CN102607752A - 阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法 - Google Patents

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项美根
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Abstract

阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，涉及扭矩测试设备。被测阀门气动装置设置输出轴下方，与加载部件中间的竖向输出轴的上端设有轴连接器，被测阀门气动装置输出轴连接器连接加载部件输出轴连接器，扭矩传感器设置于被测阀门气动装置与加载部件之们的法兰连接处；在被测阀门气动装置上安装有气压传感器，气压传感器通过气压传感器接线连接控制箱，被测阀门气动装置通过控制线连接控制箱，扭矩传感器通过扭矩传感器连接线连接控制箱；在加载部件上安装有脉冲编码器，脉冲编码器通过脉冲编码器接线连接控制箱；控制箱连接工控机，工控机连接显示器与打印机。解决了现有技术存在的工作效率低，测试工作时间长、测试结果不准确的问题。

Description

阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法
技术领域
本发明涉及阀门气动装置扭矩测试设备。
背景技术
目前扭矩的测试装置不能够测试所有气压条件下的扭矩，也不能连续测试，还存在工作效率低，测试工作时间长、测试结果不准确的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，本发明解决了现有的扭矩测试装置存在的工作效率低，也不能连续测试、且测试工作时间长、测试结果不准确的问题。
本发明的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，由加载部件1、脉冲编码器2、扭矩传感器3、被测气动装置4、气压传感器5、控制箱10、工控机12、被测阀门气动装置输出轴连接器14和加载部件输出轴连接器15构成；被测阀门气动装置4设置于加载部件1的上方，加载部件1中间的竖向输出轴的上端有加载部件输出轴连接器15，被测阀门气动装置4中间的竖向输出轴下端有被测阀门气动装置输出轴连接器14，被测阀门气动装置输出轴连接器14连接加载部件输出轴连接器15，扭矩传感器3设置于被测阀门气动装置4与加载部件1之间的法兰连接处；在被测阀门气动装置4上安装有气压传感器5，气压传感器5通过气压传感器接线6连接控制箱10，被测阀门气动装置4通过控制线7连接控制箱10，扭矩传感器3通过扭矩传感器接线8连接控制箱10；在加载部件1上安装有脉冲编码器2，脉冲编码器2通过脉冲编码器接线9连接控制箱10；控制箱10连接工控机12，工控机12分别连接打印机11及显示器13
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，还包括被测阀门气动装置4是双气缸结构，其二个活塞通过待测阀门气动装置连接杆16相互连接，被测阀门气动装置4的两个气缸外端通过管道连接三位四通电磁阀19，三位四通电磁阀19连接控制箱10的继电器17，继电器17连接工控机12的I/O板。
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，被测阀门气动装置4，既可以如权利要求1所述的双气缸结构阀门气动装置，也可以是其他输出轴作部份回转的其他结构的阀门气动装置，如单缸式、摆扳式等。
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，加载部件1是一套双缸双活塞液压装置，其二个活塞通过连杆29互相连接。二个缸的左侧出口用管道通过三通23及24连通，其右侧出口用管道通过三通25及26连通；三通24同时用管子通过节流阀20与三通25连接；三通23同时用管道与截止阀21连接后通向集油箱27；三通26同时用管道与截止阀22连接后再连接排空管28。
本发明的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，其目的是测试气动装置在各种气压条件下，各种启闭速度时，在启闭过程中各转动角度时的最大输出扭矩。
本发明的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，能够应用工控电脑控制试验台的操作过程，并能对输出扭矩、空气压力、运行时间等参数自动进行连续采样，存储采样信息，用曲线方式在屏幕上显示或进行打印。
本发明的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法的用途是：测试阀门气动装置在各种气压条件下、各种启闭速度时，在启闭过程中各种转动角度时所需的最大输出扭矩。具有测试工作效率高，测试工作时间短、测试结果准确的优点。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置控制***图。
图3是阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置液压加载***示意图。
图中符号说明：加载部件1、脉冲编码器2、扭矩传感器3、被测气动装置4、气压传感器5、气压传感器接线6、控制线7、扭矩传感器接线8、脉冲编码器接线9、控制箱10、打印机11、工控机12、显示屏13、被测气动装置输出轴连接器14、加载部件输出轴连接器15、待测气动装置连接杆16、继电器17、I/O板18、三位四通电磁阀19、节流阀20、截止阀21、22、三通23、24、25、26、集油箱27、排空管28、连杆29。
具体实施方式
下面结合附图并用最佳的实施例对本发明作详细的说明。
参阅图1-图2，阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，由加载部件1、脉冲编码器2、扭矩传感器3、被测阀门气动装置4、气压传感器5、控制箱10、工控机12、被测阀门气动装置输出轴连接器14和加载部件输出轴连接器15构成；被测阀门气动装置4设置于加载部件1的上方，加载部件1中间的竖向输出轴的上端有加载部件输出轴连接器15，被测阀门气动装置4中间的竖向输出轴下端有被测阀门气动装置输出轴连接器14，被测阀门气动装置输出轴连接器14连接加载部件输出轴连接器15，扭矩传感器3设置于被测阀门气动装置4与加载部件1之间的法兰连接处；在被测阀门气动装置4上安装有气压传感器5，气压传感器5通过气压传感器接线6连接控制箱10，被测阀门气动装置4通过控制线7连接控制箱10，扭矩传感器3通过扭矩传感器接线8连接控制箱10；在加载部件1上安装有脉冲编码器2，脉冲编码器2通过脉冲编码器接线9连接控制箱10；控制箱10连接工控机12，工控机12分别连接打印机11及显示器13。。
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，还包括被测阀门气动装置4是双气缸结构，其二个活塞通过待测阀门气动装置连接杆16相互连接，被测阀门气动装置4的二个活塞外端通过管道连接三位四通电磁阀19，三位四通电磁阀19连接控制箱10的继电器17，继电器17连接工控机12的I/O板18。
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，被测阀门气动装置4，既可以如权利要求1所述的双气缸结构阀门气动装置，也可以是其他输出轴作部份回转的其他结构的阀门气动装置，如单缸式、摆扳式等。
阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，加载部件1是一套双缸双活塞液压装置，其二个活塞通过连杆29互相连接。二个缸的左侧出口用管道通过三通23及24连通，其右侧出口用管道通过三通25及26连通；三通24同时用管道通过节流阀20与三通25连接；三通23同时用管道与截止阀21连接后通向集油箱27；三通26同时用管道与截止阀22连接后再连接排空管28。
一、本发明的***组成：
1)加载部件：采用双缸双活塞式液压装置加节流阀的原理加载。
2)测量***：包括脉冲编码器用于测量被测阀门气动装置的转角、扭矩传感器用于测量被测阀门气动装置的输出扭矩、气压传感器用于测量被测阀门气动装置的气源压力。
3)控制***：采用工控机的I/O接口控制继电器，再进一步控制被测阀门气动装置的进出口气动换向阀，从而控制被测气动装置的动作，也可通过控制箱上的按钮直接控制被测阀门气动装置的进出口气动换向阀，从而控制被测阀门气动装置的动作，也可通过控制箱上的按钮直接控制被测阀门气动装置的进出口气动换向阀，***的工作状态可在控制箱面板上反映，也可在工控机的显示屏上反映。
4)数据采集***：将测量***各传感器输出信号高速采样，所采数据在显示屏上显示，进一步进行数据处理后得到我们所需的结论。
5)数据输出装置，采用打印机输出我们所需要的数据及结论。
二、本发明的加载部件形式的选定的方式有以下几种：
1)磨擦盘。
2)磁粉制动器。
3)阀门用双缸双活塞式液压驱动装置加节流阀。
4)增速齿轮加油马达加节流阀。
本设计采用双缸双活塞式液压加载装置作为加载部件，其***参阅图3。
选用阀门双缸双活塞式液压驱动装置加节流阀作为加载装置有以下优点：
(1)其结构可以与试验产品一致，即试验产品为拨叉结构，就选用拨叉结构的阀门液压加载装置；如试验产品为齿轮齿条结构则阀门液压加载装置也选用齿轮齿条结构，两者的扭矩曲线相似，有助于在整个行程范围内液压压力的平稳。有利用数据的测量精度。
(2)由于运行时速度与试验产品一致为慢速运行，故惯性力小，可忽略不计。
(3)由于液体的不可压缩性，就需要控制试验产品的启闭速度。
(4)最大的优点是加载扭矩可自动与试验产品的输出最大扭矩一致。
增速齿轮加油马达加节流阀作为加载装置有以上③④两点优点，但也有以下缺点：
①当试验产品为齿轮齿条结构时，两者的扭矩曲线尚能相似，但若试验产品为为拨叉结构时，两者的扭矩曲线有较大差异，不利于数据的测量精度。
②另一个缺点为油马达转速一般较高，故惯性较大，运转的转速不太平稳，不利于数据的测量精度。
采用磁粉制动器由于用电流控制，其加载扭矩一般与试验产品的输出最大扭矩并不一致，以致不能得到正确的结果。
用摩擦盘作为加载装置，无法控制加载扭矩。
三、本发明的数据的采集。
1)被测阀门气动装置输出扭矩传感器的电压信号经高速A/D转换器将模拟信号转换成数字信号送工控机储存。
2)被测阀门气动装置气压传感器的电压信号经高速A/D转换器将模拟信号转换成数字信号送工控机储存。
3)被测阀门气动装置的转角采用脉冲编码器输出脉冲，经计数后送机储存。四、***的控制(参阅图2)
采用工控机的I/O接口控制继电器，再进一步控制被测阀门气动装置的进出口气动换向阀，从而控制被测阀门气动装置的动作，也可通过控制箱上的按钮直接控制被测阀门气动装置的进出口气动换向阀。***的工作状态可在控制箱面板上反映，也可在工控机的显示屏上反映。
以上实施例是本发明较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及测试方法，其特征在于，由加载部件(1)、脉冲编码器(2)、扭矩传感器(3)、被测阀门气动装置(4)、气压传感器(5)、控制箱(10)、工控机(12)、被测阀门气动装置输出轴连接器(14)和加载部件输出轴连接器(15)构成；被测阀门气动装置(4)设置于加载部件(1)的上方，加载部件(1)中间的竖向输出轴的上端有加载部件输出轴连接器(15)，被测阀门气动装置(4)中间的竖向输出轴下端有被测阀门气动装置输出轴连接器(14)，被测阀门气动装置输出轴连接器(14)连接加载部件输出轴连接器(15)，扭矩传感器(3)设置于被测阀门气动装置(4)与加载部件(1)之间的法兰连接处；在被测阀门气动装置(4)上安装有气压传感器(5)，气压传感器(5)通过气压传感器接线(6)连接控制箱(10)，被测阀门气动装置(4)通过控制线(7)连接控制箱(10)，扭矩传感器(3)通过扭矩传感器接线(8)连接控制箱(10)；在加载部件(1)上安装有脉冲编码器(2)，脉冲编码器(2)通过脉冲编码器接线(9)连接控制箱(10)；控制箱(10)连接工控机(12)；工控机(12)分别连接打印机(11)及显示器(13)。
2.如权利要求1所述的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及测试方法，其特征在于，还包括被测阀门气动装置(4)是双气缸结构，其二个活塞通过待测阀门气动装置连接杆(16)相互连接，被测阀门气动装置(4)的两个气缸外端通过管道连接三位四通电磁阀(19)，三位四通电磁阀(19)连接控制箱(10)的继电器(17)，继电器(17)连接工控机(12)的I/O板(18)。
3.如权利要求1所述的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，其特征在于，被测阀门气动装置(4)，既可以如权利要求2所述的双气缸结构气动装置，也可以是其他输出轴作部份回转的其他结构型式气动装置，如单缸式、摆扳式等。
4.如权利要求1所述的阀门气动装置启闭扭矩连续测试装置及试验方法，其特征在于，加载部件(1)是一套双缸双活塞液压装置，其二个活塞通过连杆(29)互相连接。二个缸的左侧出口用管道通过三通(23)及(24)连通，其右侧出口用管道通过三通(25)及(26)连通；三通(24)同时用管道通过节流阀(20)与三通(25)连通；三通(23)同时用管道与截止阀(21)连接后通向集油箱(27)；三通(26)同时用管道与截止阀(22)连接后再通向排空管(28)。
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