CN201637568U - 一种多功位高低温瓶阀寿命试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功位高低温瓶阀寿命试验机，包括耐用性试验装置、扭矩试验装置和测控系统，其中，测控系统用于控制并测试耐用性试验装置和扭矩试验装置；耐用性试验装置包括调压阀、气瓶、调速阀和自控球阀；扭矩试验装置包括电机、减速机和动态扭矩传感器。本寿命试验机可同时对气瓶阀进行耐用性试验、循环试验和抗过扭试验，全程计算机控制，试验数据准确。

Description

一种多功位高低温瓶阀寿命试验机

技术领域

本实用新型涉及气瓶阀寿命试验领域，特别是涉及一种多功位高低温瓶阀寿命试验机。

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

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功位高低温瓶阀寿命试验机，用于检测气瓶阀的耐用性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多功位高低温瓶阀寿命试验机，包括耐用性试验装置、扭矩试验装置和测控系统，所述的测控系统用于控制并测试所述的耐用性试验装置和扭矩试验装置；所述的耐用性试验装置包括调压阀、气瓶、调速阀和自控球阀；所述的调压阀一端与进气口相连，另一端通过管路依次连有所述的气瓶和调速阀；所述的气瓶和调速阀之间设有压力表；所述的调速阀与被测阀相连；所述的被测阀通过管路与自控球阀的一端相连，所述的自控球阀的另一端连有排气口；所述的被测阀与自控球阀之间设有压力传感器；所述的扭矩试验装置包括电机、减速机和动态扭矩传感器；所述的电机、减速机和动态扭矩传感器依次相连；所述的动态扭矩传感器与所述的被测阀的旋转手柄相连。

所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机还包括温度控制系统，用于控制所述的气瓶的温度。

所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机的动态扭矩传感器通过可伸缩夹具与所述的被测阀的旋转手柄相连。

所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机的电机为能够正反向运转的伺服电机。有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本寿命试验机可同时对气瓶阀进行耐用性试验、循环试验和抗过扭试验，其关键部件在完成10万次以上的耐用性试验次数后，仍然无故障，设备的测试过程自动化程度高，试验数据准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是本实用新型在进行耐用性试验时的流程图；

图3是本实用新型在进行循环试验时的流程图；

图4是本实用新型在进行抗过扭试验的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，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。

本实用新型的实施方式涉及一种多功位高低温瓶阀寿命试验机，如图1所示，包括耐用性试验装置、扭矩试验装置和测控系统，所述的测控系统用于控制并测试所述的耐用性试验装置和扭矩试验装置；所述的耐用性试验装置包括调压阀、气瓶、调速阀和自控球阀；所述的调压阀一端与进气口相连，另一端通过管路依次连有所述的气瓶和调速阀；所述的气瓶和调速阀之间设有压力表；所述的调速阀与被测阀相连；所述的被测阀通过管路与自控球阀的一端相连，所述的自控球阀的另一端连有排气口；所述的被测阀与自控球阀之间设有压力传感器；所述的扭矩试验装置包括电机、减速机和动态扭矩传感器；所述的电机、减速机和动态扭矩传感器依次相连，其中，电机为能够正反向运转的伺服电机；所述的动态扭矩传感器与所述的被测阀的旋转手柄相连，两者的相连是通过可伸缩夹具来实现。所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机还包括温度控制系统，用于控制所述的气瓶的温度。本寿命试验机可同时对气瓶阀进行耐用性试验、循环试验和抗过扭试验这三种试验，其中，耐用性试验通过耐用性试验装置来完成，循环试验和抗过扭试验通过扭矩试验装置来完成。这三种试验的原理如下：

耐用性试验原理：通过阀门所封闭的管路压力的检测来实现气瓶阀在长期使用中内泄露和外泄露的检测和判断。其具体步骤如图2所示：首先将气瓶阀夹装在试验机的阀座上，并将自控球阀关闭，打开气瓶阀，6秒后进入试验，此时气瓶阀出口为高气压。接着通过压力传感器测量气瓶阀出口的压力，如果在6秒内出口压力减小，则触发声光报警指示，亮起指示灯；如果在6秒内出口压力没有变化，则打开自控球阀，3秒后再关闭自控球阀，此时出口处的气压为大气气压，并且处于封闭状态。然后，观察6秒内出口压力是否变化，如果出口压力增加，则触发声光报警指示，亮起指示灯；如果出口压力没有变化，则打开气瓶阀，此时气瓶阀出口压力为高气压，最后判断循环次数是否达到预先设定的次数，如果没有达到，则重新测量气瓶阀出口的压力；如果达到了设定的次数，则自动停止试验。其中，压力传感器的选择应当相对大一点，因为在耐用性试验时有排放气冲击，如果要求管路压力为40MPa，则压力传感器选择60MPa为宜，试验次数可预先设定为2000-100000次，试验温度在-57℃和82℃之间变换。

循环试验原理：通过计算机一次设定扭矩大小(包括正反方向扭矩，次数和扭转速度)，以设定的速度达到扭矩设定值，再反向扭转到反向设定扭矩，直到设定次数自动停止。其具体步骤如图3所示：首先初始化各参数，即设定试验正反方向扭矩大小，循环扭转次数和速度。接着由伺服电机驱动气瓶阀的旋转手柄以设定的速度正向运转，并判断是否达到正向运转的设定扭矩，如果没有到，伺服电机则继续正向运转直至达到正向运转的设定扭矩；如果达到了正向运转的设定扭矩，伺服电机则驱动气瓶阀的旋转手柄以设定的速度反向运转，同时判断是否达到反向运转的设定扭矩，如果没有到，伺服电机则继续反向运转直至达到反向运转的设定扭矩；如果达到了反向运转的设定扭矩，计数器进行自动加一运算，并判断计数器的值是否达到了设定次数，如果没有达到，则重新返回伺服电机驱动气瓶阀的旋转手柄以设定的速度正向运转这一步，否则，自动停止试验。其中，电机、减速机和动态扭矩传感器的选择根据机器的额定扭矩来确定，如果机器的额定扭矩为20Nm，则机器的安全最大扭矩为20Nm×1.1＝22Nm，系数1.1表示机器最大过载量为10％，如果要求输出最大速度100rpmin，则选择速比为20∶1的效率为大于85％的摆线针轮减速机。0.4kW的伺服电机的输出扭矩为1.3Nm，那么与减速机连接后的输出扭矩则为1.3×20×0.85＝22.1Nm。因此当机器额定扭矩为20Nm时，需选择0.4kW伺服电机和20∶1的摆线针轮减速机。由于一般传感器都有20％的安全过载量，所以按照量程选择即可，不必留余量，故选择量程为20Nm的动态扭矩传感器即可。

抗过扭试验原理：计算机设定分为两个阶段试验，先到达设定扭力T，检测有无损坏，若无损坏，扭力再到达1.25T以上，并检测有无损坏。其中，抗过扭试验可以分为正向抗过扭试验和反向抗过扭试验，其原理相同，只是在旋转时的方向不同，故以下只对正向抗过扭试验进行说明。其具体步骤如图4所示：首先初始化各参数，即设定扭力。接着伺服电机以设定的扭力T驱动气瓶阀的旋转手柄，并判断气瓶阀有无损坏，如果损坏了，则触发声光报警提示，亮起指示灯；如果没有损坏，伺服电机则以1.25T的扭力驱动气瓶阀的旋转手柄，并判断气瓶阀有无损坏，如果损坏了，则触发声光报警提示，亮起指示灯；否则，结束试验。

由此可见，本寿命试验机可同时对气瓶阀进行耐用性试验、循环试验和抗过扭试验，其关键部件在完成10万次以上的耐用性试验次数后，仍然无故障，设备的测试过程自动化程度高，试验数据准确。

Claims (4)

1.一种多功位高低温瓶阀寿命试验机，包括耐用性试验装置、扭矩试验装置和测控系统，其特征在于，所述的测控系统用于控制并测试所述的耐用性试验装置和扭矩试验装置；所述的耐用性试验装置包括调压阀、气瓶、调速阀和自控球阀；所述的调压阀一端与进气口相连，另一端通过管路依次连有所述的气瓶和调速阀；所述的气瓶和调速阀之间设有压力表；所述的调速阀与被测阀相连；所述的被测阀通过管路与自控球阀的一端相连，所述的自控球阀的另一端连有排气口；所述的被测阀与自控球阀之间设有压力传感器；所述的扭矩试验装置包括电机、减速机和动态扭矩传感器；所述的电机、减速机和动态扭矩传感器依次相连；所述的动态扭矩传感器与所述的被测阀的旋转手柄相连。

2.根据权利要求1所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机，其特征在于，所述的试验机还包括温度控制系统，用于控制所述的气瓶的温度。

3.根据权利要求1所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机，其特征在于，所述的动态扭矩传感器通过可伸缩夹具与所述的被测阀的旋转手柄相连。

4.根据权利要求1所述的多功位高低温瓶阀寿命试验机，其特征在于，所述的电机为能够正反向运转的伺服电机。

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