本發(fā)明屬于在線校驗技術領域，具體涉及一種應用于杠桿式安全閥的在線校驗方法。

背景技術：

杠桿式安全閥由閥體、閥座、閥芯、杠桿、重錘等組成。由于此類安全閥結構簡單、所加載荷不會隨閥瓣的升高而顯著增大、動作與性能不受高溫的影響、工作可靠和經濟耐用等優(yōu)點，被廣泛應用于較大型的中低壓電站鍋爐。

目前安全閥校驗分三種，一種是離線校驗，一種是實跳校驗，一種是在線檢驗儀在線校驗。三種安全閥校驗方式各有其特點，各自在一定的情況下展示出其優(yōu)勢。杠桿式安全閥由于體積龐大、重量較大、安裝和拆卸不便，采用離線校驗效率很低，而針對杠桿式安全閥的在線校驗技術和設備國內還未見報道，目前普遍采用實跳校驗。這為一些帶發(fā)電機組、不能隨意停機的大部分安裝杠桿式安全閥的鍋爐用戶帶來了不小的困擾，同時為這些鍋爐和試驗人員帶來了很大的風險。

在線校驗技術具有高效、安全和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。鑒于目前業(yè)內還沒有開發(fā)出杠桿式安全閥在線校驗技術，而實際工作和應用的迫切需要，因此有必要找一種應用于杠桿式安全閥的在線校驗方法。

技術實現(xiàn)要素：

為了有效解決上述問題，本發(fā)明提供一種杠桿安全閥在線校驗方法。

本發(fā)明的技術方案具體如下：一種應用于杠桿式安全閥的在線校驗方法，所述方法包括如下步驟：

A)保持重錘位置不變，對杠桿多次施加外力，并記錄相應的N個不同位置，使得安全閥開啟，讀取采集系統(tǒng)壓力N個隨機數值，測得相應的N個頂力；

B)重錘位置不變，不使用外力，安全閥起跳壓力固定，根據力學關系和幾何關系解得液壓系統(tǒng)的施力點到原點的距離；

C)移動重錘與原位置不同，保持重錘移動后的位置不變，施加一相應的一個外力，使得安全閥開啟，并記錄相應的位置，讀取采集系統(tǒng)壓力一個數值；

D)重錘在C步驟調整后的位置時，不使用外力，安全閥起跳壓力固定；設安全閥需要整定的壓力為P_Bx時，重錘理論上應在B_x的位置，解得重錘的移動距離；

E)根據解得的距離，將重錘移動。

進一步地，所述N為3或更多。

進一步地，所述步驟A)包括：

當重錘在B1位置時，用液壓系統(tǒng)在D_B1-1位置頂起杠桿，使安全閥正好開啟，測得頂力為F_B1-1，此時系統(tǒng)壓力為P_B1-1時；

重錘位置不變，用液壓系統(tǒng)在D_B1-2位置頂起杠桿，使安全閥正好開啟，測得頂力為F_B1-2，此時系統(tǒng)壓力為P_B1-2；

重錘位置不變，用液壓系統(tǒng)在D_B1-3位置頂起杠桿，使安全閥正好開啟，測得頂力為F_B1-3，此時系統(tǒng)壓力為P_B1-3。

進一步地，在步驟A)中得出以下方程：

F_B1-1·OD_B1-1+P_B1-1·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC；

F_B1-2·OD_B1-2+P_B1-2·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC；

F_B1-3·OD_B1-3+P_B1-3·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC；

所述步驟B)設定安全閥起跳壓力為P_B1；得出如下方程：

P_B1·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC；

上述方程解得液壓系統(tǒng)的施力點到原點的距離OD_B1-1的長度。

進一步地，所述步驟C為：當重錘在B2位置時，用液壓系統(tǒng)在D_B2-1位置頂起杠桿，使安全閥正好開啟，測得頂力為F_B2-1，此時系統(tǒng)壓力為P_B2-1；

得出如下方程：

F_B2-1·OD_B2-1+P_B2-1·S·OA＝G·OB₂+F_Z·OC。

進一步地，所述步驟D為：重錘在B2位置時，在不使用外力情況下，設安全閥起跳壓力為P_B2；設安全閥需要整定的壓力為P_Bx時，重錘理論上應在B_x的位置，故可列出方程：

P_B2·S·OA＝G·OB₂+F_Z·OC；

P_BX·S·OA＝G·OB_X+F_Z·OC；

聯(lián)解上述步驟C)的方程，求出重錘的移動距離B₂B_X。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明建立杠桿式安全閥在線校驗的理論模型，它可以在系統(tǒng)不超壓的情況下使安全閥整定到特定的壓力值。創(chuàng)新了杠桿式安全閥在線檢驗的技術，同時消除了杠桿式安全閥傳統(tǒng)在線校驗時須使設備系統(tǒng)超壓的風險。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的方程及測點的幾何表示示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。

如圖1所示為：當重錘在Bi位置時，在給外力F_Bi-j的作用下，安全閥開啟；在不給任何外力時，設安全閥開啟壓力為P_Bi。若安全閥需要整定的壓力為P_BX，設重錘位于B_X的位置。安全閥開啟時，安全閥等效密封面積為S。當重錘在B1位置時：

在系統(tǒng)壓力為P_B1-1時，用力F_B1-1在D_B1-1位置拉起杠桿，使安全閥正好開啟。接著在系統(tǒng)壓力為P_B1-2時，用力F_B1-2在D_B1-2位置拉起杠桿，使安全閥正好開啟。再接著在系統(tǒng)壓力為P_B1-3時，用力F_B1-3在D_B1-3位置拉起杠桿，使安全閥正好開啟。校驗方法規(guī)定，D_B1-i(i＝1,2,3)位置不雷同。則有：

F_B1-1·OD_B1-1+P_B1-1·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC (1)

F_B1-2·OD_B1-2+P_B1-2·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC (2)

F_B1-3·OD_B1-3+P_B1-3·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC (3)

在不使外力拉起的情況下，設重錘在B1位置時的起跳壓力為P_B1，則有：

P_B1·S·OA＝G·OB₁+F_Z·OC (4)

2.1.1若P_B1-i＝P_B1-j(i,j＝1,2,3,i≠j)

式(i)-(j)，得

F_B1-i·OD_B1-i＝F_B1-j·OD_B1-j (5)

由幾何關系有：

OD_B1-i＝OD_B1-i+D_B1-iD_B1-j (6)

把式(6)代入(5)，得

若P_B1-i≠P_B1-j(i,j＝1,2,3,i≠j)

那么式(1)-(2)，得

F_B1-1·OD_B1-1-F_B1-2·OD_B1-2＝-(P_B1-1-P_B1-2)·S·OA (8)

式(1)-(3)，得

F_B1-1·OD_B1-1-F_B1-3·OD_B1-3＝-(P_B1-1-P_B1-3)·S·OA (9)

式(8)式(9)左右交叉相乘，得

(F_B1-1·OD_B1-1-F_B1-2·OD_B1-2)·(P_B1-1-P_B1-3)＝

(F_B1-1·OD_B1-1-F_B1-3·OD_B1-3)·(P_B1-1-P_B1-2) (10)

把幾何關系式OD_B1-2＝OD_B1-1+D_B1-1D_B1-2，OD_B1-3＝OD_B1-1+D_B1-1D_B1-3代入式(10)，得

[(F_B1-1-F_B1-2)·(P_B1-1-P_B1-3)-(F_B1-1-F_B1-3)·(P_B1-1-P_B1-2)]·OD_B1-1＝

F_B1-2·D_B1-1D_B1-2·(P_B1-1-P_B1-3)-F_B1-3·D_B1-1D_B1-3(P_B1-1-P_B1-2)

(11)

2.1.2.1若(F_B1-1-F_B1-2)·(P_B1-1-P_B1-3)-(F_B1-1-F_B1-3)·(P_B1-1-P_B1-2)＝0

那么有，

式(12)表明，點E(P_B1-1,F_B1-1)，F(xiàn)(P_B1-2,F_B1-2)，G(P_B1-3,F_B1-3)在P－F平面內處在同一直線上，如圖2。且此直線的斜率等于此直線方程為：

此時，OD不能從式子中求解出來，需另外建立方程來求解。為方便操作，可以在較短時間內，在重錘位置不變的情況下，重新選擇一個施力點OD_B1-3′，重新進行一次測試，替代第三次測式。此次測試結果落在替代線上，如圖2上的G’點。顯然，E、F、G’點不會處在同一直線上。從而使(F_B1-1-F_B1-2)·(P_B1-1-P_B1-3)-(F_B1-1-F_B1-3)·(P_B1-1-P_B1-2)≠0。

若(F_B1-1-F_B1-2)·(P_B1-1-P_B1-3)-(F_B1-1-F_B1-3)·(P_B1-1-P_B1-2)≠0

解式(11)可得：

至此，據式(7)(14)，原點O可以通過測量的方式被確定具體位置，因此，OD、OB、OA等各尺寸都可以通過測量得出。這些量都變?yōu)橐阎俊?/p>

當重錘在B2位置時

移動重錘至B2位置，用力F_B2-1在D_B2-1位置拉起杠桿，使安全閥正好開啟，此時系統(tǒng)壓力為P_B2-1。則有，

F_B2-1·OD_B2-1+P_B2-1·S·OA＝G·OB₂+F_Z·OC (15)

在不使用外力拉起的情況下，設重錘在B2位置時的起跳壓力為P_B2，則有，

P_B2·S·OA＝G·OB₂+F_Z·OC (16)

當要求整定壓力為P_Bx時，設重錘理論上應在B_x的位置。

根據受力分析有，

P_BX·S·OA＝G·OB_X+F_Z·OC (17)

那么，只要計算出B_X相對于B₂有多遠時，即B₂B_x，就完成了對安全閥整定壓力為P_Bx的整定。

式(1)(4)聯(lián)解可得，

式(15)(16)聯(lián)解可得，

式(4)(16)(17)聯(lián)解可得，

即

此即求出了要使安全閥整定到P_X，那重錘應相對于點B₂向外移動多少距離。從而完成了整定。這即是杠桿式安全閥在線校驗的理論模型。

特殊情況下，可以去除S·OA影響。

若P_B1-i(i＝1,2,3)中至少有兩個不相等，假定P_B1-i≠P_B1-j(i,j＝1,2,3,i≠j),那么聯(lián)解式(i)(j)(4)可得,

將(22)代入(18)可得，

將(23)代入(18)可得，

將(22)(24)代入(21)可得，

式(25)即為沒有S·OA影響下的解法。從而提高整定的精度。