計量泵閥球閥座密封性能檢測裝置

大連里瓦泵業有限公司（遼寧 116600）李佰明

我公司是生產計量泵的專業廠家，圖1所示的閥球與閥座是計量泵的主要組件之一，吸入閥與排出閥的閥球－閥座的組件相同，只是裝配順序相反，閥座與關聯件的密封是通過密封墊來進行端面密封，閥球與閥座相接觸面的密封是否可靠，直接影響到計量泵的介質輸送效率。隨著公司的生產規模不斷擴大，銷售量在不斷加大，為了提高檢測效率與質量，在計量泵進行裝配前，對閥球－閥座組件的接觸面的密封性能進行測試是非常必要的。

根據公司的計量泵試驗要求，在計量泵組裝后，除了要對計量泵進行流量、壓力性能試驗外，在計量泵組裝前還要對閥球－閥座接觸面進行密封性測試，其真空度應保證在70～100kPa為合格。考慮到計量泵的所有組件中，只有閥球－閥座需進行真空密封測試，因而必須單獨用一套裝置來完成這一任務。

目前，在公司的裝配車間里，所采用的是煤油滲漏的方法進行密封檢測，在整體性能試驗時對閥球－閥座的密封性能進行復查，如發現泄漏，再由試泵人員進行研磨，直到合格為止。這種檢測方法除了測試過程時間長，突出的缺點是測試結果有一定的誤差，影響后續的整體試驗，所用煤油易造成環境污染。因此，設計既精確又簡單實用的測試裝置是擺在我們面前的一項緊迫任務。

現在公司采用的閥球－閥座組件式密封結構的有直徑為5mm、10mm、15mm、25mm等4種規格的閥球及配套的閥座。本著簡單、精確、高效的原則，經過現場調研及參閱有關文獻，我們采用真空升壓法設計了如圖2所示的測試裝置，

1.原理

（1）真空檢漏法是利用封閉容器內部與外部的氣體壓力或濃度不同時，可以使氣體由組成密閉空間的唯一泄漏處（閥球－閥座接觸面）進行泄漏的方式進行檢測的方法。

（2）靜態升壓法是將真空泵與被檢設備或密封裝置相聯接，然后抽真空。壓力降至某一值時，停止抽真空。同時關閉閥門，放置一段時間。在放置時間里，如果壓力急劇上升，就可判斷泄漏率很大。如果壓力沒有大的變化，就可認為泄漏率很小，或者沒有泄漏。靜態升壓法也稱為真空放置法。

設被檢設備或密封裝置的容積為V，停止抽真空時的壓力為p1，放置t時間后的壓力上升為p2，則單位時間的平均泄漏率為

式中，LPV為以壓力與容積的乘積表示的泄漏率，單位Pa?m3/s。

（3）真空升壓法的優點是不需要什么特殊的設備，只需用真空泵，快速接頭，真空表等這些極普通的設備。

（4）旋片式直聯真空泵具有體積小、質量輕、振動小、噪聲低、起動方便等特點。

2.結構分析

整套測試裝置主要由真空泵、真空表、缸體組成、壓緊機構、底板及快換接頭等組成，針對不同的閥球－閥座組件分別配置了不同的缸頭，為了提高測試效率，減輕工人的勞動強度，采用真空抽氣法代替傳統的煤油滲漏法，選用旋片式直聯真空泵，尺寸小，重量輕，性能好，價格低廉，抽氣速度為0.5L/s，極限真空小于6.7×10－2Pa，為了提高測試精度，采用彈性真空表來顯示真空度，測量范圍為0～－0.1MPa，誤差為±1%，為了減小裝置的結構尺寸，以缸體組成與被測件組成的密閉空間作為儲氣裝置，缸體組成由無縫鋼管與缸頭和缸底座焊接加工而成。筒體內徑為直徑79mm，壁厚為8mm，筒高為200mm，為了保證測試的快捷靈活，采用快速接頭將真空泵與缸體組成相連。

利用這套裝置可對4種規格的閥球－閥座組件進行密封性能測試，測試過程比較簡單，先將真空泵與要檢測的閥球－閥座組件對應的缸體組件通過快速接頭聯接起來，再將閥球－閥座組件置于缸體組成中缸頭上的密封墊3上，該密封墊3事先用潤滑脂粘接在缸頭上，靠閥球與閥座的自重及閥座與密封墊3之間的油膜使閥座與密封墊3之間形成可靠的密封，然后由真空泵15通過聯接膠管13抽吸缸體組成2、8、10、12中的空氣，使筒內形成真空，閥球與閥座接觸面密封性是否達到要求，可由真空表16上的指針讀數來反映。測試時間的長短取決于真空泵的抽氣時間t及其他輔助時間，經計算，缸體組成2、8、10、12中的容積V大約為1.26L，則t=V/泵的抽氣率=1.26/0.5=2.52s。

輔助時間以30s來估算，考慮抽氣前管路中存在少量空氣，那么測試一對閥球－閥座組件約35s。

針對不同規格的閥球－閥座組件利用相應的測試單元，可利用轉換快換接頭來聯接真空泵與不同規格的缸體組成以檢測不同的檢測組件。

3.結語

此套檢測裝置經過公司一段時間的試用，閥球－閥座密封性能測試裝置完全達到要求，具有較強的實用性，并具有如下特點：

（1）測試誤差明顯減小，該裝置精度等級達1.0級，測試誤差僅為±1%。

（2）每測試一對閥球－閥座組件平均只需35s，而僅煤油滲漏試驗方法進行試驗需5min，還有些需要在整體試驗中進行復查才能檢查出來，相比之下，節省了檢測時間，也不需要在整體試驗中的進行復查，效率提高了數十倍。

（3）該裝置結構比較簡單，成本較低，該裝置由16個主要件組成，一般機械廠都可直接購置或自行加工。