的泄漏量。
16.可选地，在步骤s3中，向填料安装区通入压力介质前，先在固定座的底端安装密封端盖，密封端盖上设有用于压力介质进入的进气口。
17.可选地，在步骤s3中，模拟填料的工作状态时，转轴的上端连接有传感器和带动转轴转动的传动装置。
18.可选地，在步骤s4中，拆除填料前，先松动第二锁紧件拆除填料压盖，然后松动第一锁紧件解锁外径活动函，再将外径活动函、填料、内径活动函和转轴一起取出，通过中空筒推动内径活动函和外径活动函之间的填料使其退出填料安装区。
19.采用上述可选方案的有益效果是：内径活动函、外径活动函拆装方便，便于根据需求更换内径活动函或外径活动函以适应不同规格的填料的密封性能检测，并且填料的预紧力调节方便，便于检测不同预紧力对填料密封性能的影响，转轴转动时不会发生较大幅度摆动，压力介质沿预设路径流通，介质泄漏量检测准确，填料拆装方便，避免损伤填料。
附图说明
20.图1显示为本发明填料密封性能检测方法的一实施例的工作示意图；
21.图2显示为本发明填料密封性能检测方法的内径活动函一实施例的结构示意图。
22.零件标号说明
[0023]1‑
固定座；11
‑
介质通道；12
‑
台阶面；
[0024]
21
‑
内径活动函；211
‑
键槽；22
‑
外径活动函；23
‑
第一锁紧件；24
‑
第二密封件；25
‑
第三密封件；
[0025]
31
‑
填料压盖；32
‑
第二锁紧件；33
‑
对开环；
[0026]4‑
转轴；41
‑
轴承；42
‑
轴承挡圈；43
‑
键；44
‑
第三锁紧件；
[0027]5‑
密封罩；51
‑
气腔；52
‑
泄漏检测孔；53
‑
第一密封件；54
‑
第四密封件；55
‑
第四锁紧件；
[0028]6‑
密封端盖；61
‑
进气口；62
‑
第五密封件；63
‑
第五锁紧件；
[0029]7‑
填料。
具体实施方式
[0030]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0031]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0032]
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于填料密封性能检测领域，特别是应用于不同规格的填料在不同预紧力下的密封性能检测。本发明是解决传统检测方法步骤繁琐、检测不同规格的填料密封性能时调节不方便、成本高以及填料拆装过程中易损坏的问题。
[0033]
如图1所示，在一示例性实施例中，本发明的填料密封性能检测方法，包括以下步骤：
[0034]
s1、确认待检测填料的外径和内径，建立与待检测填料的外径和内径匹配的填料安装区；
[0035]
s2、向填料安装区装入待检测填料7，并向待检测填料施压以调整填料受到的预紧力；
[0036]
s3、向填料安装区通入压力介质，模拟填料的工作状态，并检测流经填料后压力介质的泄漏量；
[0037]
s4、拆除填料。
[0038]
通过简单的步骤便实现了填料密封性能的检测，操作简单方便，便于快速检测不同规格填料的最佳预紧力，降低了检测成本。
[0039]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s1中，根据待检测的填料7的外径在固定座1内装入与待检测填料的外径匹配的外径活动函22，外径活动函22通过第一锁紧件23与固定座1锁紧固定，固定座1内设有介质通道11，外径活动函22密封安装在介质通道11内，以避免压力介质由外径活动函22与介质通道11之间的缝隙外漏，影响检测的准确性。在本实施例中，介质通道11内设有台阶面12，外径活动函22可以通过第二密封件24与介质通道11的内壁密封配合，外径活动函22可以为圆筒结构，外径活动函22的底部置于台阶面12上，外径活动函22的顶部设有用于与固定座1连接的连接部，该连接部通过第一锁紧件23与固定座1锁紧固定。第一锁紧件可以为螺栓或螺钉，外径活动函与固定座可拆卸地连接，拆装方便，便于根据不同规格填料的外径快速拆装更换匹配的外径活动函。
[0040]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s1中，根据待检测填料7的内径在固定座1内装入与待检测填料内径匹配的内径活动函21，内径活动函21与外径活动函22同轴设置，
且内径活动函21与外径活动函22之间形成填料安装区。内径活动函21可以为圆筒结构，外径活动函22与内径活动函21套装形成环状的填料安装区。
[0041]
如图1所示，在一示例性实施例中，在装入内径活动函21前，先装入转轴4，转轴4和内径活动函配合模拟阀门中阀杆的运动状态。转轴4的下端穿过介质通道11后通过轴承组件与固定座1转动配合，再将内径活动函21从转轴4的上端套在转轴4上，并与转轴4止转配合，内径活动函21与转轴4密封装配，以避免压力介质由内径活动函21与转轴4之间的缝隙外漏。在本实施例中，轴承组件包括轴承41和轴承挡圈42，固定座1的进气端的介质通道内设有台阶面，转轴4通过轴承41与介质通道转动配合，轴承挡圈42通过第三锁紧件44与台阶面连接限制轴承41脱离轴和介质通道，结构简单，装配方便，轴运动灵活稳定，通过设置轴承组件提高了轴运动过程中的稳定性，轴承组件和内径活动函共同配合对转轴进行导向，使得转轴在运动过程中不易摆动，避免因转轴摆动而影响填料的密封性能检测，提高实验检测的准确性。内径活动函21与转轴4之间可以通过键43实现止转装配，其中，内径活动函21的下端内侧壁上设有键槽211，该键槽211可以为非通槽，以便转轴4带动内径活动函一起提升退出介质通道。转轴4的外侧壁上设有安装键43的安装槽，装配时，先将键43安装在转轴4外侧壁的安装槽上，然后套上内径活动函，使得键43与键槽配合限制转轴与内径活动函的相对转动，转轴带动内径活动函与其一同转动，采用该结构设计及装配方式，不仅便于根据不同规格填料的内径更换与其匹配的内径活动函，并且在后续拆除填料时，转轴上提时能够带动内径活动函21与其一同退出介质通道。内径活动函21可以通过第三密封件25与转轴4的外侧壁密封配合，结构简单，密封性能好，有利于提高检测的准确性。传统检测方法检测不同规格的填料时，需要更换整个转轴才能改变粗糙度、配合公差等变量，但由于转轴长度较长，并且转轴作为检测过程中的主要承力零件，一般需要采用机械强度高、价格贵的优质钢材才能满足使用需求，若大批量制造转轴对不同规格的填料进行检测，会增加试验的成本，并且闲置转轴也会占用大量的放置空间。
[0042]
如图1所示，在一示例性实施例中，将转轴4和内径活动函21装入固定座1内后，在转轴4上装入限制内径活动函21沿转轴4轴向移动的对开环33，转轴4的外侧壁上环设有用于安装对开环33的凹槽。在本实施例中，对开环位于第二密封件25的上方，拆装方便，而且避免干扰内径活动函与转轴之间的密封性能。
[0043]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s2中，将待检测填料7装入填料安装区后，装入填料压盖31，填料压盖31的下端伸入填料安装区压紧填料7，填料压盖31的上端设有连接部，该连接部通过第二锁紧件32与外径活动函22的顶部连接，并通过调节第二锁紧件32来调整填料压盖31的下压程度以改变填料7所受到的预紧力，从而实现不同预紧力对填料密封性能影响的检测，最终确定对应规格填料具有良好密封性能时所对应的预紧力。当需要检测不同预紧力对填料密封性能的影响时，只需调整第二锁紧件即可，操作简单方便，第二锁紧件包括螺栓和螺母，螺栓穿过连接部与外径活动函顶部连接，旋转螺母调节填料的压缩程度，从而实现检测不同预紧力对填料密封性能的影响。
[0044]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s3中，向填料安装区通入压力介质前，先在固定座1的顶端安装密封罩5，以使流经填料7后泄漏的压力介质蓄积在密封罩5内，密封罩5上设有与介质测量检测装置连接的泄漏检测孔52，通过介质测量检测装置检测压力介质的泄漏量。在本实施例中，密封罩5通过第四锁紧件55安装在固定座1的出气端，并与介质
通道11连通形成密封的气腔51，第四锁紧件可以为螺钉或螺栓，其中，通入的压力介质可以是气体，例如氦气，气体测量装置可以为氦质谱仪，通过密封罩将泄漏的气体汇集在气腔统一沿泄漏检测孔排出，使得检测效果不易受到外部环境影响，填料的密封性能检测更加方便准确。在安装密封罩时，转轴4的上端穿过密封罩5，并与密封罩5通过第一密封件53密封配合，避免气腔51内的气体沿转轴与密封罩的接触面外漏而影响检测效果。
[0045]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s3中，向填料安装区通入压力介质前，先在固定座1的底端安装密封端盖6，密封端盖6上设有用于压力介质进入的进气口61。其中，密封端盖6可以通过第五锁紧件63与固定体1的进气端连接，并且密封端盖6与固定体1的端面之间可以通过第五密封件62密封配合，避免气体外漏，采用该结构设计在保证密封性的同时还有利于安装轴承组件，使得装配更加简单方便。
[0046]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s3中，模拟填料的工作状态时，转轴4的上端连接有传感器和带动转轴转动的传动装置，转轴4的上端伸出密封罩5后可以与外部的传动装置连接，通过外部动力设备为转轴的转动提供动力。
[0047]
如图1所示，在一示例性实施例中，在步骤s4中，拆除填料前，先松动第二锁紧件32拆除填料压盖31，然后松动第一锁紧件23解锁外径活动函22，再将外径活动函22、填料7、内径活动函21和转轴4一起取出，通过中空筒推动内径活动函21和外径活动函22之间的填料使填料退出填料安装区，无需采用其它工具对填料进行破坏性拆除，并且填料在填料安装区内得到保护，拆除填料时避免直接与填料表面以及转轴表面接触，避免对填料和转轴等部件的表面造成损伤，拆装操作简单、快速、方便。
[0048]
如图1所示，在一示例性实施例中，第一密封件、第二密封件和第三密封件可以为o型密封圈，第四密封件和第五密封件可以为密封垫片。
[0049]
如图1所示，在一示例性实施例中，可以按照如下操作完成填料的密封性能检测。先在外径活动函22上装上第二密封件24，然后从固定座1的上端放入外径活动函，并用第一锁紧件23固定外径活动函。然后从固定座的下端放入轴承41并用第三锁紧件44固定轴承挡圈42，第三锁紧件可以为螺钉或螺栓，然后安装第五密封件62和密封端盖6并用第五锁紧件63固定。然后将键43固定在转轴4的安装槽中，第三密封件25安装在内径活动函21内侧壁上，并将内径活动函从上往下套在转轴4上，内径活动函和转轴放入固定座1中，且转轴的下端穿过轴承41。然后在转轴4外侧壁的凹槽上安装对开环33。再向填料安装区内装入填料7和填料压盖31，并用第二锁紧件32的螺栓和螺母配合通过填料压盖31向填料7施加预紧力。然后在密封罩5上安装第一密封件53，在固定座1的顶部安装第四密封件54，密封罩5与固定座通过第四锁紧件55固定，形成气腔51。然后在转轴5的上端连接传感器和传动装置。然后通过高压进气装置向进气口通入氦气，并开动传动装置使转轴运动，使用氦质谱仪在气腔的泄漏检测孔处检测泄漏量，当泄漏量检测完成后，若需要调整预紧力，只需拆下密封罩，调节第二锁紧件32即可。若需要更换不同规格的填料或需要拆除填料时，先拆掉传感器和传动装置，然后再拆掉密封罩和填料压盖21，松开第一锁紧件23，把内径活动函、外径活动函和转轴4一起拔出，然后使用中空筒将内径活动函和外径活动函之间的填料7推出，即可实现对试验后填料的快速拆除，填料可以很好的保持原状，通过观察试验后填料的变化，对填料的密封效果进行评价并对填料做出优化，若需要检测其它规格的填料，只需根据需求更换对应的外径活动函和/或内径活动函即可，无需更换转轴，降低成本。
[0050]
本发明的填料密封性能检测方法，通过采用可拆卸更换的内径活动函、外径活动函来配合实现不同规格的填料的密封性能检测，通过第二锁紧件调整填料的预紧力，简化了操作步骤，检测效率高。通过转轴和内径活动函配合模拟检验粗糙度和配合公差对填料性能的影响时，无需更换成本高、制造难度大的转轴，只需更换内径活动函即可，降低了试验成本。并且在检测填料的性能时，转轴运动稳定，不易发生摆动，降低对填料密封性能的干扰，检测环境密封性良好，提高检测的精准性，填料拆除更加简单容易，避免损伤填料和转轴。
[0051]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。