CN101813573A - 一种自动控制阀门寿命试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动控制阀门寿命试验机，主要由控制系统和耐用性试验装置组成，其中，耐用性试验装置包括阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统。该试验机主要是用于阀门启闭与全行程扭矩的检测及自闭装置的耐用性试验、汽车用加气口单向阀耐用试验与液化石油气瓶阀耐用试验。耐用性试验装置中的三个系统位于同一框架中，相互独立，并由不同的软件界面控制。使用本发明对阀门进行寿命试验时，能够快速完成试验，在试验过程中实时显示压力、时间、试验次数等值，试验结果可自动保存，也可打印输出，断电后能自动保存试验结果。

Description

一种自动控制阀门寿命试验机

技术领域

本发明涉及阀门耐用性试验领域，特别是涉及一种自动控制阀门寿命试验机。

背景技术

阀门寿命是阀门质量可靠性考核的重要指标，目前我国有4000余家阀门厂，其产品质量良莠不齐，阀门在启闭过程中阀板与阀座不可避免地产生磨损，经过多次启闭后，当阀板、阀座之间磨损达到一定程度时，阀门在关闭后将出现泄漏超标现象，因此很多产品短时间内暴露不出质量问题，使用一段时间后，其质量缺陷才会显现。

无论是用户、阀门制造厂还是检测机构要想在短时间内了解和掌握阀门质量的可靠性，都要依靠阀门寿命试验装置，但是，目前还没有一种理想装置可对其进行测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动控制阀门寿命试验机，用于阀门启闭与全行程扭矩的检测及自闭装置的耐用性试验、汽车用加气口单向阀耐用试验与液化石油气瓶阀耐用试验。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动控制阀门寿命试验机，包括耐用性试验装置和控制系统，所述的控制系统用于控制所述的耐用性试验装置的运行；所述的耐用性试验装置包括阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统；所述的阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统位于同一框架中，相互独立，且与同一个压缩空气输入端相连；所述的阀门耐用性试验系统包括伺服电机、减速器、扭矩传感器、被测阀、第一气控阀和第二气控阀；所述的被测阀两边各连有一个气控阀，在第一气控阀与被测阀之间设有阀前压力传感器，在第二气控阀与被测阀之间设有阀后压力传感器；所述的第一气控阀与所述的压缩空气输入端相连；所述的第一气控阀与第一电磁阀相连，所述的第二气控阀与第二电磁阀相连；所述的被测阀的旋转手柄上连有连接块；所述的连接块和所述的扭矩传感器连接；所述的扭矩传感器与所述的减速器相连；所述的减速器与所述的伺服电机相连；所述的汽车用加气口单向阀耐用试验系统包括第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一测试工件、两个压力传感器，所述的测试工件一边连有所述的第一压力传感器，另一边连有所述的第二压力传感器；所述的第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀分别与所述的测试工件相连；所述的第三电磁阀与所述的压缩空气输入端相连；所述的液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统包括第二测试工件、第三压力传感器和第三气控阀；所述的第二测试工件连有第三压力传感器和第三气控阀；所述的第三气控阀与所述的压缩空气输入端相连。

所述的自动控制阀门寿命试验机的阀门耐用性试验系统通过使用过渡接头及安装夹具与所述的被测阀相连；所述的汽车用加气口单向阀耐用试验系统通过使用过渡接头与所述的第一测试工件相连；所述的液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统通过使用过渡接头及定制的夹具与所述的第二测试工件相连。

所述的自动控制阀门寿命试验机的控制系统为PLC计算机控制系统。

所述的自动控制阀门寿命试验机的控制系统采用MAXIMATOR专用控制软件。

所述的自动控制阀门寿命试验机具有掉电保护功能。

所述的自动控制阀门寿命试验机的连接块通过联轴器和所述的扭矩传感器连接；所述的减速器通过联轴器与所述的伺服电机相连。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.由PLC与计算机监控整个试验过程，并实时显示压力、时间、试验次数等值，试验结果可自动保存，也可打印输出，断电后能自动保存试验结果；

2.系统输出压力可以调节，试验频率及试验次数均可通过计算机设定；

3.设计采用高压高频电磁阀，大大提高了系统的响应速度及实验频率；

4.系统由MAXIMATOR专用控制软件，成熟稳定，保证整个试验过程完全符合相关国家标准；

5.系统配备高精度动态扭矩传感器，可以实时显示记录阀门开启及全行程的扭矩值；

6.智能显示和记录，自动运行，试验完成自动停机提示，保存试验结果；

7.具有掉电保护功能，停电后系统自动卸压，终止试验，最大限度保证操作人员和设备的安全。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种自动控制阀门寿命试验机，包括耐用性试验装置和控制系统，所述的控制系统用于控制所述的耐用性试验装置的运行；所述的耐用性试验装置包括阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统；所述的阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统位于同一框架中，相互独立，且与同一个压缩空气输入端相连。本发明通过选定不同的软件界面和程序分别控制三个工位的耐用性试验系统，三工位耐用试验系统共用一个框架，互相独立，这样整体性好，布局合理，成本性也很好。所述的自动控制阀门寿命试验机的控制系统为PLC计算机控制系统，并采用MAXIMATOR专用控制软件。所述的自动控制阀门寿命试验机还具有掉电保护功能，停电后试验机自动卸压，终止试验，不仅最大限度保证操作人员和设备的安全，还能够自动保存试验结果。当控制系统上连有输出设备时，通过显示器能够显示试验结果或通过打印机打印试验结果。

所述的阀门耐用性试验系统包括伺服电机、减速器、扭矩传感器、被测阀、第一气控阀和第二气控阀；所述的被测阀两边各连有一个气控阀，在第一气控阀与被测阀之间设有阀前压力传感器，在第二气控阀与被测阀之间设有阀后压力传感器；所述的第一气控阀与所述的压缩空气输入端相连；所述的第一气控阀与第一电磁阀相连，所述的第二气控阀与第二电磁阀相连；所述的被测阀的旋转手柄上连有连接块；所述的连接块和所述的扭矩传感器连接；所述的扭矩传感器与所述的减速器相连；所述的减速器与所述的伺服电机相连。

图1所示的是本发明的系统原理图。阀门耐用性试验具体步骤如下：1).将所需试验的阀门根据安装形式装上合适的安装夹具，并使用过渡接头将其装入合适的检测位置。2).检查与测试阀相关的各种管路是否接好，接上高压气源。3).接上电源并检查是否接好。4).查各连接管路，并确认是否连接好。5).用连接块连接被测试阀的旋转手柄，将伸缩式联轴器连接在连接块与扭矩传感器之间。6).在电脑上设定好被检测阀的设定试验频率与循环次数及启闭扭矩。7).设定系统工作压力至被测试阀的工作压力。8).确认所有工件接好后，按下开始工作按扭。9).PLC使电磁阀Y1得电，电磁阀Y1使气控阀1打开，此时PLC分别检测出阀前压力传感器P1的压力，将其记录下来，并在电脑上显示出来，然后PLC控制伺服电机工作，从而带动减速机与扭矩传感器转动，并进一步使伸缩式联轴器转动，使被测试阀以设定扭定扭矩打开，然后伺服电机驱动阀门直至全开状态，此时PLC检测出阀后压力传感器P2的压力及全开过程中的旋转扭矩，将其记录下来，并将这两个压力进行比较，如果阀前压力传感器P1的值与阀后压力传感器P2的值相等表示测试阀处于打开状态。然后继续下一步工作。10).全开到位后PLC控制伺服电机反转工作，从而带动阀门以设定扭矩关闭，PLC分别检测出阀前压力传感器P1与阀后压力传感器P2及关闭过程的旋转扭矩，并在电脑上显示出来，如果两者不等表示阀门关闭。11).PLC重复以上步骤9、10直至所设定的循环次数。12).达到循环次数后自动停止。然后电磁阀Y3得电，打开气控阀2排出气体。13).拆下被测试阀，拆下工装与伸缩式联轴器，关机。其中，试验的工作频率可设为8-20次/分，工作次数可设为5000-10000次，阀门的开闭扭矩可设为5N·M。在进行阀门耐用性试验时，自动控制阀门寿命试验机的最大工作压力为400bar(40MPa)，压力控制精度为±0.5％FS，试验台工作介质为压缩空气，试验介质温度为常温，压缩空气消耗量为1000-3000L_N/min。

由此可见，通过使用过渡接头及安装夹具可以适用不同口径的被测阀门，在试验中，采用进气控阀、伺服电机、减速器、扭矩传感器的组合，可以自动控制被测阀门的加压过程及阀门开启与关闭过程，最快完成试验。采用PLC计算机控制系统可以对试验过程中的压力与阀门的开闭扭矩及过程扭矩进行随时监控与显示，计算机的自动计数能够方便的知道试验完成次数。

所述的汽车用加气口单向阀耐用试验系统包括第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一测试工件、两个压力传感器，所述的测试工件一边连有所述的第一压力传感器，另一边连有所述的第二压力传感器；所述的第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀分别与所述的测试工件相连；所述的第三电磁阀与所述的压缩空气输入端相连。

汽车用加气口单向阀耐用试验具体步骤如下：1).首先将汽车用加气口单向阀(即第一测试工件)接好，并使用过渡接头固定在夹具上，并接好各气管。2).将压缩空气输入端的高压减压阀调至所需的压力，调节高压减压阀时动作应尽量缓慢，并随时观察压力表3的表值。3).按下开始工作按纽，并设定电磁阀4、5、6的试验频率与循环次数。4).电磁阀4、5、6均得电，此时PLC检测压力传感器P3与P4的压力值并记录下来，同时比较P3与P4的值。5).电磁阀4、5得电时间到了设定时间后，电磁阀4、5失电，电磁阀6得电，此时PLC检测压力传感器P3与P4的压力值并记录下来，通过压力传感器P4来检测加气口单向阀是否泄漏，如果压降过大，则表示有泄漏。6).PLC检测得电时间到了设定时间后，后电磁阀4、5、6均失电，排出气体。7).PLC重复以上步骤4、5、6直至所设定的循环次数。8).达到循环次数后自动停止。在进行汽车用加气口单向阀耐用试验时，自动控制阀门寿命试验机的最大工作压力为200bar(20MPa)，压力控制精度为±0.5％FS，试验台工作介质为压缩空气，试验介质温度为常温，压缩空气消耗量为1000-3000L_N/min。

不难发现，通过使用过渡接头可以适用不同口径的测试工件，采用高压高频电磁阀组合，大大提高了系统的响应速度及实验频率，自动控制测试工件的加压、保压排气过程，最快完成试验。计算机的自动计数能够方便的知道试验完成次数。

所述的液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统包括第二测试工件、第三压力传感器和第三气控阀；所述的第二测试工件连有第三压力传感器和第三气控阀；所述的第三气控阀与所述的压缩空气输入端相连。

液化石油气瓶自闭装置耐用试验具体步骤如下：1).将液化石油气瓶阀(即第二测试工件)装入夹具，并采用过渡接头将其固定在工作台上，同时接好高、低压气管。2).设定所需的工作压力。3).按下开始工作按纽，并设定试验频率与循环次数。4).PLC使电磁阀2得电，此时PLC检测压力传感器P5的压力值并记录下来，保压至设定时间后PLC自动比较压降。5).电磁阀2到达设定时间后，电磁阀2失电，关闭气控阀3，电磁阀6得电打开液化石油气瓶阀，排出液化石油气瓶阀瓶前的气体，此时PLC检测压力传感器P5的压力值是否为零，并将其记录下，如果为零表示液化石油气瓶阀已经打开。6).PLC检测得电时间到了设定时间后，电磁阀6失电，关闭液化石油气瓶阀。7).PLC重复以上步骤4、5、6直至所设定的循环次数。8).达到循环次数后自动停止。在进行液化石油气瓶自闭装置耐用试验时，自动控制阀门寿命试验机的最大工作压力为25bar(2.5MPa)，压力控制精度为±0.5％FS，试验台工作介质为压缩空气，试验介质温度为常温，压缩空气消耗量为1000-3000L_N/min

由此可见，通过使用过渡接头及定制的夹具可以适用不同大小的液化石油气瓶阀，采用气控阀可以通过气驱动自动控制液化气瓶自闭装置的开关，并完成加压、保压、排气过程，最快完成试验。采用PLC计算机控制系统可以对试验过程中的压力与阀门的开闭扭矩及过程扭矩进行随时监控与显示，计算机的自动计数能够方便的知道试验完成次数。

Claims (6)

1.一种自动控制阀门寿命试验机，包括耐用性试验装置和控制系统，其特征在于，所述的控制系统用于控制所述的耐用性试验装置的运行；所述的耐用性试验装置包括阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统；所述的阀门耐用性试验系统、汽车用加气口单向阀耐用试验系统和液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统位于同一框架中，相互独立，且与同一个压缩空气输入端相连；所述的阀门耐用性试验系统包括伺服电机、减速器、扭矩传感器、被测阀、第一气控阀和第二气控阀；所述的被测阀两边各连有一个气控阀，在第一气控阀与被测阀之间设有阀前压力传感器，在第二气控阀与被测阀之间设有阀后压力传感器；所述的第一气控阀与所述的压缩空气输入端相连；所述的第一气控阀与第一电磁阀相连，所述的第二气控阀与第二电磁阀相连；所述的被测阀的旋转手柄上连有连接块；所述的连接块和所述的扭矩传感器连接；所述的扭矩传感器与所述的减速器相连；所述的减速器与所述的伺服电机相连；所述的汽车用加气口单向阀耐用试验系统包括第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一测试工件、两个压力传感器，所述的测试工件一边连有所述的第一压力传感器，另一边连有所述的第二压力传感器；所述的第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀分别与所述的测试工件相连；所述的第三电磁阀与所述的压缩空气输入端相连；所述的液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统包括第二测试工件、第三压力传感器和第三气控阀；所述的第二测试工件连有第三压力传感器和第三气控阀；所述的第三气控阀与所述的压缩空气输入端相连。

2.根据权利要求1所述的自动控制阀门寿命试验机，其特征在于，所述的阀门耐用性试验系统通过使用过渡接头及安装夹具与所述的被测阀相连；所述的汽车用加气口单向阀耐用试验系统通过使用过渡接头与所述的第一测试工件相连；所述的液化石油气瓶自闭装置耐用试验系统通过使用过渡接头及定制的夹具与所述的第二测试工件相连。

3.根据权利要求1所述的自动控制阀门寿命试验机，其特征在于，所述的控制系统为PLC计算机控制系统。

4.根据权利要求1或3所述的自动控制阀门寿命试验机，其特征在于，所述的控制系统采用MAXIMATOR专用控制软件。

5.根据权利要求1所述的自动控制阀门寿命试验机，其特征在于，所述的自动控制阀门寿命试验机具有掉电保护功能。

6.根据权利要求1所述的自动控制阀门寿命试验机，其特征在于，所述的连接块通过联轴器和所述的扭矩传感器连接；所述的减速器通过联轴器与所述的伺服电机相连。

Images