專利名稱：球閥抗扭矩實驗機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于閥門抗扭矩實驗的實驗機，特別涉及一種針對球閥的抗扭矩實驗機。
背景技術(shù)：
當(dāng)閥門受到的扭矩大到一定值時將導(dǎo)致閥門的泄漏，因此特別對于閥門在使用時承受較大扭矩或閥門正常使用時經(jīng)常要承受扭矩的情況，在閥門投入使用前或出廠前最好經(jīng)過一定的抗扭矩測試，目前尚沒有適于進(jìn)行批量測試的專用的抗扭矩實驗機，盡管可以臨時組裝測試裝置針對個別閥門一對一地進(jìn)行單獨實驗，但通常勞動強度較大，不易保證測試精度，而且復(fù)現(xiàn)性不好。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種專用的球閥抗扭矩實驗機，屬于半自動設(shè)備，測試時勞動強度小，可以保證良好的測試精度，測試復(fù)現(xiàn)性好。本實用新型主要采用的技術(shù)方案一種球閥抗扭矩實驗機，包括扭矩傳感器、管路緊固裝置、第一管路和第二管路， 所述扭矩傳感器和管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，相互之間留有距離，所述扭矩傳感器的連接軸的軸線與所述管路緊固裝置所能緊固的管路的軸線位于同一直線上，所述第一管路的外端為與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸同軸連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端為與外管路連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路由所述管路緊固裝置固定。所述管路緊固裝置優(yōu)選為中空的三爪卡盤，所述第二管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。所述實驗臺上還應(yīng)設(shè)有用于支撐所述第一管路的第一支撐。所述第一管路的外端與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸的軸端上分別設(shè)有相互配套的連接法蘭，所述第二管路的外端和所述外管路的內(nèi)端分別設(shè)有相互配套的連接法蘭， 所述第一管路和第二管路的內(nèi)端為可以旋接在所述被測閥門上的帶螺紋的管口。所述外管路的外端連接有軟管，所述軟管通過水泵連接水箱或水槽。所述水泵和水箱(或水槽)可以安裝在所述底座內(nèi)，也可以安裝在所述底座上。所述實驗臺的臺面優(yōu)選用拉絲不銹鋼覆蓋，并裝有有機玻璃水槽。優(yōu)選地，上述任一一種所述球閥抗扭矩實驗機的扭矩傳感器的外側(cè)連接軸連接有驅(qū)動電機作為扭矩施加裝置，所述驅(qū)動電機通過電機支撐座固定安裝在所述實驗臺上。本實用新型的有益效果本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可對各種球閥進(jìn)行半自動的抗扭矩測試，可靠性高、復(fù)現(xiàn)性好；由于采用PLC進(jìn)行電氣控制以及采用伺服電機作為施加扭矩的裝置，可控性好，控制精度高，測試結(jié)果的可信度高。
圖1為本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供了一種球閥抗扭矩實驗機，用于測試球閥在保證不泄漏的前提下可以承受多大的扭矩，即抗扭矩能力的大小。其機械部分包括扭矩傳感器1、 管路緊固裝置、第一管路3和第二管路5，主要完成對被測閥門施加扭矩。所述扭矩傳感器和管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，相互之間留有距離，所述扭矩傳感器的連接軸的軸線與所述管路緊固裝置所能緊固的管路的軸線位于同一直線上，所述第一管路的外端為與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸同軸連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門4連接的連接端，所述第二管路的外端為與外管路7連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路由所述管路緊固裝置固定。所述管路緊固裝置優(yōu)選為中空的三爪卡盤6，所述第二管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。當(dāng)連接被測閥門和所述第二管路時，該三爪卡盤可以對所述第二管路起到一定的支撐作用，進(jìn)行測試時，利用該三爪卡盤抓緊所述第二管路，間接地使被測閥門與第二管路連接的一端固定。所述第一管路和第二管路的長短可以根據(jù)測試需要進(jìn)行設(shè)置，為了提高所述第一管路和第二管路的剛性，可以在實驗臺上設(shè)置用于支撐所述第一管路的第一支撐2和/或用于支撐所述第二管路的第二支撐。所述第一管路的外端與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸的軸端上可分別設(shè)有相互配套的連接法蘭，所述第二管路的外端和所述外管路的內(nèi)端可分別設(shè)有相互配套的連接法蘭，所述第一管路和第二管路的內(nèi)端為可以旋接在所述被測閥門上的帶螺紋的管口，且二者旋向相同。所述法蘭優(yōu)選采取八孔法蘭盤，采用螺釘緊固，安裝、使用方便且能夠承受較大的扭矩，適于扭矩測試。所述外管路的外端連接有軟管，以便于被測閥門和第二管路的連接和安裝，所述軟管通過水泵連接水箱或水槽，所述第一管路的外端封閉。測試時，啟動所述水泵，向所述第一管路和第二管路中注滿測試用介質(zhì)(如水)，該測試用介質(zhì)不流動，僅僅是模擬管路內(nèi)的介質(zhì)壓力。所述軟管優(yōu)選采用不銹鋼軟管，具有良好的柔軟性、耐蝕性、耐高溫、耐磨損， 其上還可設(shè)有節(jié)流閥，在測試完成后可以將測試用介質(zhì)引回到水箱或水槽中。所述實驗臺下可以設(shè)有底座，底座位于整個設(shè)備的下部，作為本實驗機穩(wěn)定的基礎(chǔ)。所述底座可以由鋁型材搭建而成，既能使實驗機具有足夠的強度，又使實驗機具有美觀的外形。所述底座的底部安裝有萬向腳輪，方便整臺球閥抗扭矩實驗機的移動。 出于節(jié)省空間考慮，所述水泵和水箱(或水槽)可以安裝在所述底座內(nèi)，也可以安裝在所述底座上。因為在測試過程中有可能有測試用介質(zhì)從管路中滲出來，所以所述實驗臺的臺面優(yōu)選用拉絲不銹鋼覆蓋，并裝有有機玻璃水槽，方便回收測試過程中被測閥門可能滲漏的測試用介質(zhì)。測試時，可以采用現(xiàn)有技術(shù)下的各種適宜的方式(如手動搖把)在所述扭矩傳感器的外側(cè)連接軸上施加扭矩，注意施加扭矩時應(yīng)考慮到被測閥門和第一、第二管路連接處的螺紋旋向問題，避免施加扭矩使被測閥門與第一、第二管路松脫，觀察被測閥門是否泄漏， 改變所施加的扭矩的大小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)被測閥門出現(xiàn)了滲漏，即證明該扭矩為被測閥門可承受的最大扭矩。優(yōu)選地，上述任一一種所述球閥抗扭矩實驗機的所述扭矩傳感器的外側(cè)連接軸可以連接有驅(qū)動電機作為扭矩施加裝置，所述驅(qū)動電機通過一電機支撐座固定安裝在所述實驗臺上。所述驅(qū)動電機優(yōu)選采用伺服電機，便于對所施加的扭矩進(jìn)行精確控制。前述的各種連接軸均可以為聯(lián)軸器。本球閥抗扭矩實驗機還包括電氣控制部分，優(yōu)選采用檢測控制裝置，完成對檢測控制工藝流程的自動化控制。所述檢測控制裝置設(shè)有中央處理主機、人工輸入裝置和顯示裝置，所述中央處理主機設(shè)有用于控制所述驅(qū)動電機工作的驅(qū)動電機控制線路、用于控制所述水泵工作的水泵控制線路和用于扭矩信號采集的傳感信號接收線路。所述檢測控制裝置可以接收扭矩傳感器傳回的實測扭矩信息，直接用作測試結(jié)果或反饋給伺服電機以形成控制的閉環(huán)，從而實現(xiàn)對伺服電機所施加扭矩的精確控制，所述檢測控制裝置還可對水泵和伺服電機的輸出量進(jìn)行精確控制。操作人員可以通過所述人工輸入裝置輸入控制指令 (如水泵的開啟和關(guān)閉指令)、對通訊端口的選擇指令和/或設(shè)定參數(shù)(如所施加的扭矩的大小和方向、水泵的出口壓力等)，測試結(jié)果數(shù)據(jù)(如扭矩的值)或表明實驗機運行狀態(tài)的信息 (如實驗機是否準(zhǔn)備就緒、測試是否正在進(jìn)行、是否發(fā)生了故障等)都可以通過所述顯示裝置直觀地顯示出來。通過所述人工輸入裝置輸入的控制信息、對通訊端口的選擇和/或設(shè)定參數(shù)的值也可以顯示在所述顯示裝置上。所述檢測控制裝置還可以連有上位機，上位機中安裝有配套軟件，操作人員可通過上位機直接發(fā)布指令，凡是可以顯示在所述顯示裝置上的信息都可以顯示在所述上位機的顯示器上。所述檢測控制裝置的核心部分可以采用PLC，例如采用西門子S7-200系列的PLC 用于伺服電機的動作控制和試驗過程的協(xié)調(diào)控制。為了試驗結(jié)果的盡可能準(zhǔn)確，同時也出于安全的考慮，在試驗中應(yīng)注意以下事項A.被測閥門測試前要清洗干凈，保證不影響測試結(jié)果；B.要經(jīng)常擦拭伺服電機，保持伺服電機表面的干燥和清潔；C.測試過程中會有水滲出，要經(jīng)常擦拭實驗臺的臺面，保持干燥，注意有機玻璃水槽內(nèi)的水不要溢出；D.要經(jīng)常更換水箱里的水，設(shè)備長時間不用要把水箱里的水排凈。下面以被測球閥為DN25球閥為例說明完整的檢測過程一、安裝過程將第二管路(較短的測試管)無法蘭盤的一端穿過三爪卡盤，旋入到DN25球閥內(nèi)， 確保管路和球閥的密封良好；握住不銹鋼軟管，先移動再旋轉(zhuǎn)第二管路，使外管路的固定接頭和第二管路的法蘭盤接近，并對齊兩法蘭盤上的八個光孔，上緊螺栓，注意被測閥門的開關(guān)向上；將第一管路(約Im長的測試管路)無法蘭盤的一端旋入DN25球閥內(nèi)，在旋入的同時觀察第一管路法蘭盤和扭矩傳感器接頭，使兩者間隙很小且光孔相對齊。[0039]上緊第一管路的法蘭盤和扭矩傳感器接頭的八條聯(lián)接螺栓；旋轉(zhuǎn)三爪卡盤上的扳手，夾牢第二管路，開始進(jìn)行球閥測試。二、測試過程通過上位機啟動軟件對PLC發(fā)布指令，所述PLC控制水泵的開關(guān)和流量以及伺服電機的轉(zhuǎn)速，并接收來自扭矩傳感器的測試數(shù)據(jù)，通過信息顯示區(qū)直觀的顯示出來。三、拆卸過程測試完畢后，打開不銹鋼軟管上的節(jié)流閥，使DN25球閥和測試管道內(nèi)的水流回水箱。旋轉(zhuǎn)三爪卡盤上的扳手，松開第二管路；拆除不銹鋼軟管的固定接頭和第二管路的法蘭盤的連接螺栓；握住不銹鋼軟管，把它的固定接頭和第二管路的法蘭盤錯開；把第二管路從DN25球閥內(nèi)旋出，并將第二管路從三爪卡盤內(nèi)抽出；拆除第一管路法蘭盤和扭矩傳感器接頭的連接螺釘，把第一管路從DN25球閥內(nèi)旋出。本實用新型為半自動設(shè)備，裝拆被測閥門由操作人員手動完成，被測閥門的檢測由設(shè)備自動完成，其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性及穩(wěn)定性高，可應(yīng)用于各種球閥的抗扭矩測試。
權(quán)利要求1.一種球閥抗扭矩實驗機，其特征在于包括扭矩傳感器、管路緊固裝置、第一管路和第二管路，所述扭矩傳感器和管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，相互之間留有距離，所述扭矩傳感器的連接軸的軸線與所述管路緊固裝置所能緊固的管路的軸線位于同一直線上，所述第一管路的外端為與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸同軸連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端為與外管路連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路由所述管路緊固裝置固定。
2.如權(quán)利要求1所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述管路緊固裝置為中空的三爪卡盤，所述第二管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。
3.如權(quán)利要求2所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述實驗臺上還設(shè)有用于支撐所述第一管路的第一支撐。
4.如權(quán)利要求3所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述第一管路的外端與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸的軸端上分別設(shè)有相互配套的連接法蘭，所述第二管路的外端和所述外管路的內(nèi)端分別設(shè)有相互配套的連接法蘭，所述第一管路和第二管路的內(nèi)端為可以旋接在所述被測閥門上的帶螺紋的管口。
5.如權(quán)利要求4所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述外管路的外端連接有軟管，所述軟管通過水泵連接水箱或水槽。
6.如權(quán)利要求5所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述實驗臺下設(shè)有底座，所述底座的底部安裝有萬向腳輪。
7.如權(quán)利要求6所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述水泵和水箱或水槽安裝在所述底座內(nèi)或所述底座上。
8.如權(quán)利要求7所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述實驗臺的臺面用拉絲不銹鋼覆蓋，并裝有有機玻璃水槽。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于所述扭矩傳感器的外側(cè)連接軸連接有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過電機支撐座固定安裝在所述實驗臺上。
10.如權(quán)利要求9所述的球閥抗扭矩實驗機，其特征在于還設(shè)有檢測控制裝置，所述檢測控制裝置設(shè)有中央處理主機、人工輸入裝置和顯示裝置，所述中央處理主機設(shè)有用于控制所述驅(qū)動電機工作的驅(qū)動電機控制線路、用于控制所述水泵工作的水泵控制線路和用于扭矩信號采集的傳感信號接收線路。
專利摘要本實用新型涉及一種球閥抗扭矩實驗機，包括扭矩傳感器、管路緊固裝置、第一管路和第二管路，所述扭矩傳感器和管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，相互之間留有距離，所述扭矩傳感器的連接軸的軸線與所述管路緊固裝置所能緊固的管路的軸線位于同一直線上，所述第一管路的外端為與所述扭矩傳感器的內(nèi)側(cè)連接軸同軸連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端為與外管路連接的連接端，內(nèi)端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路由所述管路緊固裝置固定。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可對各種球閥進(jìn)行半自動的抗扭矩測試，可靠性高、復(fù)現(xiàn)性好、電氣可控性好、控制精度高、測試結(jié)果可信度高。
文檔編號G01M13/00GK202305187SQ201120371468
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者劉子義 申請人:北京艾迪西暖通科技有限公司, 浙江艾迪西流體控制股份有限公司