CN102564748A - 一种阀体旋转力矩试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种阀体旋转力矩试验装置，其特点在于该试验装置由机架、步进电机、力矩传感器及操作控制装置，其中操作控制装置由触摸式显示屏、可编程逻辑控制器及机箱构成。本发明通过可编程逻辑控制器设定力矩参数(或转速参数)来控制电机转速，实现模拟人手拧阀的操作力矩，对钢瓶阀部件进行耐久性、可靠性测试，整个测试过程非常接近钢瓶阀部件的实际使用环境，测试准确度高，而且自动化程度高、测试效率高、劳动强度低。

Description

一种阀体旋转力矩试验装置

技术领域

本发明涉及一种用于测试燃气钢瓶上的钢瓶阀的耐久性、可靠性的阀体旋转力矩试验装置。

背景技术

钢瓶是指用于贮存高压氧气、煤气、石油液化气等的钢制瓶。一个钢瓶质量是否过硬，除了考量钢瓶的瓶身之外，安装在瓶身顶部的钢瓶阀也是一个非常关键的部件。钢瓶阀的好与坏会严重地影响整个钢瓶使用是否安全。而目前尚未有专业、简单、精确设备对钢瓶阀进行耐久性、可靠性试验检测，这也是相关质量监督机构迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能模拟人手拧阀的操作，自动对钢瓶阀部件进行耐久性、可靠性测试，且具有测试准确度高、测试效率高、劳动强度低的阀体旋转力矩试验装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种阀体旋转力矩试验装置，其特点在于包括机架、步进电机、力矩传感器及操作控制装置，其中

所述操作控制装置由触摸式显示屏、可编程逻辑控制器及机箱构成，其中所述触摸式显示屏为用户接口，其通过编写界面程序与可编程逻辑控制器进行通讯和设定系统运行参数以及监控系统运行情况；所述可编程逻辑控制器内置有使整个阀体旋转力矩试验装置按规定时序进行运行、及可以存储系统相关参数的控制程序，该可编程逻辑控制器安装于机架的顶部；所述触摸式显示屏安装于机箱中，该机箱固定安装于机架的侧面上；

所述步进电机安装于机架的顶部，且其电机轴穿过机架顶部呈竖向设置机架中，所述力矩传感器固定安装于机架中，且与步进电机的电机轴相套装，在电机轴的底端还设有阀体连接部件，在位于阀体连接部件下方的机架上还设有阀体固定座；

所述步进电机、力矩传感器、触摸式显示屏通过导线与可编程逻辑控制器相电连接一起。

本发明的技术效果：

(1)通过可编程逻辑控制器设定力矩参数(或转速参数)来控制电机转速，实现模拟人手拧阀的操作力矩，对钢瓶阀部件进行耐久性、可靠性测试，整个测试过程非常接近钢瓶阀部件的实际使用环境，测试准确度高，而且自动化程度高、测试效率高、劳动强度低。

(2)采用可编程逻辑控制器(PLC)灵活编程的方式，使得测试的动作组合及动作时间时序、转速力矩等参数都能根据每种阀体的特点进行单独设定。

(3)通过触摸屏界面设计，可以灵活、方便、简单地设定测试参数，对各种参数不同的阀体均可完成试验。

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的电路原理方框图。

图3为本发明的程序操作界面截图之一。

图4为本发明的程序操作界面截图之二。

图5为本发明的程序操作界面截图之三。

图6为本发明的程序操作界面截图之四。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所述的一种阀体旋转力矩试验装置，其包括机架1、步进电机2、力矩传感器3及操作控制装置4，其中所述操作控制装置4由触摸式显示屏41、可编程逻辑控制器(PLC)42及机箱43构成，其中所述触摸式显示屏41为用户接口，其通过编写界面程序与可编程逻辑控制器42进行通讯和设定系统运行参数以及监控系统运行情况；所述可编程逻辑控制器42内置有使整个阀体旋转力矩试验装置按规定时序进行运行、及可以存储系统相关参数的控制程序。也就是说，所述可编程逻辑控制器42就是一个可以编写入控制程序和存储程序、及相关参数的电器部件，该电器部件一般包括外壳、装置于外壳中的电路板、PLC芯片等。由于这个可编程逻辑控制器42可以在市场上直接采购得到，属于对现有技术的利用，故此对其具体构造及原理不作详细说明。该可编程逻辑控制器42安装于机架1的顶部。所述触摸式显示屏41安装于机箱43中，该机箱43固定安装于机架1的侧面上。在这里需要说明的是，所述可编程逻辑控制器42既可以独立安装在机架1上，也可以安装于机箱43中。在本实施例中，是将可编程逻辑控制器42安装在机架1上。所述步进电机2安装于机架1的顶部，且其电机轴穿过机架1顶部呈竖向设置机架1中，所述力矩传感器3固定安装于机架1中，且与步进电机2的电机轴相套装，在电机轴的底端还设有阀体连接部件5，在位于阀体连接部件5下方的机架1上还设有阀体固定座6。测试时，被测试的钢瓶阀7的底部固定于阀体固定座6上，阀体连接部件5则套在钢瓶阀7的上部，以通过阀体连接部件5对钢瓶阀7进行旋转操作。如图2所示，所述步进电机2、力矩传感器3、触摸式显示屏41通过导线与可编程逻辑控制器42相电连接一起。

为了使本发明适应于测试各种规格的阀体，如图1所示，所述阀体固定座6底部的固定架8一般做成可以实现横向调节的结构，所述力矩传感器3的安装架9则做成可以实现纵向调节的结构，以使整个测试台有二个方向的自由度，从而能适应于测试各种规格的阀体。

另外，本发明的测试工位数量，可以根据需要进行增设，没有具体数量限制。在本实施例中，图1中所示方案为二个测试工位的示例方案，其可以同时对二个钢瓶阀7进行测试。图2所示的方框图，是采用省略式画法，以表示本发明的测试工位是没有数量限制的，是可以根据实际需要进行增设的。

下面以图1中所示的具有二个测试工位的示例方案为基础，对本发明工作原理过程大致说明：

如图1所示，将被测试的钢瓶阀7一一对应安装在本发明的各个测试工位上。接着，通以工作电源，从触摸显示屏41操作，并设定测试时间、步序间隔、循环次数、电机转速等，PLC控制步进电机2按设定转速旋转，并提供持续的力矩，同时PLC通过力矩传感器3读取力矩瞬时值，达到设定值时停止旋转，将相关测试数据存储于系统中。然后，拆下钢瓶阀7，并检查钢瓶阀7磨损情况，以及气密性情况，从而确定被测钢瓶阀7的耐用性和可靠性是否符合国家制定的相关标准。

如图3所示，本装置启动后，触摸显示屏41显示的监控界面，在此界面下可以选择进入参数设置界面或者状态监控界面。例如选择进入参数设备界面，即可得到如图4、图5所示的参数设置界面，在参数设置界面下，可以对每个测试工位进行添加工作步序，每个步序可设定4个动作，并且还可设定步序的时间间距、以及设定左右旋转的转速、转矩、实验的循环次数等。在参数设备界面设定完毕，保存，返回至图1所示界面，选择进入状态监控界面，即如图6所示，通过监控界面选择“手动”档测试每个工位上钢瓶阀7；或者选择“自动”档测试每个工位上钢瓶阀7。

图3至图6所示的程序界面不是唯一的，也不是对本发明的保护范围进行具体限定。仅为本领域的技术人员提供一个参考示例，使本领域的技术人员便于理解本装置的测试过程。本发明的程序控制界面可以根据实际需要进行按需开发，无特别限制。

Claims (1)

1.一种阀体旋转力矩试验装置，其特征在于：包括机架(1)、步进电机(2)、力矩传感器(3)及操作控制装置(4)，其中

所述操作控制装置(4)由触摸式显示屏(41)、可编程逻辑控制器(42)及机箱(43)构成，其中所述触摸式显示屏(41)为用户接口，其通过编写界面程序与可编程逻辑控制器(42)进行通讯和设定系统运行参数以及监控系统运行情况；所述可编程逻辑控制器(42)内置有使整个阀体旋转力矩试验装置按规定时序进行运行、及可以存储系统相关参数的控制程序，该可编程逻辑控制器(42)安装于机架(1)的顶部；所述触摸式显示屏(41)安装于机箱(43)中，该机箱(43)固定安装于机架(1)的侧面上；

所述步进电机(2)安装于机架(1)的顶部，且其电机轴穿过机架(1)顶部呈竖向设置机架(1)中，所述力矩传感器(3)固定安装于机架(1)中，且与步进电机(2)的电机轴相套装，在电机轴的底端还设有阀体连接部件(5)，在位于阀体连接部件(5)下方的机架(1)上还设有阀体固定座(6)；

所述步进电机(2)、力矩传感器(3)、触摸式显示屏(41)通过导线与可编程逻辑控制器(42)相电连接一起。

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