一种测试安全阀弹簧偏移量的装置及方法与流程

1.本发明涉及一种测试安全阀弹簧偏移量的装置，属于安全阀阀门装配技术领域。


背景技术：

2.弹簧式安全阀工作原理即是利用弹簧的作用力将阀瓣压紧在阀座上，正常运行时，弹簧作用力大于介质对阀瓣向上的推力，使阀门处于关闭状态，；当介质对阀瓣向上的推力大于弹簧作用力时，阀瓣被顶起，阀门开启，排出介质，迅速降低容器内压力，对容器起到保护作用。
3.在弹簧式安全阀起跳及回座动作过程中，时常会发生动作卡涩或回座密封泄露现象，弹簧作用力与密封面不垂直(即弹簧作用力不在弹簧中心)是其主要原因之一。
4.因此，为解决上述问题，专门设计了此测试装置，根据此装置测出的弹簧在压缩达到预紧力时的偏移角度，来修配相应零件，保证弹簧作用力与密封面垂直。


技术实现要素：

5.本发明研发目的是为了解决提供一种测试安全阀弹簧偏移量的装置，测出的弹簧在压缩达到预紧力时的偏移角度，用来修配相应零件，保证弹簧作用力与密封面垂直的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
6.本发明的技术方案：
7.方案一、一种测试安全阀弹簧偏移量的装置，包括底座、定位架、压紧螺丝、液压千斤顶、百分表、上弹簧座、下弹簧座和导向杆，底座上安装有液压千斤顶，底座顶部安装有定位架，定位架顶部螺纹竖直配合有压紧螺丝，压紧螺丝中心加工有竖直的通孔，液压千斤顶的顶端穿过底座探入定位架后安装有导向杆，导向杆下方滑动安装有下弹簧座，导向杆上方穿过上弹簧座后滑动配合安装在通孔内，待测安全阀弹簧装夹在上弹簧座和下弹簧座之间，底座顶部固定安装有百分表，百分表的测量端与下弹簧座底部固定连接。
8.优选的：所述待测安全阀弹簧、压紧螺丝、上弹簧座、下弹簧座、导向杆和液压千斤顶的输出端同轴心设置。
9.优选的：所述定位架包括上定位板和定位柱，上定位板通过定位柱安装在底座顶部，上定位板中心处加工有竖直的螺纹通孔，压紧螺丝通过螺纹通孔与上定位板螺纹配合。
10.优选的：所述导向杆底部通过挡环与液压千斤顶的顶端固定连接，下弹簧座在挡环的上方与导向杆建立滑动连接。
11.优选的：所述下弹簧座与挡环的接触面为圆弧面。
12.优选的：所述压紧螺丝与上弹簧座为止口定位配合。
13.优选的：所述上弹簧座的底部和下弹簧座的顶部均加工有定位台，所述上弹簧座和下弹簧座的定位台分与待测安全阀弹簧的上下两端周向定位安装，下弹簧座为圆形座，
外径为l。
14.优选的：所述液压千斤顶的最大行程为200mm，最大张拉力为50t，运行速度为0.50mm/s。
15.优选的：所述百分表的量程为0-10mm，测量精度为0.01mm。
16.方案二、一种测试安全阀弹簧偏移量的方法，方案一所述的一种测试安全阀弹簧偏移量的装置实现的，包括：
17.步骤1，在液压千斤顶的输出端穿过底座探入定位架后安装有挡环，将导向杆从定位架上端穿入与挡环固定配合；
18.步骤2，将下弹簧座、待测安全阀弹簧、上弹簧座依次从导向杆上端穿入，下弹簧座底部与挡环接触；
19.步骤3，从定位架的上定位板拧入压紧螺丝，导向杆上方滑动套装在压紧螺丝的通孔内；
20.步骤4，启动液压千斤顶，至上弹簧座与压紧螺丝底部配合部位接触，且无压力作用于待测安全阀弹簧上；
21.步骤5，调整下弹簧座与挡环圆弧接触面的接触位置，使待测安全阀弹簧在自由状态下，用百分表测量下弹簧座与底座顶部之间的初始距离；
22.步骤6，重新启动液压千斤顶，使压力达到待测安全阀弹簧的整定压力时，下弹簧座会产生倾斜，用百分表测出下弹簧座的最高点与最低点之差，下弹簧座外径l已知，待测安全阀弹簧在压缩达到预紧力时的偏移角度α如下：
23.α＝arcsin(h/l)
24.式中，h为下弹簧座的最高点与最低点之差。
25.本发明具有以下有益效果：
26.1.本发明的可有效测试弹簧在压缩达到预紧力时的偏移角度，且操作简便，安全性高，同时在同类产品中均具有一定的通用性，大大提升了测试效率和质量；
27.2.本发明用途广泛，适用于所有弹簧式安全阀阀门装配时测试弹簧偏移量的方法，保证弹簧作用力与密封面垂直，实用性更强；
28.3.本发明的压紧螺丝与上弹簧座为止口定位配合，当启动液压千斤顶向上压缩弹簧时，只有下弹簧座可产生角度偏移且不会产生左右偏移。
附图说明
29.图1是一种测试安全阀弹簧偏移量的装置的结构示意图；
30.图2是图1的a-a剖面图；
31.图3是一种测试安全阀弹簧偏移量的装置的使用状态图；
32.图中0-待测安全阀弹簧，1-底座，2-定位架，3-压紧螺丝，4-液压千斤顶，5-百分表，6-上弹簧座，7-下弹簧座，8-导向杆，9-挡环，21-上定位板，22-定位柱。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范
围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
34.本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
35.具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种测试安全阀弹簧偏移量的装置，包括底座1、定位架2、压紧螺丝3、液压千斤顶4、百分表5、上弹簧座6、下弹簧座7和导向杆8；
36.底座1上安装有液压千斤顶4，底座1顶部安装有定位架2，定位架2顶部螺纹竖直配合有压紧螺丝3，压紧螺丝3中心加工有竖直的通孔，液压千斤顶4的执行端穿过底座1探入定位架2后与导向杆8连接，所述导向杆8底部设置有挡环9，下弹簧座7设置在挡环9的上方并与导向杆8建立滑动连接，所述下弹簧座7与挡环9的接触面为圆弧面，可起到万向作用。
37.导向杆8上端穿过上弹簧座6后滑动配合安装在通孔内，所述上弹簧座6的底部和下弹簧座7的顶部均加工有定位台，所述上弹簧座6和下弹簧座7的定位台分别与待测安全阀弹簧0的上下两端周向定位安装，下弹簧座7为圆形座，外径为l。所述待测安全阀弹簧0、压紧螺丝3、上弹簧座6、下弹簧座7、导向杆8和液压千斤顶4的执行端同轴设置，可保证液压千斤顶4的作用力在待测安全阀弹簧0中心。
38.底座顶部固定安装有百分表5，百分表5的测量端与下弹簧座7底部连接。所述定位架2包括上定位板21和定位柱22，定位柱22的数量为4个，均匀圆周阵列布置于待测安全阀弹簧0的外侧，定位柱22竖直设置，且上下两端分别通过螺栓与上定位板21和底座1固定连接，安装后形成两销一面形式定位，上定位板21中心处加工有竖直的螺纹通孔，压紧螺丝3通过螺纹通孔与上定位板21螺纹配合。所述压紧螺丝3与上弹簧座6为止口定位配合，当启动液压千斤顶4向上压缩待测安全阀弹簧0时，只有下弹簧座7可产生角度偏移且不会产生左右偏移。
39.所述液压千斤顶4的最大行程为200mm，最大张拉力为50吨，运行速度为0.50mm/s。
40.所述百分表5的量程为0-10mm，测量精度为0.01mm。
41.工作原理为:启动液压千斤顶4向上升起推动导向杆8，导向杆8通过挡环9及下弹簧座7对待测安全阀弹簧0施加向上的压紧力使待测安全阀弹簧0进行压缩，逐渐增加压紧力直至达到规定的弹簧预紧力，此时用百分表5测量出底座1上端面与下弹簧座7下端面之间距离的最大值与最小值之差，下弹簧座7外径已知，通过三角函数关系，即可算出待测安全阀弹簧0在压缩达到预紧力时的偏移角度。
42.具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种测试安全阀弹簧偏移量的方法，包括：
43.步骤1，在液压千斤顶4的输出端穿过底座1探入定位架2后安装有挡环9，将导向杆8从定位架2上端穿入与挡环9固定配合；
44.步骤2，将下弹簧座7、待测安全阀弹簧0、上弹簧座6依次从导向杆8上端穿入，下弹
簧座7底部与挡环9接触；
45.步骤3，从定位架2的上定位板21拧入压紧螺丝3，导向杆8上方滑动套装在压紧螺丝3的通孔内；
46.步骤4，启动液压千斤顶4，至上弹簧座6与压紧螺丝3底部配合部位接触，且无压力作用于待测安全阀弹簧0上；
47.步骤5，调整下弹簧座7与挡环9圆弧接触面的接触位置，使待测安全阀弹簧0在自由状态下，用百分表5测量下弹簧座7与底座1顶部之间的初始距离；
48.步骤6，重新启动液压千斤顶4，使压力达到待测安全阀弹簧0的整定压力时，下弹簧座7会产生倾斜，用百分表5测出下弹簧座7的最高点与最低点之差，下弹簧座7外径l已知，即可算出待测安全阀弹簧0在压缩达到预紧力时的偏移角度α如下：
49.α＝arcsin(h/l)
50.式中，h为下弹簧座7的最高点与最低点之差。
51.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
52.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
54.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
55.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
56.需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。