專利名稱：一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門耐用性試驗領(lǐng)域，特別是涉及一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)。
背景技術(shù)：
閥門壽命是閥門質(zhì)量可靠性考核的重要指標(biāo)，目前我國有4000余家閥門廠，其產(chǎn) 品質(zhì)量良莠不齊，閥門在啟閉過程中閥板與閥座不可避免地產(chǎn)生磨損，經(jīng)過多次啟閉后，當(dāng) 閥板、閥座之間磨損達(dá)到一定程度時，閥門在關(guān)閉后將出現(xiàn)泄漏超標(biāo)現(xiàn)象，因此很多產(chǎn)品短 時間內(nèi)暴露不出質(zhì)量問題，使用一段時間后，其質(zhì)量缺陷才會顯現(xiàn)。無論是用戶、閥門制造廠還是檢測機(jī)構(gòu)要想在短時間內(nèi)了解和掌握閥門質(zhì)量的可 靠性，都要依靠閥門壽命試驗裝置，但是，目前還沒有一種理想裝置可對其進(jìn)行測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)，用于閥門啟閉 與全行程扭矩的檢測及自閉裝置的耐用性試驗、汽車用加氣口單向閥耐用試驗與液化石油 氣瓶閥耐用試驗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種自動控制閥門壽命試驗 機(jī)，包括耐用性試驗裝置和控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)用于控制所述的耐用性試驗裝置的 運行；所述的耐用性試驗裝置包括閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系 統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)；所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單 向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)位于同一框架中，相互獨立，且 與同一個壓縮空氣輸入端相連；所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、減速器、扭矩 傳感器、被測閥、第一氣控閥和第二氣控閥；所述的被測閥兩邊各連有一個氣控閥，在第一 氣控閥與被測閥之間設(shè)有閥前壓力傳感器，在第二氣控閥與被測閥之間設(shè)有閥后壓力傳感 器；所述的第一氣控閥與所述的壓縮空氣輸入端相連；所述的第一氣控閥與第一電磁閥相 連，所述的第二氣控閥與第二電磁閥相連；所述的被測閥的旋轉(zhuǎn)手柄上連有連接塊；所述 的連接塊和所述的扭矩傳感器連接；所述的扭矩傳感器與所述的減速器相連；所述的減速 器與所述的伺服電機(jī)相連；所述的汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)包括第三電磁閥、第 四電磁閥、第五電磁閥、第一測試工件、兩個壓力傳感器，所述的測試工件一邊連有所述的 第一壓力傳感器，另一邊連有所述的第二壓力傳感器；所述的第三電磁閥、第四電磁閥和第 五電磁閥分別與所述的測試工件相連；所述的第三電磁閥與所述的壓縮空氣輸入端相連； 所述的液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)包括第二測試工件、第三壓力傳感器和第三氣 控閥；所述的第二測試工件連有第三壓力傳感器和第三氣控閥；所述的第三氣控閥與所述 的壓縮空氣輸入端相連。所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)的閥門耐用性試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭及安 裝夾具與所述的被測閥相連；所述的汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭 與所述的第一測試工件相連；所述的液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭及定制的夾具與所述的第二測試工件相連。所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)的控制系統(tǒng)為PLC計算機(jī)控制系統(tǒng)。所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)的控制系統(tǒng)采用MAXIMAT0R專用控制軟件。所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)具有掉電保護(hù)功能。所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)的連接塊通過聯(lián)軸器和所述的扭矩傳感器連接；所述的減速器通過聯(lián)軸器與所述的伺服電機(jī)相連。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效 果1.由PLC與計算機(jī)監(jiān)控整個試驗過程，并實時顯示壓力、時間、試驗次數(shù)等值，試 驗結(jié)果可自動保存，也可打印輸出，斷電后能自動保存試驗結(jié)果；2.系統(tǒng)輸出壓力可以調(diào)節(jié)，試驗頻率及試驗次數(shù)均可通過計算機(jī)設(shè)定；3.設(shè)計采用高壓高頻電磁閥，大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度及實驗頻率；4.系統(tǒng)由MAXIMAT0R專用控制軟件，成熟穩(wěn)定，保證整個試驗過程完全符合相關(guān) 國家標(biāo)準(zhǔn)；5.系統(tǒng)配備高精度動態(tài)扭矩傳感器，可以實時顯示記錄閥門開啟及全行程的扭矩 值；6.智能顯示和記錄，自動運行，試驗完成自動停機(jī)提示，保存試驗結(jié)果；7.具有掉電保護(hù)功能，停電后系統(tǒng)自動卸壓，終止試驗，最大限度保證操作人員和 設(shè)備的安全。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。本發(fā)明的實施方式涉及一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)，包括耐用性試驗裝置和控 制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)用于控制所述的耐用性試驗裝置的運行；所述的耐用性試驗裝置 包括閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐 用試驗系統(tǒng)；所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油 氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)位于同一框架中，相互獨立，且與同一個壓縮空氣輸入端相連。 本發(fā)明通過選定不同的軟件界面和程序分別控制三個工位的耐用性試驗系統(tǒng)，三工位耐用 試驗系統(tǒng)共用一個框架，互相獨立，這樣整體性好，布局合理，成本性也很好。所述的自動控 制閥門壽命試驗機(jī)的控制系統(tǒng)為PLC計算機(jī)控制系統(tǒng)，并采用MAXIMAT0R專用控制軟件。所 述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)還具有掉電保護(hù)功能，停電后試驗機(jī)自動卸壓，終止試驗，不 僅最大限度保證操作人員和設(shè)備的安全，還能夠自動保存試驗結(jié)果。當(dāng)控制系統(tǒng)上連有輸出設(shè)備時，通過顯示器能夠顯示試驗結(jié)果或通過打印機(jī)打印試驗結(jié)果。所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、減速器、扭矩傳感器、被測閥、第一氣控閥和第二氣控閥；所述的被測閥兩邊各連有一個氣控閥，在第一氣控閥與被測閥之間設(shè) 有閥前壓力傳感器，在第二氣控閥與被測閥之間設(shè)有閥后壓力傳感器；所述的第一氣控閥 與所述的壓縮空氣輸入端相連；所述的第一氣控閥與第一電磁閥相連，所述的第二氣控閥 與第二電磁閥相連；所述的被測閥的旋轉(zhuǎn)手柄上連有連接塊；所述的連接塊和所述的扭矩 傳感器連接；所述的扭矩傳感器與所述的減速器相連；所述的減速器與所述的伺服電機(jī)相 連。圖1所示的是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。閥門耐用性試驗具體步驟如下1).將所需 試驗的閥門根據(jù)安裝形式裝上合適的安裝夾具，并使用過渡接頭將其裝入合適的檢測位 置。2).檢查與測試閥相關(guān)的各種管路是否接好，接上高壓氣源。3).接上電源并檢查是否 接好。4).查各連接管路，并確認(rèn)是否連接好。5).用連接塊連接被測試閥的旋轉(zhuǎn)手柄，將 伸縮式聯(lián)軸器連接在連接塊與扭矩傳感器之間。6).在電腦上設(shè)定好被檢測閥的設(shè)定試驗 頻率與循環(huán)次數(shù)及啟閉扭矩。7).設(shè)定系統(tǒng)工作壓力至被測試閥的工作壓力。8).確認(rèn)所 有工件接好后，按下開始工作按扭。9). PLC使電磁閥Yl得電，電磁閥Yl使氣控閥1打開， 此時PLC分別檢測出閥前壓力傳感器Pl的壓力，將其記錄下來，并在電腦上顯示出來，然后 PLC控制伺服電機(jī)工作，從而帶動減速機(jī)與扭矩傳感器轉(zhuǎn)動，并進(jìn)一步使伸縮式聯(lián)軸器轉(zhuǎn) 動，使被測試閥以設(shè)定扭定扭矩打開，然后伺服電機(jī)驅(qū)動閥門直至全開狀態(tài)，此時PLC檢測 出閥后壓力傳感器P2的壓力及全開過程中的旋轉(zhuǎn)扭矩，將其記錄下來，并將這兩個壓力進(jìn) 行比較，如果閥前壓力傳感器Pl的值與閥后壓力傳感器P2的值相等表示測試閥處于打開 狀態(tài)。然后繼續(xù)下一步工作。10).全開到位后PLC控制伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)工作，從而帶動閥門 以設(shè)定扭矩關(guān)閉，PLC分別檢測出閥前壓力傳感器Pl與閥后壓力傳感器P2及關(guān)閉過程的 旋轉(zhuǎn)扭矩，并在電腦上顯示出來，如果兩者不等表示閥門關(guān)閉。11). PLC重復(fù)以上步驟9、10 直至所設(shè)定的循環(huán)次數(shù)。12).達(dá)到循環(huán)次數(shù)后自動停止。然后電磁閥Y3得電，打開氣控閥 2排出氣體。13).拆下被測試閥，拆下工裝與伸縮式聯(lián)軸器，關(guān)機(jī)。其中，試驗的工作頻率 可設(shè)為8-20次/分，工作次數(shù)可設(shè)為5000-10000次，閥門的開閉扭矩可設(shè)為5N · M。在進(jìn) 行閥門耐用性試驗時，自動控制閥門壽命試驗機(jī)的最大工作壓力為400bar (40MPa)，壓力控 制精度為士0.5% FS，試驗臺工作介質(zhì)為壓縮空氣，試驗介質(zhì)溫度為常溫，壓縮空氣消耗量 為 1000-3000LN/min。由此可見，通過使用過渡接頭及安裝夾具可以適用不同口徑的被測閥門，在試驗 中，采用進(jìn)氣控閥、伺服電機(jī)、減速器、扭矩傳感器的組合，可以自動控制被測閥門的加壓過 程及閥門開啟與關(guān)閉過程，最快完成試驗。采用PLC計算機(jī)控制系統(tǒng)可以對試驗過程中的 壓力與閥門的開閉扭矩及過程扭矩進(jìn)行隨時監(jiān)控與顯示，計算機(jī)的自動計數(shù)能夠方便的知 道試驗完成次數(shù)。所述的汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)包括第三電磁閥、第四電磁閥、第五電 磁閥、第一測試工件、兩個壓力傳感器，所述的測試工件一邊連有所述的第一壓力傳感器， 另一邊連有所述的第二壓力傳感器；所述的第三電磁閥、第四電磁閥和第五電磁閥分別與 所述的測試工件相連；所述的第三電磁閥與所述的壓縮空氣輸入端相連。汽車用加氣口單向閥耐用試驗具體步驟如下1).首先將汽車用加氣口單向閥(即第一測試工件)接好，并使用過渡接頭固定在夾具上，并接好各氣管。2).將壓縮空氣輸入端的高壓減壓閥調(diào)至所需的壓力，調(diào)節(jié)高壓減壓閥時動作應(yīng)盡量緩慢，并隨時觀察壓力 表3的表值。3).按下開始工作按紐，并設(shè)定電磁閥4、5、6的試驗頻率與循環(huán)次數(shù)。4).電 磁閥4、5、6均得電，此時PLC檢測壓力傳感器P3與P4的壓力值并記錄下來，同時比較P3與 P4的值。5).電磁閥4、5得電時間到了設(shè)定時間后，電磁閥4、5失電，電磁閥6得電，此時 PLC檢測壓力傳感器P3與P4的壓力值并記錄下來，通過壓力傳感器P4來檢測加氣口單向 閥是否泄漏，如果壓降過大，則表示有泄漏。6). PLC檢測得電時間到了設(shè)定時間后，后電磁 閥4、5、6均失電，排出氣體。7). PLC重復(fù)以上步驟4、5、6直至所設(shè)定的循環(huán)次數(shù)。8).達(dá) 到循環(huán)次數(shù)后自動停止。在進(jìn)行汽車用加氣口單向閥耐用試驗時，自動控制閥門壽命試驗 機(jī)的最大工作壓力為200bar(20MPa)，壓力控制精度為士0. 5% FS，試驗臺工作介質(zhì)為壓縮 空氣，試驗介質(zhì)溫度為常溫，壓縮空氣消耗量為1000-3000LN/min。不難發(fā)現(xiàn)，通過使用過渡接頭可以適用不同口徑的測試工件，采用高壓高頻電磁 閥組合，大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度及實驗頻率，自動控制測試工件的加壓、保壓排氣過 程，最快完成試驗。計算機(jī)的自動計數(shù)能夠方便的知道試驗完成次數(shù)。所述的液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)包括第二測試工件、第三壓力傳感器 和第三氣控閥；所述的第二測試工件連有第三壓力傳感器和第三氣控閥；所述的第三氣控 閥與所述的壓縮空氣輸入端相連。液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗具體步驟如下1).將液化石油氣瓶閥(即第二 測試工件)裝入夾具，并采用過渡接頭將其固定在工作臺上，同時接好高、低壓氣管。2).設(shè) 定所需的工作壓力。3).按下開始工作按紐，并設(shè)定試驗頻率與循環(huán)次數(shù)。4). PLC使電磁 閥2得電，此時PLC檢測壓力傳感器P5的壓力值并記錄下來，保壓至設(shè)定時間后PLC自動 比較壓降。5).電磁閥2到達(dá)設(shè)定時間后，電磁閥2失電，關(guān)閉氣控閥3，電磁閥6得電打開 液化石油氣瓶閥，排出液化石油氣瓶閥瓶前的氣體，此時PLC檢測壓力傳感器P5的壓力值 是否為零，并將其記錄下，如果為零表示液化石油氣瓶閥已經(jīng)打開。6). PLC檢測得電時間到 了設(shè)定時間后，電磁閥6失電，關(guān)閉液化石油氣瓶閥。7)1冗重復(fù)以上步驟4、5、6直至所設(shè) 定的循環(huán)次數(shù)。8).達(dá)到循環(huán)次數(shù)后自動停止。在進(jìn)行液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗時， 自動控制閥門壽命試驗機(jī)的最大工作壓力為25bar(2. 5MPa)，壓力控制精度為士0. 5% FS, 試驗臺工作介質(zhì)為壓縮空氣，試驗介質(zhì)溫度為常溫，壓縮空氣消耗量為1000-3000LN/min由此可見，通過使用過渡接頭及定制的夾具可以適用不同大小的液化石油氣瓶 閥，采用氣控閥可以通過氣驅(qū)動自動控制液化氣瓶自閉裝置的開關(guān)，并完成加壓、保壓、排 氣過程，最快完成試驗。采用PLC計算機(jī)控制系統(tǒng)可以對試驗過程中的壓力與閥門的開閉 扭矩及過程扭矩進(jìn)行隨時監(jiān)控與顯示，計算機(jī)的自動計數(shù)能夠方便的知道試驗完成次數(shù)。
權(quán)利要求
一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)，包括耐用性試驗裝置和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)用于控制所述的耐用性試驗裝置的運行；所述的耐用性試驗裝置包括閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)；所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)位于同一框架中，相互獨立，且與同一個壓縮空氣輸入端相連；所述的閥門耐用性試驗系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、減速器、扭矩傳感器、被測閥、第一氣控閥和第二氣控閥；所述的被測閥兩邊各連有一個氣控閥，在第一氣控閥與被測閥之間設(shè)有閥前壓力傳感器，在第二氣控閥與被測閥之間設(shè)有閥后壓力傳感器；所述的第一氣控閥與所述的壓縮空氣輸入端相連；所述的第一氣控閥與第一電磁閥相連，所述的第二氣控閥與第二電磁閥相連；所述的被測閥的旋轉(zhuǎn)手柄上連有連接塊；所述的連接塊和所述的扭矩傳感器連接；所述的扭矩傳感器與所述的減速器相連；所述的減速器與所述的伺服電機(jī)相連；所述的汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)包括第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第一測試工件、兩個壓力傳感器，所述的測試工件一邊連有所述的第一壓力傳感器，另一邊連有所述的第二壓力傳感器；所述的第三電磁閥、第四電磁閥和第五電磁閥分別與所述的測試工件相連；所述的第三電磁閥與所述的壓縮空氣輸入端相連；所述的液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)包括第二測試工件、第三壓力傳感器和第三氣控閥；所述的第二測試工件連有第三壓力傳感器和第三氣控閥；所述的第三氣控閥與所述的壓縮空氣輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)，其特征在于，所述的閥門耐用性 試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭及安裝夾具與所述的被測閥相連；所述的汽車用加氣口單向閥 耐用試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭與所述的第一測試工件相連；所述的液化石油氣瓶自閉裝 置耐用試驗系統(tǒng)通過使用過渡接頭及定制的夾具與所述的第二測試工件相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)為 PLC計算機(jī)控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng) 采用MAXIMATOR專用控制軟件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)，其特征在于，所述的自動控制閥 門壽命試驗機(jī)具有掉電保護(hù)功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動控制閥門壽命試驗機(jī)，其特征在于，所述的連接塊通過 聯(lián)軸器和所述的扭矩傳感器連接；所述的減速器通過聯(lián)軸器與所述的伺服電機(jī)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動控制閥門壽命試驗機(jī)，主要由控制系統(tǒng)和耐用性試驗裝置組成，其中，耐用性試驗裝置包括閥門耐用性試驗系統(tǒng)、汽車用加氣口單向閥耐用試驗系統(tǒng)和液化石油氣瓶自閉裝置耐用試驗系統(tǒng)。該試驗機(jī)主要是用于閥門啟閉與全行程扭矩的檢測及自閉裝置的耐用性試驗、汽車用加氣口單向閥耐用試驗與液化石油氣瓶閥耐用試驗。耐用性試驗裝置中的三個系統(tǒng)位于同一框架中，相互獨立，并由不同的軟件界面控制。使用本發(fā)明對閥門進(jìn)行壽命試驗時，能夠快速完成試驗，在試驗過程中實時顯示壓力、時間、試驗次數(shù)等值，試驗結(jié)果可自動保存，也可打印輸出，斷電后能自動保存試驗結(jié)果。
文檔編號G01M99/00GK101813573SQ20101014973
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者吳儉, 徐維普, 楊金富, 羅曉明, 袁弈雯 申請人:上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院