CN110514923B - 风阀执行器多功能检测试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风阀执行器多功能检测试验台，包括箱体，箱体前侧具有安装面板；安装面板，具有至少一个用于安装风阀执行器的工位；主轴，通过轴承安装于安装面板的轴孔上；阻尼器，位于箱体内，包括芯轴，芯轴与主轴静连接；L形杆，包括相互垂直的转臂和摆臂，转臂的端部安装在芯轴远离主轴的一端，与芯轴同步转动；接近开关，朝向L形杆摆臂的起始位置；控制器，与接近开关电路连接；计数器，用于显示接近开关采集到的L形杆摆臂往复摆动次数。本发明风阀执行器多功能检测试验台可同时对不同品牌，不同规格，不同力矩的执行器进行检测，对执行器的控制性能、反馈性能、负载性能，运行稳定性能可单一测试，也可同时测试。

Description

风阀执行器多功能检测试验台

技术领域

本发明涉及一种仪器仪表检测设备，特别涉及一种风阀执行器多功能检测试验台。

背景技术

风阀执行器常用动力源有电动、气动，而电动执行器因供电便捷，市场占有率为绝大多数，故以下所称风阀执行器均为电动风阀执行器。

风阀执行器的功能：根据输入信号的变化，内部驱动电机正反转，通过减速箱将电机力矩放大带动风阀旋转。同时，将风阀全开到位信号、全关到位信号输出。

风阀执行器应用现状：国内外风阀执行器的主要功能均相同，结构及外形尺寸也相差不大；区别在于不同品牌，不同型号执行器输出力矩不同。

风阀生产厂家对风阀执行器的需求量大，一般因客户要求不同，需配装不同品牌及型号执行器，因而增加了风阀厂家对执行器的检验难度。量大、型号、规格不同，尤其对执行器的长期运行稳定性没有好办法检测，也就无法保证电动风阀的质量。因此，风阀厂家对风阀执行器在标称输出力矩的情况下，长期运行稳定性(每个行程是否能根据输入信号全开到位和全关到位，同时将全开到位信号与全关到位信号反馈输出)的检测至关重要。

目前，对风阀执行器的长期运行稳定性检测只能逐台检测，负载方法是通过风阀执行器的夹持器夹持一主轴，然后主轴上绕制一吊绳，吊绳搭在定滑轮上。根据风阀执行器标称力矩不同，在吊绳另一端吊装不同砝码来与标称值匹配。执行器带动主轴转动作卷扬动作，相当于给风阀执行器旋加负载。人为改变输入信号控制风阀执行器动作，观察执行器是否运行到位，再测量反馈信号是否正常。这种方法耗时耗力，效率极低，现实情况是风阀厂家只能对执行器做抽检，且抽检率很低。此外，通过定滑轮加法码的测试设备占用空间大，运行效率低，负载也不稳定。而且这种测试结构只能给风阀执行器加载单向负载。也就只能测试执行器单向负载性能。

发明内容

针对背景技术中指出的目前通过人为操作对风阀执行器运行稳定性进行检测时效率低下的问题，本发明的目的是提供一种能够自动检测风阀执行器运行稳定性的风阀执行器多功能检测试验台。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风阀执行器多功能检测试验台，包括箱体，箱体前侧具有安装面板；

安装面板，具有至少一个用于安装风阀执行器的工位，对应风阀执行器的夹持器窗口开轴孔；主轴，通过轴承安装于安装面板的轴孔上，贯穿安装面板；

阻尼器，位于箱体内，包括芯轴，芯轴与主轴静连接；

L形杆，包括相互垂直的转臂和摆臂，转臂的端部安装在芯轴远离主轴的一端，与芯轴同步转动；

接近开关，朝向L形杆摆臂的起始位置；

控制器，与接近开关电路连接，接收接近开关的电信号；

计数器，与控制器电路连接，用于显示接近开关采集到的L形杆摆臂往复摆动次数。

优选地，所述阻尼器还包括摩擦带，包覆在芯轴上；

悬挂杆，与芯轴轴线平行；

铰链轴，固定连接在安装面板上，与悬挂杆平行；

制动带，一端卷在铰链轴上，另一端卷在一悬挂杆上，通过悬挂杆和铰链轴的悬挂安装使其兜在包覆有摩擦带的芯轴上；

负载螺杆，与悬挂杆垂直连接形成T形结构；

负载螺母，与负载螺杆螺纹连接；

负载螺母转动过程中与箱体顶面的间距不变，通过旋转负载螺母使负载螺杆沿其轴向运动，进而改变制动带与摩擦带之间的预紧力。

优选地，在安装面板上开有一长孔，长孔的长度方向正对风阀执行器底板的卡槽开口；在安装面板背侧对应长孔安装一挡销套，挡销套开口宽度大于长孔宽度，在挡销套内通过弹簧吊装挡销，挡销为台阶轴，直径较大的部分限位于挡销套的开口槽内，直径较小的部分穿过长孔凸出于安装面板。

优选地，所述行程开关为磁性接近开关，在所述摆臂的端部安装磁铁。

优选地，所述安装面板倾斜设置。

优选地，所述主轴与芯轴的连接段开有多边形槽，芯轴对应多边形槽加工有多边形接头，多边形接头***到多边形槽内实现芯轴和主轴的静连接。

优选地，所述阻尼器还包括一导向块，导向块与安装面板固定连接，在导向块上开圆孔，负载螺杆贯穿所述圆孔分别与负载螺母和悬挂杆连接。

优选地，所述负载螺母为一螺纹套管，螺纹套管上方固定连接有连杆，连杆穿出箱体顶面与一手轮连接；在连杆与箱体顶面的配合环隙设置固定安装压盖，连杆通过轴承装配于压盖内圈。

优选地，还包括设置于安装面板上的全开到位反馈信号指示灯和全关到位反馈信号指示灯。

优选地，还包括与控制器电路连接的时间调节电位器。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明风阀执行器多功能检测试验台可同时对不同品牌，不同规格，不同力矩的执行器进行检测，对执行器的控制性能、反馈性能、负载性能，运行稳定性能可单一测试，也可同时测试。其中阻尼器的结构方便调节负载力矩，大大缩小了制动机构的体积，使多台不同规格执行器同时检测成为了可能。

附图说明

图1是本发明风阀执行器多功能检测试验台的整体结构示意图；

图2是本发明风阀执行器多功能检测试验台的后视图；

图3是本发明风阀执行器多功能检测试验台展示风阀执行器安装工位的结构示意图；

图4为本发明风阀执行器多功能检测试验台的阻尼器的结构示意图；

图5为本发明风阀执行器多功能检测试验台的阻尼器与行程开关配合关系示意图；

图6为本发明风阀执行器多功能检测试验台的挡销套与挡销的装配结构示意图；

图7为图3中A处局部放大图；

图8为本发明风阀执行器多功能检测试验台的电气原理图；

图9为图8中电源开关及手/自动转换开关部分电路结构示意图；

图10为图8中风阀执行器自动控制模块及其***电路结构示意图；

图11以1#风阀执行器为例，展示了风阀执行器与供电电路、控制电路和反馈电路的连接关系示意图。

图中，1、箱体；2、安装面板；3、风阀执行器；4、主轴；5、计数器；6、手轮；7、长孔；8、时间调节电位器；9、手动开关阀控制旋钮；10、行程开关；11、L形杆；12、配电柜；13、手/自动转换开关；14、全开到位反馈信号指示灯；15、全关到位反馈信号指示灯；16、负载螺杆；17、负载螺母；18、悬挂杆；19、铰链轴；20、制动带；21、摩擦带；22、压盖；23、多边形接头；24、导向块；25、芯轴；26、挡销套；27、挡销；28、扩孔；。

电气原理图中，DS1、DS3、DS5、DS7、DS9、DS11为全开到位反馈信号指示灯；DS2、DS4、DS6、DS8、DS10、DS12为全关到位反馈信号指示灯；S1-S6为手动开关阀控制旋钮；KA1-KA4均为4路继电器模块；R1为时间调节电位器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，图中的检测试验台的最大测试工位为6个，可同时对6个风阀执行器3进行检测，工位数量可根据实际测试需求进行增加。检测试验台结构如下：

参照图1和图2，一种风阀执行器多功能检测试验台，包括：

箱体1，箱体1前侧具有安装面板2；

安装面板2，具有至少一个用于安装风阀执行器3的工位，对应风阀执行器3的夹持器窗口开轴孔；

主轴4，通过轴承安装于安装面板2的轴孔上，贯穿安装面板2；

阻尼器，位于箱体1内，包括芯轴25，芯轴25与主轴4静连接；

L形杆11，包括相互垂直的转臂和摆臂，转臂的端部安装在芯轴25远离主轴4的一端，与芯轴25同步转动；

接近开关，朝向L形杆11摆臂的起始位置；

控制器(即图8和图10中的风阀执行器自动控制模块)，与接近开关电路连接，接收接近开关的电信号；

计数器5，与控制器电路连接，用于显示接近开关采集到的L形杆11摆臂往复摆动次数。

具体的参照图4和图5，所述阻尼器还包括：

摩擦带21，包覆在芯轴25上；

悬挂杆18，与芯轴25轴线平行；

铰链轴19，固定连接在安装面板2上，与悬挂杆18平行；

制动带20，一端卷在铰链轴19上，另一端卷在一悬挂杆18上，通过悬挂杆18和铰链轴19的悬挂安装使其兜在包覆有摩擦带21的芯轴25上；

负载螺杆16，与悬挂杆18垂直连接形成T形结构；

负载螺母17，与负载螺杆16螺纹连接；

负载螺母17转动过程中与箱体1顶面的间距不变，通过旋转负载螺母17使负载螺杆16沿其轴向运动，进而改变制动带20与摩擦带21之间的预紧力。

参照图3和图7在安装面板2上开有一长孔7，长孔7的长度方向正对风阀执行器3底板的卡槽开口；在安装面板2背侧对应长孔7安装一挡销套26(结合图6)，挡销套26开口宽度大于长孔7宽度，在挡销套26内通过弹簧(图中未示出)吊装挡销27，挡销27为台阶轴，直径较大的部分限位于挡销套26的开口槽内，直径较小的部分穿过长孔7凸出于安装面板2。通过弹簧的可形变特性，挡销27可以沿挡销套26滑动，以适应不同大小的风阀执行器3安装于安装面板2的风阀执行器3工位上，从而可以在一台检测试验台上既可以对相同型号、大小、品牌的风阀执行器3进行检测，还可以同时对不同型号、大小、品牌的风阀执行器3进行检测。此外，为了便于挡销27的装配，长孔7较高的一端开有直径大于挡销27位于挡销套26内凸台直径的扩孔28。

参照图5，所述行程开关10为磁性接近开关，在所述摆臂的端部安装磁铁。

参照图1和图3，箱体1整体相对下方的配电柜12倾斜设置，从而使箱体1前侧的安装面板2倾斜设置。倾斜设置的安装面板2便于快速将风阀执行器3装配到试验台上，依靠自身重力，可以使主轴4和芯轴25的静连接关系更牢固，不会由于主轴4转动使主轴4和芯轴25的连接松动；同时配合下方的挡销27可以很好的限制风阀执行器3会随着主轴4的转动被带起同步转动。

参照图4，所述主轴4与芯轴25的连接段开有多边形槽，芯轴25对应多边形槽加工有多边形接头23，多边形接头23***到多边形槽内实现芯轴25和主轴4的静连接。主轴4和芯轴25的连接方式方便风阀执行器3的快速拆装。由于挡销27只限制风阀执行器3的周向转动，主轴4和芯轴25采用多边形接头23的连接方式亦不限制沿主轴4轴向移动风阀执行器3，故多边形接头23与槽的装配结合挡销27与风阀执行器3的卡接关系能够实现风阀执行器3在检测试验台上的快速拆装。

参照图4和图5，所述阻尼器还包括一导向块24，导向块24与安装面板2固定连接，在导向块24上开圆孔，负载螺杆16贯穿所述圆孔分别与负载螺母17和悬挂杆18连接。

所述负载螺母17为一螺纹套管，螺纹套管上方固定连接有连杆，连杆穿出箱体1顶面与一手轮6连接；在连杆与箱体1顶面的配合环隙设置固定安装压盖22，连杆通过轴承装配于压盖22内圈。

参照图1和图3，还包括设置于安装面板2上的全开到位反馈信号指示灯14和全关到位反馈信号指示灯15。在使用时，全开到位反馈信号指示灯14和全关到位反馈信号指示灯15需分别与风阀执行器3主控芯片的全开到位接线端子和全关到位接线端子连通，用于显示当下正在检测的风阀执行器3是否全开到位/全关到位。

还包括与控制器电路连接的时间调节电位器8。时间调节电位器8是通过改变阻值大小达到调节检测时间的目的。具体的设置有多个档位，时间调节电位器8的阻值从0至最大值对应20秒至180秒，因此对全行程运行时间在20秒至180秒内的风阀执行器3均可进行检测。

本检测试验台的电气原理请参见图8。此外，为了更清晰的展示电气原理，将检测试验台中的电源开关及手/自动转换开关13部分的电路结构在图9中作了单独展示；将风阀执行器自动控制模块及***电路结构在图10中作了单独展示；以1#风阀执行器为例，将风阀执行器与供电电路、控制电路以及反馈电路的电路结构在图11中作了单独展示。

当手/自动转换开关13切换到手动时，接通对应每个风阀执行器3的手动开关阀控制旋钮9，本实施例中风阀控制器的安装工位为6个，故对应的手动开关阀控制旋钮9也为6个，即图中的S1-S6。手动开关阀控制旋钮9分别与对应的风阀控制器的主控芯片的控制信号接线端子连接，用以控制风阀控制器的启动及停止。

手动测试时，根据相对应工位上的风阀执行器3参数调节好负载力矩，将手/自动转换开关13置于手动档位，通过S1-S6对相应的风阀执行器3进行开关停控制，当风阀执行器3运行到位时，相应反馈指示灯点亮。

当手/自动转换开关13切换为自动时，接通控制风阀执行器3启停的继电器，通过继电器控制风阀控制器3的启动及停止。图8中，KA1和KA2的每路输出均对应连接一台风阀控制器3的启动控制接线端，KA3和KA4的每路输出均对应连接一台风阀控制器3的停止控制接线端。理论来讲，KA1-KA4共4个4路继电器模块可同时控制8台风阀执行器3的启停。

自动测试时，先通过时间调节电位器R1设定对应的风阀执行器3的总运行时间。风阀执行器自动控制模块自动运行，根据时间调节电位器R1的阻值换算出检测过程中风阀执行器3的运行时间，并按此时间自动切换正反转控制指令，控制风阀执行器3自动运行。正常运行时，风阀执行器3每运行一周期，计数器5计数一次并显示在显示表盘上，并依次在全开与全关位点亮全开到位反馈信号指示灯14和全关到位反馈信号指示灯15。

假如某台风阀执行器3损坏，如运行不到位，则反馈指示灯不亮，同时频率计数器5不计数，显示次数不变。显示表盘的读数即为执行器损坏时的运行周期数。

本检测试验台的工作过程如下：

1.将风阀执行器3放到检测试验台的安装工位上，安装之前先将主轴4与风阀执行器3的夹持器装配固定。

2.根据对应工位上风阀执行器3的标称力矩，调节阻尼器的负载力矩。调整时，通过旋转手轮6拉紧制动带20，制动带20压紧摩擦带21，手轮6制动的预紧力用扭矩板手测出，设置扭矩板手的力矩为风阀执行器3的标称力矩。

3.根据选择的检测模式(手动/自动)，风阀执行器3上电后自动运行，根据全开到位反馈信号指示灯14和全关到位反馈信号指示灯15以及计数器5显示受测风阀执行器3的相关性能是否合格。检测不合格的风阀执行器3可随时从安装工位上拿下并换装新的风阀执行器3，不影响其他工位的检测。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，包括

箱体(1)，箱体(1)前侧具有安装面板(2)；

安装面板(2)，具有至少一个用于安装风阀执行器(3)的工位，对应风阀执行器(3)的夹持器窗口开轴孔；

主轴(4)，通过轴承安装于安装面板(2)的轴孔上，贯穿安装面板(2)；

阻尼器，位于箱体(1)内，包括芯轴(25)，芯轴(25)与主轴(4)静连接；

所述阻尼器还包括：

摩擦带(21)，包覆在芯轴(25)上；

悬挂杆(18)，与芯轴(25)轴线平行；

铰链轴(19)，固定连接在安装面板(2)上，与悬挂杆(18)平行；

制动带(20)，一端卷在铰链轴(19)上，另一端卷在一悬挂杆(18)上，通过悬挂杆(18)和铰链轴(19)的悬挂安装使其兜在包覆有摩擦带(21)的芯轴(25)上；

负载螺杆(16)，与悬挂杆(18)垂直连接形成T形结构；

负载螺母(17)，与负载螺杆(16)螺纹连接；

负载螺母(17)转动过程中与箱体(1)顶面的间距不变，通过旋转负载螺母(17)使负载螺杆(16)沿其轴向运动，进而改变制动带(20)与摩擦带(21)之间的预紧力；

L形杆(11)，包括相互垂直的转臂和摆臂，转臂的端部安装在芯轴(25)远离主轴(4)的一端，与芯轴(25)同步转动；

行程开关(10)，朝向L形杆(11)摆臂的起始位置；

控制器，与行程开关(10)电路连接，接收行程开关(10)的电信号；

计数器(5)，与控制器电路连接，用于显示行程开关(10)采集到的L形杆(11)摆臂往复摆动次数。

2.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，在安装面板(2)上开有一长孔(7)，长孔(7)的长度方向正对风阀执行器(3)底板的卡槽开口；在安装面板(2)背侧对应长孔(7)安装一挡销套(26)，挡销套(26)开口宽度大于长孔(7)宽度，在挡销套(26)内通过弹簧吊装挡销(27)，挡销(27)为台阶轴，直径较大的部分限位于挡销套(26)的开口槽内，直径较小的部分穿过长孔(7)凸出于安装面板(2)。

3.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，所述行程开关(10)为磁性接近开关，在所述摆臂的端部安装磁铁。

4.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，所述安装面板(2)倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，所述主轴(4)与芯轴(25)的连接段开有多边形槽，芯轴(25)对应多边形槽加工有多边形接头(23)，多边形接头(23)***到多边形槽内实现芯轴(25)和主轴(4)的静连接。

6.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，所述阻尼器还包括一导向块(24)，导向块(24)与安装面板(2)固定连接，在导向块(24)上开圆孔，负载螺杆(16)贯穿所述圆孔分别与负载螺母(17)和悬挂杆(18)连接。

7.根据权利要求1所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，所述负载螺母(17)为一螺纹套管，螺纹套管上方固定连接有连杆，连杆穿出箱体(1)顶面与一手轮(6)连接；在连杆与箱体(1)顶面的配合环隙设置固定安装压盖(22)，连杆通过轴承装配于压盖(22)内圈。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，还包括设置于安装面板(2)上的全开到位反馈信号指示灯(14)和全关到位反馈信号指示灯(15)。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的风阀执行器多功能检测试验台，其特征在于，还包括与控制器电路连接的时间调节电位器(8)。

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