一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了設(shè)備疲勞測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其包括氣源、扭矩模擬器和氣動(dòng)控制裝置，扭矩模擬器包括氣缸，氣缸中設(shè)有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞將氣缸分成第二氣室、第一氣室和第三氣室，第一氣室位于第二氣室和第三氣室中間，第二氣室中設(shè)有輸入軸，輸入軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與第一活塞和第二活塞連接，輸入軸另一端設(shè)有與被測(cè)試設(shè)備連接的連接軸，氣動(dòng)控制裝置一端與氣源連接，氣動(dòng)控制裝置另一端設(shè)有第一接口和第二接口，第一接口與第一氣室連接，第二接口與第二氣室和第三氣室連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝拆卸方便、測(cè)試簡便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于設(shè)備疲勞測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證閥門執(zhí)行器出售以后在工作中可以正常使用，通常需要對(duì)閥門執(zhí)行器進(jìn)行扭矩疲勞強(qiáng)度的測(cè)試?，F(xiàn)有技術(shù)中該測(cè)試需要將閥門執(zhí)行器與閥門通過管路連接，連接方式繁瑣復(fù)雜，工程較大，安裝拆卸非常之不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種安裝拆卸方便、測(cè)試簡便的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:包括氣源、扭矩模擬器和氣動(dòng)控制裝置，所述扭矩模擬器包括氣缸，氣缸中設(shè)有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞將所述氣缸分成第二氣室、第一氣室和第三氣室，第一氣室位于第二氣室和第三氣室中間，第二氣室中設(shè)有輸入軸，輸入軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與所述第一活塞和第二活塞連接，輸入軸另一端設(shè)有與被測(cè)試設(shè)備連接的連接軸，所述氣動(dòng)控制裝置一端與氣源連接，氣動(dòng)控制裝置另一端設(shè)有第一接口和第二接口，所述第一接口與所述第一氣室連接，所述第二接口與第二氣室和第三氣室連接。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪和齒條，所述齒條包括分別與所述第一活塞和第二活塞連接的第一齒條和第二齒條，所述第一齒條和第二齒條分別位于所述齒輪的兩側(cè)，所述齒輪套設(shè)于所述輸入軸上。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述氣缸包括缸體、前端蓋和后端蓋，缸體兩端分別與前端蓋和后端蓋密封連接，缸體上開設(shè)有供所述輸入軸穿過的軸孔，所述輸入軸通過密封圈與所述軸孔密封配合。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述輸入軸上套設(shè)有支撐導(dǎo)向環(huán)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述齒條包括矩形狀齒條本體，齒條本體朝向所述缸體側(cè)壁的端面具有與所述缸體形狀配合的弧面，所述齒條本體朝向所述齒輪的端面具有與所述齒輪嚙合的梯形牙齒。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括撥叉和連接板，撥叉與所述輸入軸固定連接，所述連接板包括分別與所述第一活塞和第二活塞固定連接的第一連接板和第二連接板，所述第一連接板和第二連接板分別位于撥叉兩側(cè)且分別通過銷軸與撥叉連接，撥叉上與所述第一連接板和第二連接板相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有分別與所述銷軸滑動(dòng)配合的滑槽。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述撥叉包括撥叉本體，撥叉本體朝向所述輸入軸的一端設(shè)有突起的連接圓筒，所述連接圓筒外壁設(shè)有矩形定位塊，所述輸入軸上設(shè)有與所述連接圓筒配合的中心孔，所述撥叉本體分別朝向所述第一連接板和第二連接板的兩端延伸有半橢圓形的肩部，所述滑槽位于撥叉本體兩端的肩部。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述連接板包括上板和下板，所述撥叉本體的肩部位于上板和下板之間，所述銷軸依次穿過上板、滑槽和下板。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置，所述氣動(dòng)控制裝置包括切斷閥、過濾減壓閥、單向閥、儲(chǔ)能裝置和電磁閥，所述第一接口和第二接口位于所述電磁閥上，所述儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)氣箱和安全閥，儲(chǔ)氣箱上設(shè)有壓力表。
[0013]采用上述方案，本發(fā)明通過該模擬扭矩疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置對(duì)閥門執(zhí)行器進(jìn)行模擬工況測(cè)試其疲勞強(qiáng)度，不用與閥門設(shè)備實(shí)際安裝檢測(cè)，使得該疲勞強(qiáng)度測(cè)試更簡單易行、設(shè)備的安裝拆卸更方便。
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例電氣接線示意圖；
附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例扭矩模擬器外觀示意圖；
附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例帶齒輪齒條式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的扭矩模擬器的結(jié)構(gòu)剖視圖；
附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例帶撥叉式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的扭矩模擬器的結(jié)構(gòu)剖視圖；
附圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例附圖3中齒條的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例附圖4中連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明的具體實(shí)施例如圖1-6所示是模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，包括氣源P、扭矩模擬器I和氣動(dòng)控制裝置3,扭矩模擬器I包括氣缸11,氣缸11中設(shè)有第一活塞12和第二活塞13,第一活塞12和第二活塞13將氣缸11分成第二氣室C2、第一氣室Cl和第三氣室C3，第一氣室Cl位于第二氣室C2和第三氣室C3中間，第二氣室C2中設(shè)有輸入軸2，輸入軸2 —端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與第一活塞12和第二活塞13連接,輸入軸2另一端設(shè)有與被測(cè)試設(shè)備8連接的連接軸7，氣動(dòng)控制裝置3 —端與氣源P連接，氣動(dòng)控制裝置3另一端設(shè)有第一接口 31和第二接口 32，第一接口 31與第一氣室Cl連接，第二接口 32與第二氣室C2和第三氣室C3連接。氣源P在氣動(dòng)控制裝置3的控制下，首先通過第二接口 32對(duì)第二氣室C2和第三氣室C3充氣，推動(dòng)第一活塞12和第二活塞13均朝向第一氣室Cl方向運(yùn)動(dòng)，第一活塞12和第二活塞13通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸入軸2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至起始位置。當(dāng)氣源P經(jīng)過第一接口 31進(jìn)入第一氣室Cl，使第一氣室Cl充氣并且推動(dòng)第一活塞12和第二活塞13分別向第二氣室C2和第三氣室C3運(yùn)動(dòng)，第一活塞12和第二活塞13通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸入軸2做逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。通過氣源P對(duì)第一氣室Cl或第二氣室C2、第三氣室C3充氣增大氣壓推動(dòng)第一活塞12、第二活塞13帶動(dòng)輸入軸2順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)完成閥門的模擬工況，從而完成對(duì)閥門執(zhí)行器的扭矩疲勞強(qiáng)度的測(cè)試工作。
[0017]上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩種具體實(shí)施例，具體實(shí)施例一為齒輪齒條式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括齒輪411和齒條412，齒條412包括分別與第一活塞12和第二活塞13連接的第一齒條和第二齒條，第一齒條和第二齒條分別位于齒輪411的兩側(cè)，齒輪411套設(shè)于輸入軸2上。齒輪齒條式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使輸入軸2旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到0°?135°。[0018]氣缸11包括缸體111、前端蓋112和后端蓋113，缸體111兩端分別與前端蓋112和后端蓋113密封連接，缸體111上開設(shè)有供輸入軸2穿過的軸孔，輸入軸2通過密封圈與軸孔密封配合，輸入軸2上還套設(shè)有支撐導(dǎo)向環(huán)，用于減少輸入軸2與缸體111之間的磨損。
[0019]上述齒條412包括矩形狀齒條本體412a，齒條本體412a朝向缸體111側(cè)壁的端面具有與缸體111形狀配合的弧面412b，齒條本體412a朝向齒輪411的端面具有與齒輪411嚙合的梯形牙齒412c。
[0020]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體實(shí)施例二為撥叉式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括撥叉421和連接板422，撥叉421與輸入軸2固定連接，連接板422包括分別與第一活塞12和第二活塞13固定連接的第一連接板和第二連接板，第一連接板和第二連接板分別位于撥叉421兩側(cè)且分別通過銷軸423與撥叉421連接，撥叉421上與第一連接板和第二連接板相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有分別與銷軸423滑動(dòng)配合的滑槽424。撥叉式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使輸入軸2旋轉(zhuǎn)0°?90°。
[0021]撥叉421包括撥叉本體421a，撥叉本體421a朝向輸入軸2的一端設(shè)有突起的連接圓筒421b，連接圓筒421b外壁設(shè)有矩形定位塊421c，輸入軸2上設(shè)有與連接圓筒421b配合的中心孔，撥叉本體421a分別朝向第一連接板和第二連接板的兩端延伸有半橢圓形的肩部421d，兩個(gè)滑槽424分別位于撥叉本體421a兩端的肩部421d。
[0022]上述連接板422包括上板422a和下板422b，撥叉421的肩部421d位于上板422a和下板422b之間，銷軸423依次穿過上板422a、滑槽424和下板422b。
[0023]氣動(dòng)控制裝置3包括切斷閥33、過濾減壓閥34、單向閥36、儲(chǔ)能裝置和電磁閥35，第一接口 31和第二接口 32位于電磁閥35上，儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)氣箱38和安全閥37，儲(chǔ)氣箱38上設(shè)有壓力表39。
[0024]本發(fā)明的工作原理如下:
首先打開切斷閥，根據(jù)模擬扭矩要求(小于被測(cè)試設(shè)備的輸出扭矩)調(diào)節(jié)氣源P壓力；初始電源E關(guān)閉，電磁閥35不通電，氣源P依次通過切斷閥33、過濾減壓閥34、單向閥36后一部分氣體對(duì)儲(chǔ)能裝置充氣，通過儲(chǔ)氣箱38上的壓力表39測(cè)得模擬工況前壓力為P2 ；另一部分氣體通過電磁閥35上的第二接口 32進(jìn)入第二氣室C2和第三氣室C3，使第一活塞12和第二活塞13均朝向第一氣室Cl方向移動(dòng)，第一活塞12和第二活塞13通過齒輪齒條式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者通過撥叉式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸入軸2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至起始位置。然后，開啟被測(cè)試設(shè)備8 (閥門執(zhí)行器)，當(dāng)被測(cè)試設(shè)備8做逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，扭矩模擬器I中的輸入軸2在其驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一活塞12和第二活塞13在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下分別朝第二氣室C2和第三氣室C3運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)模擬工況，此時(shí)模擬工況后測(cè)得的壓力表的壓力為P2’，P2與P2’大致相等。
[0025]當(dāng)被測(cè)試設(shè)備8逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至規(guī)定位置時(shí)，電源E開啟，電磁閥35通電，氣源P對(duì)第一氣室Cl充氣，輸入軸2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至起始位置；當(dāng)被測(cè)試設(shè)備8開始順時(shí)針工作時(shí)，扭矩模擬器I通過輸入軸2在其驅(qū)動(dòng)下做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，完成另一個(gè)模擬工況。
[0026]上述逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為完成一個(gè)周期的扭矩模擬工況，循環(huán)上述過程，完成一系列周期性的扭矩模擬工況，直到壓力P2與壓力P2’的數(shù)值不等，則說明被測(cè)試設(shè)備已達(dá)到使用壽命次數(shù)。
[0027]本發(fā)明通過該模擬扭矩疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置對(duì)閥門執(zhí)行器進(jìn)行模擬工況測(cè)試其疲勞強(qiáng)度，不用與閥門設(shè)備實(shí)際安裝檢測(cè)，使得該測(cè)試更簡單、安裝拆卸更方便。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:包括氣源、扭矩模擬器和氣動(dòng)控制裝置，所述扭矩模擬器包括氣缸，氣缸中設(shè)有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞將所述氣缸分成第二氣室、第一氣室和第三氣室，第一氣室位于第二氣室和第三氣室中間，第二氣室中設(shè)有輸入軸，輸入軸一端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與所述第一活塞和第二活塞連接，輸入軸另一端設(shè)有與被測(cè)試設(shè)備連接的連接軸，所述氣動(dòng)控制裝置一端與氣源連接，氣動(dòng)控制裝置另一端設(shè)有第一接口和第二接口，所述第一接口與所述第一氣室連接，所述第二接口與第二氣室和第三氣室連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪和齒條，所述齒條包括分別與所述第一活塞和第二活塞連接的第一齒條和第二齒條，所述第一齒條和第二齒條分別位于所述齒輪的兩側(cè)，所述齒輪套設(shè)于所述輸入軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述氣缸包括缸體、前端蓋和后端蓋，缸體兩端分別與前端蓋和后端蓋密封連接，缸體上開設(shè)有供所述輸入軸穿過的軸孔，所述輸入軸通過密封圈與所述軸孔密封配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述輸入軸上套設(shè)有支撐導(dǎo)向環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述齒條包括矩形狀齒條本體，齒條本體朝向所述缸體側(cè)壁的端面具有與所述缸體形狀配合的弧面，所述齒條本體朝向所述齒輪的端面具有與所述齒輪嚙合的梯形牙齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括撥叉和連接板，撥叉與所述輸入軸固定連接，所述連接板包括分別與所述第一活塞和第二活塞固定連接的第一連接板和第二連接板，所述第一連接板和第二連接板分別位于撥叉兩側(cè)且分別通過銷軸與撥叉連接，撥叉上與所述第一連接板和第二連接板相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有分別與所述銷軸滑動(dòng)配合的滑槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述撥叉包括撥叉本體，撥叉本體朝向所述輸入軸的一端設(shè)有突起的連接圓筒，所述連接圓筒外壁設(shè)有矩形定位塊，所述輸入軸上設(shè)有與所述連接圓筒配合的中心孔，所述撥叉本體分別朝向所述第一連接板和第二連接板的兩端延伸有半橢圓形的肩部，所述滑槽位于撥叉本體兩端的肩部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述連接板包括上板和下板，所述撥叉本體的肩部位于上板和下板之間，所述銷軸依次穿過上板、滑槽和下板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的模擬扭矩的疲勞強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于:所述氣動(dòng)控制裝置包括切斷閥、過濾減壓閥、單向閥、儲(chǔ)能裝置和電磁閥，所述第一接口和第二接口位于所述電磁閥上，所述儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)氣箱和安全閥，儲(chǔ)氣箱上設(shè)有壓力表。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103471836SQ201310433893
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】陳聰, 陳楊 申請(qǐng)人:浙江博恩自控閥門有限公司