120阀外部漏泄检测试验台的研究论文_白帆1,周超洪2

1系统的总体要求120\120-1主阀外漏检测微控试验台可适用于120\120-1新造或检修主阀（含半自动缓解阀）组装后外部漏泄的检测。检测项点和标准按TB/T2951-2009附录A中要求执行。生产节拍：试验时间≤8min装卸时间≤2min（含装卸）。试验台工况及环境要求如下：风源压力为700kPa～1000kPa；正常工作压力为350kPa～650kPa；连续工作时间≥8小时/天；工作环境温度为0℃～40℃；噪声、电气、安全指标等符合国家相关技术标准要求。2方案的经济可行性2.1产品销售收入与销售税金机器附加估算（1）达产年的产品规模及预计产品销售价格如下： 序号 产品名称 产品规模 (台) 销售价格(含税) (万元) 1 120阀外部漏泄检测试验台 5 15-20 （2）财务盈利指标如下：项目所得税前财务内部收益率FIRR为29.69%，财务净现值FNPV（ic=10%）为6.33万元，静态投资回收期为0.5年（含建设期1年）。项目所得税后财务内部收益率为23.69%，财务净现值（ic=10%）为4.93万元，静态投资回收期为0.5年（含建设期1年）。上述指标表明，本项目能获得较好的投资收益率，项目在财务上是可行的。2.2不确定性分析以设计生产能力利用率来表示项目的盈亏平衡点BEP，即本项目只要生产能力利用率达到设计生产能力的56.28%就能够保本经营而不发生亏损。3方案的技术可行性3.1工作台设计方案（1）测试系统设计：测试系统为本设备的核心部件，其中机架部分由铝合金型材及金属底板等组成，夹具部分主要包括气缸、密封工装等，测试部分主要包括高精度测试仪、气动部分等。（2）自动抓取机构设计：本方案设计有全自动的抓取、定位装置，来取代人工操作。本部分主要包括气动抓手、3轴机械手等组成。工作时利用主流水线上的止挡机构，3轴机械手利用气动抓手将阀体抓取后向左移动到达测试装置制定位置后下降，使120阀主阀放置于定位平台上，然后120阀主阀向后移动，密封装置动作使120阀主阀密封后进行试验。自动抓取机构根据试验结果合格与否将120阀主阀分类放置。（3）控制部分设计：系统采用原有控制柜部件，在试验台部分增加紧急控制电路。设计过程中使用的电路器件有PCI12AD/DO多功能控制板、24V直流电源、电磁换向阀等构成。电路板采用PCI12AD/DO多功能控制板，该采样板有16路数据采集通道和32路DO输出通路，完全能满足系统需要。稳压电源计划使用功率1000VA的稳压电源，可以满足整个系统的需求。设计有24V17A直流电源为电磁阀提供电源，24V1A直流电源为压力传感器提供电源。电磁换向阀采用小型电磁换向阀，该电磁换向阀功率低、重量轻，体积小，便于集装成轻小的集装式控制系统，它还具有不供油，寿命长，可靠性强的特点。该电磁阀采用24V直流供电。DO输出系统工作时由220V17A的直流电源提供24V直流电作为电磁阀的驱动电源，当系统需要开启或关闭某一电磁阀时，计算机向AD/DO板的相应通道发出指令，由AD/DO多功能控制板向该通道提供（或去除）控制信号（24V）通过后端的继电器控制板上的继电器将该通道的24V电源导通（或切断）给相应电磁阀供电（或关闭）。在继电器控制末端加入抗干扰板目的是为了消除在电磁阀线圈加电或吸合时所产生的感应电流对继电器板及前端AD/DO控制板的冲击。（4）软件部分设计：软件部分采用面向对象的VisualC++6.0和LabWindows/CVI7.0进行程序编制。NILabWindows/CVI兼有ANSIC的耐用性、复用性和特定的工程性能，非常适合仪器控制、数据采集、分析和用户界面开发。数据库采用Access开发平台完成数据库设计。数据库接口采用ODBC。人机界面设计方面，主窗口采用单文档框架的结构，主窗口初始设置为最大化；默认使用1024*768分辨率显示模式；隐藏系统任务栏；提供系统菜单中的关闭功能。菜单结构设计包括试验、查询打印、参数设置、数据上传等内容。其中试验功能菜单包括机能试验、漏泄试验等功能。3.2电路设计方案电路部分由12位高精度AD/DO控制板、24V直流线性电源及开关电源、检漏仪等构成。由于现场大的用电设备启动频繁，电网电压波动较大，为提高系统抗干扰能力，电路上采用了光耦隔离技术，传感器单点接地技术，有效地抑止了干扰对系统稳定性的影响。DO输出部分继电器控制板和电磁换向阀之间设计有抗扰板，增加了本试验机的电磁兼容性能。3.3软件设计方案运行环境:Windows2000及以上操作系统；开发平台：采用面向对象的VisualC++6.0和LabWindows/CVI7.0进行程序编制。NILabWindows/CVI兼有ANSIC的耐用性、复用性和特定的工程性能，非常适合仪器控制、数据采集、分析和用户界面开发；数据库：数据库采用Access开发平台完成数据库设计。数据库接口采用ODBC。3.4设备、材料、元器件选型方案检漏仪采用中国电科48所生产的高精度检漏仪，电磁阀采用中国电科33所生产的58133电磁阀，管路部分使用铜管连接，外部结构使用钣金与结构件结合的方式。3.5试验方案首先将120阀安装面朝下置于试验位置，夹具动作后将120阀夹紧，然后微控部分操作电磁阀对列车管、副风缸等管路进行充风，充风后进行平衡，平衡60秒后进入测试，测试时间为30秒，30秒后对压力下降值进行记录，对下降值与合格标准进行比较，比较后进行排风，夹具松开将120阀取下，整个试验过程结束。4关键技术及解决4.1关键技术所涉及的关键技术如下：120阀主阀结合面漏泄的检测；漏泄量的定量判断；检测数据的采集上传、存储、决策分析、查询、打印；实现自动测试、判断、分类，全部作业时间不超过10分钟/个；设备自检功能。4.2解决途径对主阀排气口进行封堵，采用高精度漏泄检测仪对外部漏泄进行检测，经试验验证能够实现外部漏泄的有效检测；使用高精度漏泄检测仪对试验过程全程自动记录，检测结果自动计算，通过IO与微控部分连接进行传输；在控制软件内设计检测数据的采集上传、存储、决策分析、查询、打印；通过流程的优化设计及气动元件、管路等优化选型设计，经过多次试验，试验时间已经缩短至3分钟左右。5结语综上，本文主要阐述了120阀外部漏泄检测试验台的研究内容，可供有关人士参考。参考文献[1]基于120型控制阀常见故障处理的探究[J].陈黎仙.内蒙古科技与经济.2016.[2]120型控制阀平面研磨步骤方法[J].边伟.哈尔滨铁道科技.2014.

论文作者:白帆1,周超洪2

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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