CN115184006B - 一种阀门疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门疲劳试验装置，在支撑架上设调节主轴转速的调速机构，内环外圆周通过卷簧与外环连接，主轴外圆周螺纹连接有滑套，滑套与套环接触，套环通过圆周方向均匀设置的第四连接杆与第一连接轴在垂直方向滑动连接，第一连接轴上设第一弹簧，第一连接轴上设传感器，主轴外圆周设夹持板调节机构，主轴外圆周底部均匀设置有用于夹持阀门开关的夹持板。本发明通过滑套沿着主轴在垂直方向往复移动，第四连接杆在垂直方向运动会接触到第一连接轴上的传感器，传感器将第一连接轴的运动信号传输至显示屏，通过检测第一连接轴的运动，间接检测阀门开关的耐疲劳性，本发明能够适用于阀门在反复开关状态下的性能测试。

Description

一种阀门疲劳试验装置

技术领域

本发明属于阀门性能检测设备技术领域，具体涉及到一种阀门疲劳试验装置。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。疲劳试验装置是可以通过各种方式测试疲劳的机器，疲劳试验装置用于进行测定金属、合金材料及其构件在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。

现有技术中，公告号为CN212513604U的中国实用新型专利公开了一种多功能双阀门疲劳试验机，通过拧转丝杠带动滑动座上的滑块沿滑轨移动来调节每对装夹机构的之间距离，用于夹住整个阀体，两对装夹机构可同时工作，随后扭矩检测机构上的夹头夹紧阀门的开关，通过扭矩检测机构上的扭矩输出电机带动夹头转动，设置两对阀门装夹机构，可同时进行两个样品的密封，扭矩和疲劳测试，也可单独或组合测试，但是夹住阀体的过程中，在检测过程中，存在阀门晃动的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种检测效率高、夹装稳定的阀门疲劳试验装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在支撑架上设置有用于调节主轴转速的调速机构，主轴外圆周通过第三连接杆设置有位于主轴外圆周的内环，内环外圆周通过卷簧与位于内环外圆周的外环连接，主轴外圆周螺纹连接有滑套，外环通过圆周方向均匀设置的第五连接杆与滑套连接，滑套与设置在主轴外圆周的套环接触，套环位于滑套下方，套环通过圆周方向均匀设置的第四连接杆与第一连接轴在垂直方向滑动连接，第一连接轴上设置有与第四连接杆连接的第一弹簧，第一连接轴上设置有与第四连接杆接触的传感器；主轴外圆周设置有用于调节夹持板的夹持板调节机构，主轴外圆周底部均匀设置有用于夹持阀门开关的夹持板，调速机构通过第一连接杆与外环上均匀设置的第一卡槽卡接，外环通过第二连接杆与位于夹持板下方的底盘固定连接，底盘上的两个固定板之间设置有阀体，底盘一侧设置有用于检测阀门气密性的气密性检测机构。

进一步的，所述的调速机构为：第二连接轴外圆周设置相互插接的第一套筒和第二套筒，第一套筒与第一连接杆连接，支撑架上设置有驱动第二皮带轮转动的第一电机，第二皮带轮通过皮带与设置在第一套筒外圆周的第一皮带轮传动连接，第二连接轴上端通过第七连接杆与第一电机固定连接、下端设置有第三套筒，支撑架上设置有带动第六连接杆在垂直方向移动的第一电缸，第六连接杆与第三套筒固定连接，第二连接轴外圆周设置有第二弹簧，第二弹簧一端与第七连接杆连接、另一端与第二套筒连接，第三套筒底部圆周方向均匀设置有与主轴上端面的第二卡槽卡接的第一卡块，第二连接轴外圆周的第一凸块与第二套筒内圆周的第一滑槽卡接，第二连接轴外圆周第二凸块与第三套筒内圆周的第二滑槽卡接；支撑架上设置有固定环，固定环内圆周设置有第一齿圈，主轴一端外圆周设置有第二齿轮，第三套筒外圆周设置有连接板，连接板通过第三连接轴设置有第一齿轮，第一齿轮分别与第一齿圈和第二齿轮啮合传动。

进一步的，所述的夹持板调节机构为：主轴底部外圆周方向均匀设置有与转盘固定连接的第八连接杆，主轴外圆周设置有位于转盘下方的连接盘，连接盘圆周方向均匀加工有与滑块滑动连接的第四滑槽，转盘上加工有带动滑块在第四滑槽中滑动的第三滑槽，滑块与夹持板连接，夹持板通过第五弹簧与主轴底部的第四连接轴固定连接。

进一步的，所述的转盘圆周方向均匀设置的侧板通过第三弹簧与第二卡块固定连接，连接盘上滑动连接有连接块，连接块上均匀加工有与第二卡块卡接的第三卡槽，连接块底部通过第四弹簧与连接盘的支撑板固定连接。

进一步的，所述的气密性检测机构为：用于检测阀门气密性的气密性检测仪与第二电缸的输出轴连接，圆弧板上圆周侧壁设置有第三齿轮啮合传动的第二齿圈，第二电机的输出轴与第三齿轮连接，第三齿轮通过第九连接杆与气密性检测仪连接，圆弧板底部通过第六弹簧与第三凸块连接，第三凸块与底盘的凹槽卡接。

本发明的有益效果如下：（1）本发明采用了滑套沿着主轴在垂直方向往复移动，套环带动第四连接杆在第一连接轴上沿垂直方向移动，第四连接杆在垂直方向运动会接触到第一连接轴上的传感器，传感器将第一连接轴的运动信号传输至显示屏，通过检测第一连接轴的运动，间接检测阀门开关的耐疲劳性，能够适用于阀门在反复开关状态下的性能测试。

（2）本发明采用了调节主轴的转速，控制阀门开关的速度，便于合理检测阀门的耐疲劳性。

附图说明

图1是本发明阀门疲劳试验装置一个实施例的结构示意图。

图2是图1中去掉部分零件的结构示意图。

图3是外环2、卷簧6与内环14的连接结构示意图。

图4是图3中去掉部分零件的另一角度结构示意图。

图5是图4中套环16与第四连接杆17的连接结构示意图。

图6是图4中滑套20的结构示意图。

图7是外环2与第五连接杆21的连接结构示意图。

图8是图1中调速机构5的结构示意图。

图9是图8中第一套筒504的结构示意图。

图10是图8中第二套筒505的结构示意图。

图11是图10另一角度的结构示意图。

图12是图8中第二连接轴507的结构示意图。

图13是图8中第三套筒512的结构示意图。

图14是图8中主轴13的结构示意图。

图15是图1中夹持板调节机构7的结构示意图。

图16是图15另一角度的结构示意图。

图17是图15中转盘701的结构示意图。

图18是图15中连接盘703的结构示意图。

图19是滑块706与夹持板8的结构示意图。

图20是图1中气密性检测机构12的结构示意图。

附图标记：1、支撑架；2、外环；3、第一卡槽；4、第一连接杆；5、调速机构；501、第一电缸；502、第六连接杆；503、第一皮带轮；504、第一套筒；505、第二套筒；506、第二弹簧；507、第二连接轴；508、第七连接杆；509、第一电机；510、第二皮带轮；511、皮带；512、第三套筒；513、连接板；514、第三连接轴；515、第一齿轮；516、固定环；517、第一齿圈；518、第一滑槽；519、第一凸块；520、第二凸块；521、第二滑槽；522、第一卡块；523、第二卡槽；524、第二齿轮；6、卷簧；7、夹持板调节机构；701、转盘；702、第八连接杆；703、连接盘；704、第三卡槽；705、连接块；706、滑块；707、第三弹簧；708、第二卡块；709、第四弹簧；710、支撑板；711、第三滑槽；712、第四滑槽；713、第四连接轴；714、第五弹簧；8、夹持板；9、底盘；10、固定板；11、第二连接杆；12、气密性检测机构；1201、气密性检测仪；1202、第二电缸；1203、圆弧板；1204、第三齿轮；1205、第二齿圈；1206、第二电机；1207、第九连接杆；1208、第三凸块；1209、第五弹簧；13、主轴；14、内环；15、第三连接杆；16、套环；17、第四连接杆；18、第一弹簧；19、第一连接轴；20、滑套；21、第五连接杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图7所示，本实施例的阀门疲劳试验装置由支撑架1、外环2、第一卡槽3、第一连接杆4、调速机构5、卷簧6、夹持板调节机构7、夹持板8、底盘9、固定板10、第二连接杆11、气密性检测机构12、主轴13、内环14、第三连接杆15、套环16、第四连接杆17、第一弹簧18、第一连接轴19、滑套20、第五连接杆21联接构成。

在支撑架1上安装有调速机构5，调速机构5用于调节主轴13转速，主轴13用于调节阀门开关的转速。主轴13外圆周通过第三连接杆15与内环14连接，内环14位于主轴13外圆周，内环14外圆周通过卷簧6与位于内环14外圆周的外环2连接，主轴13外圆周螺纹连接有滑套20，外环2通过圆周方向均匀设置的第五连接杆21与滑套20连接，滑套20沿着第五连接杆21在垂直方向滑动，滑套20与滑动安装在主轴13外圆周的套环16接触，套环16位于滑套20下方，套环16通过圆周方向均匀设置的第四连接杆17与第一连接轴19在垂直方向滑动连接，第一连接轴19上安装有与第四连接杆17连接的第一弹簧18，第一连接轴19上安装有与第四连接杆17接触的传感器。

主轴13外圆周底部均匀安装有用于夹持阀门开关的夹持板8，主轴13外圆周安装有用于调节夹持板8的夹持板调节机构7，调速机构5通过第一连接杆4与外环2上均匀设置的第一卡槽3卡接，外环2通过第二连接杆11与位于夹持板8下方的底盘9固定连接，底盘9上的两个固定板10之间设置有阀体，底盘9一侧安装有用于检测阀门气密性的气密性检测机构12。

如图8至14所示，调速机构5由第一电缸501、第六连接杆502、第一皮带轮503、第一套筒504、第二套筒505、第二弹簧506、第二连接轴507、第七连接杆508、第一电机509、第二皮带轮510、皮带511、第三套筒512、连接板513、第三连接轴514、第一齿轮515、固定环516、第一齿圈517、第一滑槽518、第一凸块519、第二凸块520、第二滑槽521、第一卡块522、第二卡槽523、第二齿轮524联接构成，调速机构5为：第二连接轴507外圆周滑动连接相互插接的第一套筒504和第二套筒505，第一套筒504与第一连接杆4连接，支撑架1上安装有驱动第二皮带轮510转动的第一电机509，第二皮带轮510通过皮带511与安装在第一套筒504外圆周的第一皮带轮503传动连接，第二连接轴507上端通过第七连接杆508与第一电机509固定连接，第二连接轴507下端安装有第三套筒512，支撑架1上安装有带动第六连接杆502在垂直方向移动的第一电缸501，第六连接杆502与第三套筒512固定连接，第二连接轴507外圆周设置有第二弹簧506，第二弹簧506一端与第七连接杆508连接，第二弹簧506另一端与第二套筒505连接，第三套筒512底部圆周方向均匀设置有与主轴13上端面的第二卡槽523卡接的第一卡块522，第二连接轴507外圆周的第一凸块519与第二套筒505内圆周的第一滑槽518卡接，第二连接轴507外圆周第二凸块520与第三套筒512内圆周的第二滑槽521卡接。

支撑架1上安装有固定环516，固定环516内圆周安装有第一齿圈517，主轴13一端外圆周设置有第二齿轮524，第三套筒512外圆周设置有连接板513，连接板513通过第三连接轴514安装有第一齿轮515，第一齿轮515分别与第一齿圈517和第二齿轮524啮合传动。

如图15至图19所示，夹持板调节机构7由转盘701、第八连接杆702、连接盘703、第三卡槽704、连接块705、滑块706、第三弹簧707、第二卡块708、第四弹簧709、支撑板710、第三滑槽711、第四滑槽712、第四连接轴713、第五弹簧714联接构成，夹持板调节机构7为：主轴13底部外圆周方向均匀安装有与转盘701固定连接的第八连接杆702，主轴13外圆周安装有位于转盘701下方的连接盘703，连接盘703圆周方向均匀加工有与滑块706滑动连接的第四滑槽712，转盘701上加工有带动滑块706在第四滑槽712中滑动的第三滑槽711，滑块706与夹持板8连接，夹持板8通过第五弹簧714与主轴13底部的第四连接轴713固定连接。

转盘701圆周方向均匀设置的侧板通过第三弹簧707与第二卡块708固定连接，连接盘703上滑动连接有连接块705，连接块705上均匀加工有与第二卡块708卡接的第三卡槽704，连接块705底部通过第四弹簧709与连接盘703的支撑板710固定连接。转盘701在转动过程中，转盘701带动第二卡块708与连接块705上的第三卡槽704卡接，用于使得夹持板8更好的卡紧阀门开关。

如图20所示，气密性检测机构12由气密性检测仪1201、第二电缸1202、圆弧板1203、第三齿轮1204、第二齿圈1205、第二电机1206、第九连接杆1207、第三凸块1208、第六弹簧1209联接构成，气密性检测机构12为：用于检测阀门气密性的气密性检测仪1201与第二电缸1202的输出轴连接，圆弧板1203上圆周侧壁安装有第三齿轮1204啮合传动的第二齿圈1205，第二电机1206的输出轴与第三齿轮1204连接，第三齿轮1204通过第九连接杆1207与气密性检测仪1201连接，圆弧板1203底部通过第六弹簧1209与第三凸块1208连接，第三凸块1208与底盘9的凹槽卡接，用于调节气密性检测仪1201的位置和角度。

本实施例的工作原理如下：(1)检测阀门开关的耐疲劳性：启动第一电机509。第一电机509的输出轴带动第二皮带轮510转动，第二皮带轮510通过皮带511带动第一皮带轮503转动，第一皮带轮503带动第一套筒504转动，第一套筒504与第二套筒505卡接，第一套筒504带动第二套筒505转动，第二套筒505上的第一滑槽518与第二连接轴507上的第一凸块519卡接带动第二连接轴507转动，第二连接轴507上的第二凸块520与第三套筒512上的第二滑槽521卡接，第二连接轴507带动第三套筒512转动，第三套筒512通过连接板513上的第三连接轴514带动第一齿轮515转动，第一齿轮515带动第二齿轮524转动，第二齿轮524带动主轴13转动，主轴13通过第三连接杆15带动内环14转动，外环2不转动，卷簧6压缩，滑套20由于第五连接杆21的卡接，滑套20沿着主轴13在垂直方向移动，主轴13推动套环16在垂直方向移动，套环16带动第四连接杆17在第一连接轴19上沿垂直方向移动，第四连接杆17在垂直方向运动会接触到第一连接轴19上的传感器，传感器将第一连接轴19的运动信号传输至显示屏，通过检测第一连接轴19的运动，间接检测阀门开关的耐疲劳性。

主轴13通过第八连接杆702带动转盘701转动，转盘701上的第三滑槽711在转动过程中，推动滑块706在连接盘703的第四滑槽712中滑动，滑块706带动夹持板8夹紧阀门开关，主轴13依次通过连接盘703、滑块706带动夹持板8上的阀门开关旋转，完成打开阀门的工作。

当阀门开关旋转至最大时，第二弹簧506压缩，第二弹簧506带动第二套筒505与第一套筒504分离，第一套筒504带动第一连接杆4在垂直方向移动，第一连接杆4与外环2上的第一卡槽3分离，卷簧6复位，卷簧6带动外环2转动，外环2通过第五连接杆21带动滑套20转动，用于滑套20复位。外环2通过第二连接杆11带动底盘9转动，底盘9上的阀体也转动，完成关闭阀门的工作。

主轴13需要提高转速时，启动第一电缸501，第一电缸501的输出轴带动第六连接杆502在垂直方向运动，第六连接杆502带动第三套筒512在垂直方向运动，第三套筒512底部的第一卡块522与主轴13上的第二卡槽523卡接，第三套筒512带动主轴13转动。

（2）检测阀门的气密性：通过第二电缸1202调节气密性检测仪1201的位置，通过第二电机1206驱动第三齿轮1204在第二齿圈1205上运动，调节气密性检测仪1201的角度，气密性检测仪1201用于检测阀门的气密性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种阀门疲劳试验装置，其特征在于：在支撑架（1）上设置有用于调节主轴（13）转速的调速机构（5），主轴（13）外圆周通过第三连接杆（15）设置有位于主轴（13）外圆周的内环（14），内环（14）外圆周通过卷簧（6）与位于内环（14）外圆周的外环（2）连接，主轴（13）外圆周螺纹连接有滑套（20），外环（2）通过圆周方向均匀设置的第五连接杆（21）与滑套（20）连接，滑套（20）与设置在主轴（13）外圆周的套环（16）接触，套环（16）位于滑套（20）下方，套环（16）通过圆周方向均匀设置的第四连接杆（17）与第一连接轴（19）在垂直方向滑动连接，第一连接轴（19）上设置有与第四连接杆（17）连接的第一弹簧（18），第一连接轴（19）上设置有与第四连接杆（17）接触的传感器；

主轴（13）外圆周设置有用于调节夹持板（8）的夹持板调节机构（7），主轴（13）外圆周底部均匀设置有用于夹持阀门开关的夹持板（8），调速机构（5）通过第一连接杆（4）与外环（2）上均匀设置的第一卡槽（3）卡接，外环（2）通过第二连接杆（11）与位于夹持板（8）下方的底盘（9）固定连接，底盘（9）上的两个固定板（10）之间设置有阀体，底盘（9）一侧设置有用于检测阀门气密性的气密性检测机构（12）；

所述的调速机构（5）为：第二连接轴（507）外圆周设置相互插接的第一套筒（504）和第二套筒（505），第一套筒（504）与第一连接杆（4）连接，支撑架（1）上设置有驱动第二皮带轮（510）转动的第一电机（509），第二皮带轮（510）通过皮带（511）与设置在第一套筒（504）外圆周的第一皮带轮（503）传动连接，第二连接轴（507）上端通过第七连接杆（508）与第一电机（509）固定连接、下端设置有第三套筒（512），支撑架（1）上设置有带动第六连接杆（502）在垂直方向移动的第一电缸（501），第六连接杆（502）与第三套筒（512）固定连接，第二连接轴（507）外圆周设置有第二弹簧（506），第二弹簧（506）一端与第七连接杆（508）连接、另一端与第二套筒（505）连接，第三套筒（512）底部圆周方向均匀设置有与主轴（13）上端面的第二卡槽（523）卡接的第一卡块（522），第二连接轴（507）外圆周的第一凸块（519）与第二套筒（505）内圆周的第一滑槽（518）卡接，第二连接轴（507）外圆周第二凸块（520）与第三套筒（512）内圆周的第二滑槽（521）卡接；

支撑架（1）上设置有固定环（516），固定环（516）内圆周设置有第一齿圈（517），主轴（13）一端外圆周设置有第二齿轮（524），第三套筒（512）外圆周设置有连接板（513），连接板（513）通过第三连接轴（514）设置有第一齿轮（515），第一齿轮（515）分别与第一齿圈（517）和第二齿轮（524）啮合传动；

夹持板调节机构（7）为：主轴（13）底部外圆周方向均匀设置有与转盘（701）固定连接的第八连接杆（702），主轴（13）外圆周设置有位于转盘（701）下方的连接盘（703），连接盘（703）圆周方向均匀加工有与滑块（706）滑动连接的第四滑槽（712），转盘（701）上加工有带动滑块（706）在第四滑槽（712）中滑动的第三滑槽（711），滑块（706）与夹持板（8）连接，夹持板（8）通过第五弹簧（714）与主轴（13）底部的第四连接轴（713）固定连接；

所述的转盘（701）圆周方向均匀设置的侧板通过第三弹簧（707）与第二卡块（708）固定连接，连接盘（703）上滑动连接有连接块（705），连接块（705）上均匀加工有与第二卡块（708）卡接的第三卡槽（704），连接块（705）底部通过第四弹簧（709）与连接盘（703）的支撑板（710）固定连接；

气密性检测机构（12）为：用于检测阀门气密性的气密性检测仪（1201）与第二电缸（1202）的输出轴连接，圆弧板（1203）上圆周侧壁设置有第三齿轮（1204）啮合传动的第二齿圈（1205），第二电机（1206）的输出轴与第三齿轮（1204）连接，第三齿轮（1204）通过第九连接杆（1207）与气密性检测仪（1201）连接，圆弧板（1203）底部通过第六弹簧（1209）与第三凸块（1208）连接，第三凸块（1208）与底盘（9）的凹槽卡接。