【真空应用】真空氦检漏技术在液力变矩器行业应用

来源:企鹅电竞企鹅  

液力变矩器是一种借助于液体的高速运动来传递功率的元件。它的工作特点是输入端的转速和扭矩基本恒定,...

  液力变矩器是一种借助于液体的高速运动来传递功率的元件。它的工作特点是输入端的转速和扭矩基本恒定,或虽有变化,但变化不大。而输出端的转速和扭矩可以大于、等于或小于输入端的转速和扭矩,并且输出转速与输出扭矩之间可以随着所驱动的工作机负荷大小,自动地连续调节变化。由于液力变扭器具有无级变速和变扭的功能,因此,它广泛用作各种动力机与工作机之间的传动装置。例如用作公路运输车辆(小汽车、公共汽车、载重卡车、坦克等)以及铁道运输车辆(干线内燃机车、高速动车、调车机车等)的传动装置。此外,还应用在工程机械(起重机、挖掘机、装卸机、推土机、拖拉机等)。矿山机械(石油钻机、钻探机、破碎机等)和大型船舶中。所以液力变扭器在现代工业上具有很大实用价值。特别是最近发展起来的液力换向调车机车,能做到不停车即可改变机车运行方向,这个优点更是电传动和物理运动内燃机车所无与伦比的。

  液力变矩器中工作介质为液压油,液油储存并密封在变矩器内。要求液力变矩器有良好的密封性,如果工作是液压油泄漏,就不能较好的传递扭矩。因此在液力变矩器生产环节,需要对液力变矩器器进行检漏。

  传统采用气体压力衰减法、水检冒泡法由于其精度低、稳定性差,已不能够满足液力变矩器泄漏检验测试要求。

  随着产业进一步升级,对汽车零部件检测要求慢慢的升高,因此就需要采用更高级别检漏手段来满足高精度、高可靠性检漏需求,以保证产品质量。而采用氦质谱检漏法对液力变矩器进行泄漏检测是目前最可靠的手段之一。

  本文重点介绍一种真空箱氦检漏技术在液力变矩器行业应用,最重要的包含真空箱氦检漏原理、液力变矩器氦检漏技术方面的要求、液力变矩器氦检漏设备主要构成、未来氦检漏设备在液力变矩器行业应用趋势。

  本套系统采用真空法对被检工件进行漏率检测,并对氦气进行回收利用。首先对被检件及真空箱抽真空,通过保压判断压降;然后对被检充入一定压强的氦气,真空箱与检漏仪的检漏口相接,若被检工件有泄漏,则漏入真空箱的氦气可通过检漏仪测出。与被检工件相连的是充气回收装置,在检漏前后分别实现氦气的充注和回收。

  1) 真空箱放气采用过滤装置,确保线) 真空箱门设安全光栅保护设施,确保操作者安全

  4) 电气系统同时具有连锁保护和报警功能,确保系统本身运行安全可靠和被检工件的安全;

  5) 系统具备掉电保护和自动恢复功能,出现故障时能自动停止并声光报警,还能在触摸屏上给出故障诊断结果,确保设备安全;

  6) 能承受压力的容器有国家检验鉴定资质机构有效的检测报告或鉴定合格证书和技术说明。

  1) 工件与真空箱接口采用金属结构,消除软管对氦气的吸附,真空箱内表面经过特殊加工处理后,保证了良好的本底和极少的藏气,提高了线) 干式检漏,检漏后试件无需进行干燥;

  1) PLC控制,全自动检测,排除操作者人的因素导致的误判。2) 参数可通过触摸屏手动设置,使设备的灵活性大大增强。

  3) 人机交互界面,实时监测及诊断,触摸屏时时反映系统的运作时的状态和工作流程,充足表现人性化设计。

  9) 具备与MES系统对接功能,实现产品检验测试数据存储,方便后期追溯查询;

  机械系统主要由以下三部分系统构成:充氦气回收系统、真空箱系统、检漏系统、产品搬运、清氦系统。

  为不锈钢的材质,其内表面在加工后经抛光和清洗处理,保证了良好的本底和极少的藏气,提高了真空箱的抽空效率。

  真空泵组:真空泵组是系统检漏需具备的必要条件,是真空获得的重要工具,对真空箱进行抽空排气,为氦检漏提供真空环境。真空箱抽真空采用进口罗茨泵机组,稳定性很高可靠,在高真空下抽速快;真空泵出气口配高常规使用的寿命、高效率的排气油雾过滤器,防止抽空排气对车间环境污染;

  管道阀门:真空管道均采取不锈钢材料制造成,为获得较好的真空提供了必要的物质基础。

  执行机构:真空箱大门开启灵活,开关门采用气动升降,平稳安全可靠,。真空箱内设充气接头。真空箱开关门上下开门方式,自动开门,简单易操作、可靠、安全。

  充氦回收系统工作流程见图六。充氦过程为:对被检工件抽空后,开V1,对工件充氦气到规定压力后关V1。检完漏后,V2开,工件内氦气自动流入回收罐。然后V2关,V3开,机械泵抽出工件内剩余氦气并送入回收罐。同时主压缩机将回收罐内的氦气压缩至储气罐。因为不可能100%回收(回收率高于95%),所以当储气罐内压力小于规定值时,需开V6,补充氦气,以保持储气罐内的氦气有足够的压力和浓度。

  高、低压罐由具有专业资质的能承受压力的容器生产商制造,并配备安全阀、压力传感器,适时检测高低压罐压力,安全可靠。系统具有氦气压力监测及氦气自动补充功能,当系统检测到高压氦气罐内的压力小于设定值时,则自动打开阀门补充高纯氦气。

  2) 氦质谱检漏仪采用进口检漏仪,氦质谱检漏仪最小检漏率为5×10-13Pa·m3/S,具备抑零、校准等功能。技术成熟,稳定性很高,安装维护方便,使其和真空箱连接更加协调紧密。

  5) 设备可自动监控检漏仪运作状况是否正常,检漏阀是否打开,充氦压力是否达到设定值,检漏真空度是不是正常等。设备运行状态如有异常立即报警并停止设备正常运行;

  设备配置有进出料传输链和不合格品传输链、复测品传输链,进料传输链上配置三个工位,分别为除渣吹扫工位、二维码扫描工位和产品抓取工位,每个工位装置有举升机构一套,配合完成相应的工艺动作。不合格品传输链配置多个工位,最多可存放多个不合格产品;复测品传输链配置多个工位,最多可存放多个复测产品。

  产品转运选择专业的工业机械手,为配合机械手自动装夹,真空箱内设置专业模具,保证产品定位准确,夹持机构上装有产品感应开关,反馈夹持机构空抓、碰撞或掉落等故障情况发生。

  操作机构主要由操作面板和触摸屏组成,用于人员的操作和修改参数。具体包括系统电源开关、系统运作时的状态监视、手动调试、故障报警与故障分析等。系统监控主界面类似下图所示。

  控制机构主要采用PLC+触摸屏式的集散式控制系统,分散与集中控制相结合,层次分明、成本低廉、维护方便。上位机采用工业触摸屏,用于向下位机发指令、系统运作时的状态集中管理。下位机主要实现对阀门、电机、传感器等现场及部件进行连锁控制。系统根据“操作机构”和“检测机构”的信号来控制设备的运型,完成检漏工作。上位机监控采用工业触摸屏,实现图形监控、数据采集、记录等功能。

  由于“控制机构”的输出为弱电(DC24V)信号带载能力比较弱,而“执行机构”为强电(多为AC200V、AC380V)。故不能直接带动“执行机构”。驱动机构的作用是把“控制机构”的输出信号放大转换,使其能带动“执行机构”。主要由中间继电器、接触器等组成。

  完成某种功能的最终器件。主要有用于抽真空的各个真空泵、控制各个管路的阀门。

  检测机构由真空计、检漏仪、压力传感器组成。真空计用于测量工件压力、真空箱压力;检漏仪用于测量工件漏率;压力传感器用于测量高压罐压力、低压罐压力、氦气源压力。

  系统软件系统功能说明:1) 建立完整的、智能化的整线质量追溯系统,将每个零部件的生产批次或生产批号数据与产品ID号一一对应存档,生成独立的质量数据库,查询打印方便。

  3) 液力变矩器扫码读取保存,扫码完成后,将产品的检测信息与二维码进行绑定后,发送至总控数据库。。

  4) 产品检测结果传输到工控机数据库,与产品ID关联后自动生成检测结果报表(EXCEL格式),记录生产日期、班次、工位号、生产过程数据等信息,自动保存文档,生成数据库,配置搜索、打印等常用功能。

  6) 设备具有手动和自动两种工作模式,设备操作方便,安全可靠,同时应在进、出料位置设置有紧急停止按钮,紧急停止按钮位置应便于操作。

  7) 在触摸屏上能够设定所有工艺技术参数,参数设置画面需密码才能进入,密码可在屏上修改。

  9) 具有在线SPC功能, 可以在线计算工序能力指数,同时所有测量数据可以自动保存在硬盘上并可以通过U盘导出;

  10) 软件的测量界面直观,有PLC状态监控画面,能清晰地显示在设备运行过程中系统将对本机的工作条件及主要关键部件的运作时的状态实行监控和显示;

  11) 测量仪器的报警及诊断功能完善,对于传感器有校准范围超差、设备正常运行中的各种故障和警告信息都将在线实时给出报警提示,报警采取声光同时提示方式,在屏幕上显示具体的信息;