CN218725271U - 一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，包括控制台、加载台和阀杆固定装置三部分，所述加载台包括活塞杆、推拉力传感器、液压系统；所述阀杆固定装置包括连接支架、执行器，各部件连接部位均采用腰型孔；所述连接支架固定在所述加载台上，所述连接支架上部有连接接盘，执行器安装于连接接盘上，通过连接支架固定在所述加载台上；所述执行器还包括固定夹具、支撑板、防侧倾支架、移动式操作平台。该测试台是推力和阀杆应变测试于一体的成套测试平台，占地面积小；固定夹具、支撑板、防侧倾支架、移动式操作平台设计简单，制作方便，性价比高；腰型孔既可消除加工和安装方向上的误差，又可以保证整机结构安装拆卸更换的灵活。

Description

一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台

技术领域

本实用新型涉及教学实验用具技术领域，更具体的说，涉及一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台。

背景技术

随着市场对人才培养质量的要求的不断提高以及不断升级，各种实验平台应用而生，其中就包括了推力校验测试台和阀杆应变测试台。随之而来的，对于实验装置的要求也越来越高。推力校验测试台是对物体的推力的大小进行测试，可以实现大推力执行机构的校验。阀杆应变测试台是利用执行机构及原有的推力校验台测量阀杆的受力情况。中国实用新型专利CN104062116B就公开了一种防卡堵射流清管器内部阀门受力测试系统；中国实用新型专利CN205879673U公开了一种推力测试机构。

目前阶段，测试台功能单一，大推力执行机构校验和阀杆受力情况校验是用不同的测试平台。传统执行机构控制系统以无法满足当下的实验需求，而且设备的结构设计缺乏灵活性，不利于实际使用。而在实训中，为了解决此问题，需要设计一种能兼容多种功能的执行机构测试台。本实用新型是为满足大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家科技重大专项中CAP非能动核电机组关键调试装置/工器具国产化及模块化集成研究的便携式、模块化阀门诊断及监测系统装置国产化项目专门设计的测试台。该测试台是推力测试和阀杆应变测试于一体的成套测试平台。

实用新型内容

本实用新型为了有效地解决以上技术问题，给出了一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，包括控制台、加载台和阀杆固定装置三部分；所述加载台包括活塞杆、推拉力传感器、液压系统；所述液压系统中包括压力传感器，所述压力传感器通讯连接所述控制台，用于检测所述液压系统中某一回路附近的压力值，并转换为电信号传递给所述控制台；所述活塞杆上端连接所述推拉力传感器下端，所述活塞杆下端连接所述液压系统；所述控制台分别与所述推拉力传感器、压力传感器、液压系统连接；所述阀杆固定装置包括连接支架、执行器，所述连接支架固定在所述加载台的法兰面上，所述连接支架上部有连接接盘，所述执行器安装于连接接盘上，通过连接支架固定在所述加载台上，所述控制台连接所述执行器；所述执行器包括转接套、开缝螺母A、开缝螺母B、推杆，所述推拉力传感器上端和所述转接套下端连接，使用时将被测阀杆下端通过所述开缝螺母B与所述转接套上端连接，被测阀杆上端通过开缝螺母A与所述推杆连接，所述推杆另一端与所述液压系统连接，由所述液压系统提供动力向下施加压力测试。

进一步的，所述液压系统包括油缸、油泵、电机、球阀、节流阀、电磁换向阀、比例溢流阀，所述电机连接所述油泵，用于为所述油泵提供动力；所述电磁换向阀用于控制所述液压系统充分充油、以排空空气；所述比例溢流阀的压力值可调节；

当需要进行负载测量时，首先开启所述电机带动所述油泵工作，反复操作所述电磁换向阀，使所述液压系统充分充油，确保内部空气排空；然后关闭所述电机和球阀进入负载试验阶段，如进行执行机构负载测量，则将所述推杆通过所述推拉力传感器与所述液压系统连接起来，如进行被测阀杆负载测量，则将所述被测阀杆通过所述推拉力传感器与所述液压系统连接起来；

当需要进行推拉力测量时，所述活塞杆向上运动，此时所述油缸上腔产生压力，由于所述球阀和节流阀均处于关闭状态，液压油只能流向所述比例溢流阀，所述比例溢流阀的压力值可调节，当被测推拉力小于所述比例溢流阀设定的压力值时，所述推拉力传感器直接测量出被测推拉力；如果该被测推拉力大于所述比例溢流阀设定的压力值时，则多余压力卸掉，液压油处于保压状态，通过所述推拉力传感器测量出被测推拉力。

进一步的，所述执行器还包括固定夹具、支撑板、防侧倾支架，所述固定夹具包括固定夹具头部和固定夹具底座，所述固定夹具底座采用桁架结构，所述固定夹具头部装配到所述连接支架上，所述固定夹具底座安装在所述加载台两侧，与所述固定夹具头部通过螺栓连接；所述固定夹具底座两侧通过螺栓连接所述防侧倾支架，所述固定夹具底座通过地脚螺栓与地面相连；所述支撑板从所述加载台法兰面上横向两侧延伸，与所述固定夹具底座固定连接。

进一步的，所述转接套中间安装横向延伸的光杆，所述光杆两端与所述连接支架活动连接，所述连接支架相应位置设置连接套限位装置。

进一步的，所述连接支架上设置阀杆限位装置，与被测阀杆活动连接，使所述被测阀杆保持竖直。

进一步的，所述连接接盘上设有定位止口，使所述推杆、被测阀杆和活塞杆三者的中心保持在一条直线上。

进一步的，所述固定夹具头部采用竖直腰型孔，所述固定夹具底座采用水平腰型孔，使所述固定夹具底座和固定夹具头部连接时在水平方向和竖直方向都可以活动调节。

进一步的，所述阀杆固定装置中各部件连接部位均采用腰型孔；所述推拉力传感器上下两端为两头内螺纹；所述活塞杆上端为外螺纹，与所述推拉力传感器下端内螺纹匹配，所述活塞杆与所述推拉力传感器通过内外螺纹连接；所述转接套为两头外螺纹，所述被测阀杆的两端均为外螺纹结构，所述开缝螺母B的内螺纹分别与所述被测阀杆下端和所述转接套上端外螺纹匹配；所述推拉力传感器上端内螺纹与所述转接套下端外螺纹匹配；所述开缝螺母A的内螺纹与所述被测阀杆上端外螺纹匹配；所述开缝螺母A、开缝螺母B的尺寸可以根据被测阀杆型号进行配置。

进一步的，所述控制台包括可触摸显示屏；所述加载台的压力传感器还设置多个压力检测接口。

进一步的，所述一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台还配置移动式操作平台和锁止装置，使用时将所述移动式操作平台移动至阀杆固定装置上方，与所述阀杆固定装置通过锁止装置固定连接。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型加载力较大，可系列化生产，最大可实现2000KN范围内的负载测量，可广泛应用在液压执行机构校准、阀门执行机构校准、推拉力校准等领域，开发潜力较大。

2.本实用新型将两种测试平台合成，不仅可以直接测量阀杆推拉力，同时也可以测量阀杆的受力情况，占地面积小，消耗能量较少，可以达到节能效果，试验台部件标准化生产，试验台整机成本相对低，性价比高。

3.本实用新型设置了压力传感器及多个压力检测接口，便于现场故障诊断及维修。

4.本实用新型固定夹具、支撑板、防侧倾支架、移动式操作平台设计简单，制作加工方便，性价比高；固定夹具底座采用桁架结构，桁架结构中桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在满足强度要求的基础上，节省了结构材料，最大程度的降低了整体重量和重心高度。试验台整体结构紧凑、配合紧密，空间上具有良好的支撑性，具有较高的稳定性和抗震性，可以进行登高操作，保证测试人员和测试仪器的安全，确保测试过程安全可靠进行。

5.本实用新型所有固定装置和支架都设有腰型孔，既可消除加工和安装方向上的误差，又可以保证整机结构安装拆卸更换的灵活，而且通过更换不同的开缝螺母和限位保护装置，可以满足多种规格型号阀杆的测量要求，适用范围广。

附图说明

为了更好地表达本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型的进行附图说明：

图1是测试台结构图；

图2是测试台等轴测视图；

图3是连接支架局部放大图；

图4是推拉力传感器外形图；

图5是开缝螺母结构图；

图6是移动式操作平台安装示意图；

附图标号说明：1.连接接盘，2.开缝螺母A，3.被测阀杆，4.开缝螺母B，5.推拉力传感器，6.连接支架，7.固定夹具头部，8.支撑板，9.固定夹具底座，10.加载台，11.电气接口，12.防侧倾支架，13.推杆，14.连接套限位装置，15.阀杆限位装置，16.移动式操作平台。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行细致全面地描述与说明,可以使得本领域的技术人员更好的了解本实用新型。

实施例一参阅图1-5，一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，包括控制台、加载台10和阀杆固定装置三部分。控制台包括可触摸显示屏，加载台10远程连接控制台。加载台10包括活塞杆、推拉力传感器5、液压系统，液压系统内置压力传感器，压力传感器通讯连接控制台，压力传感器检测液压系统中某一回路附近的压力值，并转换为电信号传递给控制台。活塞杆上端连接推拉力传感器5下端，活塞杆下端连接液压系统，控制台分别与推拉力传感器5、压力传感器、液压系统连接；压力传感器设置多个压力检测接口。阀杆固定装置包括连接支架6、执行器，连接支架6固定在加载台10的法兰面上，连接支架6上部有连接接盘1，连接接盘1上设有定位止口，使推杆13、被测阀杆3和活塞杆三者的中心保持在一条直线上，连接接盘1的形式和尺寸需根据执行器型号进行定制。推拉力传感器5为外部供应商成品采购配套。

执行器安装于连接接盘1上，通过连接支架6固定在加载台10上，控制台连接执行器，执行器包括转接套、开缝螺母A2、开缝螺母B4、推杆13、固定夹具、支撑板8、防侧倾支架12，当执行器高度过高和重量过大时可通过连接固定夹具、支撑板8、防侧倾支架12提高整个阀杆固定装置的安全性和可靠性，保证测量过程安全进行。固定夹具包括固定夹具头部7和固定夹具底座9，固定夹具底座9采用桁架结构，桁架结构中桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在满足强度要求的基础上，节省了结构材料，为被测阀杆3应变测量过程提供了可靠性和安全性。固定夹具头部7装配到连接支架6上，固定夹具底座9安装在加载台10两侧，与固定夹具头部7通过螺栓连接；固定夹具底座9两侧通过螺栓连接防侧倾支架12，固定夹具底座9通过地脚螺栓与地面相连；支撑板8从加载台10法兰面上横向两侧延伸，与固定夹具底座9固定连接。固定夹具头部7采用竖直腰型孔，固定夹具底座9采用水平腰型孔，使固定夹具底座9和固定夹具头部7连接时在水平方向和竖直方向都可以活动调节，进而消除高度方向上的安装间隙和加工误差。固定夹具底座9两侧通过螺栓连接防侧倾支架12进一步提高其稳定性，固定夹具底座9可通过地脚螺栓与地面相连。

推拉力传感器5上端和转接套下端连接，使用时将被测阀杆3下端通过开缝螺母B4与转接套上端连接，被测阀杆3上端通过开缝螺母A2与推杆13连接，推杆13另一端与液压系统连接，由液压系统提供动力向下施加压力测试。压力传感器、推拉力传感器5的检测信号均由电气接口11反馈至控制台。

液压系统包括油缸，油泵，电机，球阀、节流阀、电磁换向阀，比例溢流阀，当需要进行负载测量时，首先开启电机带动油泵工作，反复操作电磁换向阀，使液压系统充分充油，确保内部空气排空；然后关闭电机和球阀进入负载试验阶段，如进行执行机构负载测量，则将推杆通过推拉力传感器连接起来，如进行被测阀杆负载测量，则将被测阀杆通过推拉力传感器连接起来；当需要进行推拉力测量时，活塞杆向上运动，此时油缸上腔产生压力，由于球阀和节流阀均处于关闭状态，液压油只能流向比例溢流阀，比例溢流阀的压力值可调节，当被测推拉力小于比例溢流阀设定的压力值时，推拉力传感器直接测量出被测推拉力；如果该被测推拉力大于比例溢流阀设定的压力值时，则多余压力卸掉，液压油处于保压状态，通过推拉力传感器测量出被测推拉力。油缸及配套的油泵、电机、比例溢流阀的规格大小决定了负载测量范围，为现有技术不在赘述。目前该系列试验台最大实现2800KN范围内的测量，本实用新型中根据项目具体要求选择了2000KN的规格。

当执行器产生推力时，被测阀杆3受到方向向下的推力。为了避免极端情况下，被测阀杆3受到推力后产生的变形对推拉力传感器5产生冲击以及被测阀杆3断裂蹦出对周围操作人员和设备造成伤害，转接套中间安装横向延伸的光杆，光杆两端与连接支架6活动连接，连接支架6相应位置设置连接套限位装置14。连接套限位装置14可以避免测试过程中被测阀杆3产生变形或折断时对推拉力传感器5产生冲击或破坏。连接支架上设置阀杆限位装置，与被测阀杆活动连接，使被测阀杆保持竖直。

阀杆固定装置中各部件连接部位均采用腰型孔；推拉力传感器5上下两端为两头内螺纹；推拉力传感器5上端内螺纹与转接套下端外螺纹匹配；活塞杆上端为外螺纹，与推拉力传感器5下端内螺纹匹配；活塞杆与推拉力传感器5通过内外螺纹连接；转接套为两头外螺纹，使用这种形式转接套可以尽可能缩短开缝螺母B4与推拉力传感器5之间的距离，避免在执行器向下推动被测阀杆3时此部分产生变形。被测阀杆3的两端均为外螺纹结构，开缝螺母B4的内螺纹分别与被测阀杆3下端和转接套上端外螺纹匹配；开缝螺母A2的内螺纹与被测阀杆3上端螺纹匹配；开缝螺母A2、开缝螺母B4的尺寸可以根据被测阀杆3型号进行配置。本实用新型的压力传感器，结合PLC控制系统集成，实现数字化显示，测力准确，快速，响应高。

参阅图6，实施例二与实施例一相似，不同的是，为满足阀杆测试应变台安装和测试过程中的登高作业要求，保障登高作业人员的安全，本实用新型还配置了移动式操作平台16，使用时将移动式操作平台16移动至阀杆固定装置上方，与阀杆固定装置通过锁止装置固定连接。移动式操作平台16下方配备登高阶梯，上方设有平台和栏杆，从而满足操作人员登高作业要求。

工作过程：当需要进行推力测试时，将被测执行机构连接推拉力传感器5，将压力传感器和推拉力传感器5的结果反馈至控制台；当需要进行阀杆应变测试时，将被测阀杆3按上述步骤安装，执行器的推杆13与被测阀杆3的上部连接，被测阀杆3的下部与推拉力传感器5的上部连接，推拉力传感器5的下部与活塞杆连接，执行器连接加载台10的液压系统，提供向上或向下的动力，此时被测阀杆3受到拉应力或压应力，将压力传感器和推拉力传感器5的结果反馈至控制台。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，包括控制台、加载台和阀杆固定装置三部分；所述加载台包括活塞杆、推拉力传感器、液压系统；所述液压系统中包括压力传感器，所述压力传感器通讯连接所述控制台，用于检测所述液压系统中某一回路附近的压力值，并转换为电信号传递给所述控制台；所述活塞杆上端连接所述推拉力传感器下端，所述活塞杆下端连接所述液压系统；所述控制台分别与所述推拉力传感器、压力传感器、液压系统连接；所述阀杆固定装置包括连接支架、执行器，所述连接支架固定在所述加载台的法兰面上，所述连接支架上部有连接接盘，所述执行器安装于连接接盘上，通过连接支架固定在所述加载台上，所述控制台连接所述执行器；所述执行器包括转接套、开缝螺母A、开缝螺母B、推杆，所述推拉力传感器上端和所述转接套下端连接，使用时将被测阀杆下端通过所述开缝螺母B与所述转接套上端连接，被测阀杆上端通过开缝螺母A与所述推杆连接，所述推杆另一端与所述液压系统连接，由所述液压系统提供动力向下施加压力测试。

2.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述液压系统包括油缸、油泵、电机、球阀、节流阀、电磁换向阀、比例溢流阀，所述电机连接所述油泵，用于为所述油泵提供动力；所述电磁换向阀用于控制所述液压系统充分充油、以排空空气；所述比例溢流阀的压力值可调节；如进行执行机构负载测量，则将所述推杆通过所述推拉力传感器与所述液压系统连接起来，如进行被测阀杆负载测量，则将所述被测阀杆通过所述推拉力传感器与所述液压系统连接起来。

3.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述执行器还包括固定夹具、支撑板、防侧倾支架，所述固定夹具包括固定夹具头部和固定夹具底座，所述固定夹具底座采用桁架结构，所述固定夹具头部装配到所述连接支架上，所述固定夹具底座安装在所述加载台两侧，与所述固定夹具头部通过螺栓连接；所述固定夹具底座两侧通过螺栓连接所述防侧倾支架，所述固定夹具底座通过地脚螺栓与地面相连；所述支撑板从所述加载台法兰面上横向两侧延伸，与所述固定夹具底座固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述转接套中间安装横向延伸的光杆，所述光杆两端与所述连接支架活动连接，所述连接支架相应位置设置连接套限位装置。

5.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述连接支架上设置阀杆限位装置，与被测阀杆活动连接，使所述被测阀杆保持竖直。

6.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述连接接盘上设有定位止口，使所述推杆、被测阀杆和活塞杆三者的中心保持在一条直线上。

7.根据权利要求3所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述固定夹具头部采用竖直腰型孔，所述固定夹具底座采用水平腰型孔，使所述固定夹具底座和固定夹具头部连接时在水平方向和竖直方向都可以活动调节。

8.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述阀杆固定装置中各部件连接部位均采用腰型孔；所述推拉力传感器上下两端为内螺纹；所述活塞杆上端为外螺纹，与所述推拉力传感器下端内螺纹匹配，所述活塞杆与所述推拉力传感器通过内外螺纹连接；所述转接套为两头外螺纹，所述被测阀杆的两端均为外螺纹结构，所述开缝螺母B的内螺纹分别与所述被测阀杆下端和所述转接套上端外螺纹匹配；所述推拉力传感器上端内螺纹与所述转接套下端外螺纹匹配；所述开缝螺母A的内螺纹与所述被测阀杆上端外螺纹匹配；所述开缝螺母A、开缝螺母B的尺寸根据被测阀杆型号进行配置。

9.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述控制台包括可触摸显示屏；所述加载台的压力传感器还设置多个压力检测接口。

10.根据权利要求1所述的一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台，其特征在于，所述一种执行机构推力校验和阀杆应变测试台还配置移动式操作平台和锁止装置，使用时将所述移动式操作平台移动至阀杆固定装置上方，与所述阀杆固定装置通过锁止装置固定连接。

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