專利名稱：閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門氣動(dòng)裝置扭矩測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前扭矩的測(cè)試裝置不能夠測(cè)試所有氣壓條件下的扭矩，也不能連續(xù)測(cè)試，還存在工作效率低，測(cè)試工作時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，本發(fā)明解決了現(xiàn)有的扭矩測(cè)試裝置存在的工作效率低，也不能連續(xù)測(cè)試、且測(cè)試工作時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。本發(fā)明的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，由加載部件I、脈沖編碼器2、扭矩傳感器3、被測(cè)氣動(dòng)裝置4、氣壓傳感器5、控制箱10、工控機(jī)12、被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14和加載部件輸出軸連接器15構(gòu)成；被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4設(shè)置于加載部件I的上方，加載部件I中間的豎向輸出軸的上端有加載部件輸出軸連接器15，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4中間的豎向輸出軸下端有被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14連接加載部件輸出軸連接器15，扭矩傳感器3設(shè)置于被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置 4與加載部件I之間的法蘭連接處；在被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4上安裝有氣壓傳感器5，氣壓傳感器5通過氣壓傳感器接線6連接控制箱10，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4通過控制線7連接控制箱10，扭矩傳感器3通過扭矩傳感器接線8連接控制箱10 ;在加載部件I上安裝有脈沖編碼器2，脈沖編碼器2通過脈沖編碼器接線9連接控制箱10 ;控制箱10連接工控機(jī)12，工控機(jī)12分別連接打印機(jī)11及顯示器13閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，還包括被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4是雙氣缸結(jié)構(gòu)，其二個(gè)活塞通過待測(cè)閥門氣動(dòng)裝置連接桿16相互連接，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4 的兩個(gè)氣缸外端通過管道連接三位四通電磁閥19，三位四通電磁閥19連接控制箱10的繼電器17，繼電器17連接工控機(jī)12的I/O板。閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4，既可以如權(quán)利要求I所述的雙氣缸結(jié)構(gòu)閥門氣動(dòng)裝置，也可以是其他輸出軸作部份回轉(zhuǎn)的其他結(jié)構(gòu)的閥門氣動(dòng)裝置，如單缸式、擺扳式等。閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，加載部件I是一套雙缸雙活塞液壓裝置，其二個(gè)活塞通過連桿29互相連接。二個(gè)缸的左側(cè)出口用管道通過三通23及24 連通，其右側(cè)出口用管道通過三通25及26連通；三通24同時(shí)用管子通過節(jié)流閥20與三通 25連接；三通23同時(shí)用管道與截止閥21連接后通向集油箱27 ;三通26同時(shí)用管道與截止閥22連接后再連接排空管28。本發(fā)明的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，其目的是測(cè)試氣動(dòng)裝置在各種氣壓條件下，各種啟閉速度時(shí)，在啟閉過程中各轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)的最大輸出扭矩。
本發(fā)明的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，能夠應(yīng)用工控電腦控制試驗(yàn)臺(tái)的操作過程，并能對(duì)輸出扭矩、空氣壓力、運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行連續(xù)采樣，存儲(chǔ)采樣信息，用曲線方式在屏幕上顯示或進(jìn)行打印。本發(fā)明的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法的用途是測(cè)試閥門氣動(dòng)裝置在各種氣壓條件下、各種啟閉速度時(shí)，在啟閉過程中各種轉(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí)所需的最大輸出扭矩。具有測(cè)試工作效率高，測(cè)試工作時(shí)間短、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置控制系統(tǒng)圖。圖3是閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置液壓加載系統(tǒng)示意圖。圖中符號(hào)說明加載部件I、脈沖編碼器2、扭矩傳感器3、被測(cè)氣動(dòng)裝置4、氣壓傳感器5、氣壓傳感器接線6、控制線7、扭矩傳感器接線8、脈沖編碼器接線9、控制箱10、打印機(jī)11、工控機(jī)12、顯示屏13、被測(cè)氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14、加載部件輸出軸連接器15、待測(cè)氣動(dòng)裝置連接桿16、繼電器17、1/0板18、三位四通電磁閥19、節(jié)流閥20、截止閥21、22、 三通23、24、25、26、集油箱27、排空管28、連桿29。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并用最佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。參閱圖I-圖2，閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，由加載部件I、 脈沖編碼器2、扭矩傳感器3、被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4、氣壓傳感器5、控制箱10、工控機(jī)12、被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14和加載部件輸出軸連接器15構(gòu)成；被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4 設(shè)置于加載部件I的上方，加載部件I中間的豎向輸出軸的上端有加載部件輸出軸連接器 15，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4中間的豎向輸出軸下端有被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器14連接加載部件輸出軸連接器15，扭矩傳感器3設(shè)置于被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4與加載部件I之間的法蘭連接處；在被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4上安裝有氣壓傳感器5，氣壓傳感器5通過氣壓傳感器接線6連接控制箱10，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4通過控制線7連接控制箱10，扭矩傳感器3通過扭矩傳感器接線8連接控制箱10 ;在加載部件I上安裝有脈沖編碼器2，脈沖編碼器2通過脈沖編碼器接線9連接控制箱10 ;控制箱10連接工控機(jī)12，工控機(jī)12分別連接打印機(jī)11及顯示器13。。閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，還包括被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4是雙氣缸結(jié)構(gòu)，其二個(gè)活塞通過待測(cè)閥門氣動(dòng)裝置連接桿16相互連接，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4 的二個(gè)活塞外端通過管道連接三位四通電磁閥19，三位四通電磁閥19連接控制箱10的繼電器17，繼電器17連接工控機(jī)12的I/O板18。閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置4，既可以如權(quán)利要求I所述的雙氣缸結(jié)構(gòu)閥門氣動(dòng)裝置，也可以是其他輸出軸作部份回轉(zhuǎn)的其他結(jié)構(gòu)的閥門氣動(dòng)裝置，如單缸式、擺扳式等。閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，加載部件I是一套雙缸雙活塞液壓裝置，其二個(gè)活塞通過連桿29互相連接。二個(gè)缸的左側(cè)出口用管道通過三通23及24連通，其右側(cè)出口用管道通過三通25及26連通；三通24同時(shí)用管道通過節(jié)流閥20與三通 25連接；三通23同時(shí)用管道與截止閥21連接后通向集油箱27 ;三通26同時(shí)用管道與截止閥22連接后再連接排空管28。一、本發(fā)明的系統(tǒng)組成I)加載部件采用雙缸雙活塞式液壓裝置加節(jié)流閥的原理加載。2)測(cè)量系統(tǒng)包括脈沖編碼器用于測(cè)量被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)角、扭矩傳感器用于測(cè)量被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的輸出扭矩、氣壓傳感器用于測(cè)量被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的氣源壓力。3)控制系統(tǒng)采用工控機(jī)的I/O接口控制繼電器，再進(jìn)一步控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的進(jìn)出口氣動(dòng)換向閥，從而控制被測(cè)氣動(dòng)裝置的動(dòng)作，也可通過控制箱上的按鈕直接控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的進(jìn)出口氣動(dòng)換向閥，從而控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的動(dòng)作，也可通過控制箱上的按鈕直接控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的進(jìn)出口氣動(dòng)換向閥，系統(tǒng)的工作狀態(tài)可在控制箱面板上反映，也可在工控機(jī)的顯示屏上反映。4)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將測(cè)量系統(tǒng)各傳感器輸出信號(hào)高速采樣，所采數(shù)據(jù)在顯示屏上顯示，進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到我們所需的結(jié)論。5)數(shù)據(jù)輸出裝置，采用打印機(jī)輸出我們所需要的數(shù)據(jù)及結(jié)論。二、本發(fā)明的加載部件形式的選定的方式有以下幾種I)磨擦盤。2)磁粉制動(dòng)器。3)閥門用雙缸雙活塞式液壓驅(qū)動(dòng)裝置加節(jié)流閥。4)增速齒輪加油馬達(dá)加節(jié)流閥。本設(shè)計(jì)采用雙缸雙活塞式液壓加載裝置作為加載部件，其系統(tǒng)參閱圖3。選用閥門雙缸雙活塞式液壓驅(qū)動(dòng)裝置加節(jié)流閥作為加載裝置有以下優(yōu)點(diǎn)(I)其結(jié)構(gòu)可以與試驗(yàn)產(chǎn)品一致，即試驗(yàn)產(chǎn)品為撥叉結(jié)構(gòu)，就選用撥叉結(jié)構(gòu)的閥門液壓加載裝置；如試驗(yàn)產(chǎn)品為齒輪齒條結(jié)構(gòu)則閥門液壓加載裝置也選用齒輪齒條結(jié)構(gòu)，兩者的扭矩曲線相似，有助于在整個(gè)行程范圍內(nèi)液壓壓力的平穩(wěn)。有利用數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。(2)由于運(yùn)行時(shí)速度與試驗(yàn)產(chǎn)品一致為慢速運(yùn)行，故慣性力小，可忽略不計(jì)。(3)由于液體的不可壓縮性，就需要控制試驗(yàn)產(chǎn)品的啟閉速度。(4)最大的優(yōu)點(diǎn)是加載扭矩可自動(dòng)與試驗(yàn)產(chǎn)品的輸出最大扭矩一致。增速齒輪加油馬達(dá)加節(jié)流閥作為加載裝置有以上③④兩點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，但也有以下缺①當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)品為齒輪齒條結(jié)構(gòu)時(shí)，兩者的扭矩曲線尚能相似，但若試驗(yàn)產(chǎn)品為為撥叉結(jié)構(gòu)時(shí)，兩者的扭矩曲線有較大差異，不利于數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。②另一個(gè)缺點(diǎn)為油馬達(dá)轉(zhuǎn)速一般較高，故慣性較大，運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速不太平穩(wěn)，不利于數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。米用磁粉制動(dòng)器由于用電流控制,其加載扭矩一般與試驗(yàn)產(chǎn)品的輸出最大扭矩并不一致，以致不能得到正確的結(jié)果。用摩擦盤作為加載裝置，無(wú)法控制加載扭矩。三、本發(fā)明的數(shù)據(jù)的采集。
I)被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出扭矩傳感器的電壓信號(hào)經(jīng)高速A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送工控機(jī)儲(chǔ)存。2)被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置氣壓傳感器的電壓信號(hào)經(jīng)高速A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送工控機(jī)儲(chǔ)存。3)被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)角采用脈沖編碼器輸出脈沖，經(jīng)計(jì)數(shù)后送機(jī)儲(chǔ)存。四、系統(tǒng)的控制(參閱圖2)采用工控機(jī)的I/O接口控制繼電器，再進(jìn)一步控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的進(jìn)出口氣動(dòng)換向閥，從而控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的動(dòng)作，也可通過控制箱上的按鈕直接控制被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置的進(jìn)出口氣動(dòng)換向閥。系統(tǒng)的工作狀態(tài)可在控制箱面板上反映，也可在工控機(jī)的顯示屏上反映。以上實(shí)施例是本發(fā)明較優(yōu)選具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，其特征在于，由加載部件(I)、脈沖編碼器(2)、扭矩傳感器(3)、被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)、氣壓傳感器(5)、控制箱(10)、工控機(jī)(12)、被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器(14)和加載部件輸出軸連接器(15)構(gòu)成；被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)設(shè)置于加載部件(I)的上方，加載部件(I)中間的豎向輸出軸的上端有加載部件輸出軸連接器(15)，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)中間的豎向輸出軸下端有被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器(14)，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器(14)連接加載部件輸出軸連接器(15)，扭矩傳感器(3)設(shè)置于被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)與加載部件(I)之間的法蘭連接處；在被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)上安裝有氣壓傳感器(5)，氣壓傳感器(5)通過氣壓傳感器接線(6)連接控制箱(10)，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)通過控制線(7)連接控制箱(10)，扭矩傳感器(3)通過扭矩傳感器接線(8)連接控制箱(10);在加載部件(I)上安裝有脈沖編碼器(2)，脈沖編碼器(2)通過脈沖編碼器接線(9)連接控制箱(10);控制箱(10)連接工控機(jī)(12);工控機(jī)(12)分別連接打印機(jī)(11)及顯示器(13)。
2.如權(quán)利要求I所述的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，其特征在于，還包括被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)是雙氣缸結(jié)構(gòu)，其二個(gè)活塞通過待測(cè)閥門氣動(dòng)裝置連接桿(16)相互連接，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)的兩個(gè)氣缸外端通過管道連接三位四通電磁閥(19)，三位四通電磁閥(19)連接控制箱(10)的繼電器(17)，繼電器(17)連接工控機(jī)(12) 的 I/O 板(18)。
3.如權(quán)利要求I所述的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，其特征在于，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置(4)，既可以如權(quán)利要求2所述的雙氣缸結(jié)構(gòu)氣動(dòng)裝置，也可以是其他輸出軸作部份回轉(zhuǎn)的其他結(jié)構(gòu)型式氣動(dòng)裝置，如單缸式、擺扳式等。
4.如權(quán)利要求I所述的閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，其特征在于，加載部件(I)是一套雙缸雙活塞液壓裝置，其二個(gè)活塞通過連桿(29)互相連接。二個(gè)缸的左側(cè)出口用管道通過三通(23)及(24)連通，其右側(cè)出口用管道通過三通(25)及(26) 連通；三通(24)同時(shí)用管道通過節(jié)流閥(20)與三通(25)連通；三通(23)同時(shí)用管道與截止閥(21)連接后通向集油箱(27);三通(26)同時(shí)用管道與截止閥(22)連接后再通向排空管(28)。
全文摘要
閥門氣動(dòng)裝置啟閉扭矩連續(xù)測(cè)試裝置及試驗(yàn)方法，涉及扭矩測(cè)試設(shè)備。被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置設(shè)置輸出軸下方，與加載部件中間的豎向輸出軸的上端設(shè)有軸連接器，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置輸出軸連接器連接加載部件輸出軸連接器，扭矩傳感器設(shè)置于被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置與加載部件之們的法蘭連接處；在被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置上安裝有氣壓傳感器，氣壓傳感器通過氣壓傳感器接線連接控制箱，被測(cè)閥門氣動(dòng)裝置通過控制線連接控制箱，扭矩傳感器通過扭矩傳感器連接線連接控制箱；在加載部件上安裝有脈沖編碼器，脈沖編碼器通過脈沖編碼器接線連接控制箱；控制箱連接工控機(jī)，工控機(jī)連接顯示器與打印機(jī)。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的工作效率低，測(cè)試工作時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。
文檔編號(hào)G01L3/10GK102607752SQ20111002341
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者項(xiàng)曉明, 項(xiàng)美根 申請(qǐng)人:黃山良業(yè)閥門有限公司