一種中線蝶閥空載荷扭矩測試的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于包括機(jī)械單元、氣動控制單元及扭矩顯示單元，機(jī)械單元設(shè)有一操作臺，一圓筒臥入臺面下部放置，圓筒內(nèi)依次設(shè)置驅(qū)動軸、扭矩傳感器及閥連接軸，扭矩傳感器通過驅(qū)動套與閥連接軸下端連接,驅(qū)動套上部設(shè)置驅(qū)動套壓蓋；其上表面設(shè)置法蘭連接盤，閥連接軸上端與中線蝶閥連接；法蘭連接盤左右兩側(cè)固裝套裝有彈簧的左或右閥體壓板；驅(qū)動套壓蓋左右兩側(cè)安裝分別頂壓左、右閥體壓板的左、右汽缸；圓筒底部設(shè)置與驅(qū)動軸連接的氣動頭，左、右汽缸及氣動頭分別連接氣動控制單元，扭矩傳感器連接扭矩顯示單元。本實用新型優(yōu)點(diǎn):監(jiān)測中線蝶閥扭矩，獲取最小扭矩值，提供閥門驅(qū)動裝置選型的依據(jù)。
【專利說明】一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種蝶閥性能測試設(shè)備，尤其涉及一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]蝶閥因其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、啟閉方便迅速省力、且具有良好的流體控制特性而廣泛應(yīng)用于石油、煤氣、化工、水處理等工業(yè)領(lǐng)域。蝶閥主要包括閥體、閥座、閥板、閥軸及傳動頭，一般應(yīng)用于圓柱形通道內(nèi)，使用中，其圓盤形閥板垂直于管道安裝，并以閥軸為中心軸在0°?90°之間往復(fù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)全閉全開。
[0003]扭矩是操作閥門所需的旋轉(zhuǎn)作用力，是閥門產(chǎn)品的一個重要技術(shù)參數(shù)，蝶閥作為旋轉(zhuǎn)類閥門，其扭矩計算比較復(fù)雜，有很多不確定因素，尤其由于各個廠家設(shè)計的蝶閥結(jié)構(gòu)形式不同，所以目前尚未有一個非常統(tǒng)一確定的計算方法，往往計算的扭矩跟實際的扭矩相差較大，直接影響了閥門驅(qū)動裝置的選配。企業(yè)一般依靠自己的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，再結(jié)合工況條件給予增大或減小。蝶閥上的這種旋轉(zhuǎn)作用力主要取決于三個因素:1.閥瓣與閥座密封的摩擦力；2.軸承摩擦力；3.動力矩。最小啟動力矩是在某個壓差下，軸承摩擦力和閥座/閥瓣干擾摩擦力所產(chǎn)生的扭矩的總和。這個值通常是操作閥門所需扭矩的最大值。中線蝶閥是一種廣泛應(yīng)用的閥門，若企業(yè)具有中線蝶閥空載荷扭矩檢測手段，可在產(chǎn)品研發(fā)試制過程中隨時進(jìn)行蝶閥扭矩值測量，依據(jù)測量結(jié)果大小，可根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整影響旋轉(zhuǎn)作用力的因素，從而在保證密封良好的狀態(tài)下，獲得最小扭矩值。此外，也為蝶閥驅(qū)動裝置的選型提供可靠數(shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型解決的主要技術(shù)問題是為蝶閥研發(fā)生產(chǎn)部門提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低、使用方便的中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，從而，達(dá)到對中線蝶閥扭矩的隨時監(jiān)控，實現(xiàn)獲取最小扭矩值并為中線蝶閥驅(qū)動裝置的選型提供可靠數(shù)據(jù)的目的。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于包括固定夾緊所述中線蝶閥并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)開閉的機(jī)械單元、提供蝶閥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氣源的氣動控制單元及扭矩顯示單元，所述機(jī)械單元設(shè)有一支架式操作臺，一圓筒以其筒口的水平外折端板貼靠所述操作臺臺面、筒體穿過臺面過孔臥入所述臺面下部放置，沿所述圓筒中心線由筒體底部自下而上依次設(shè)置軸連接的驅(qū)動軸、扭矩傳感器及伸至筒體上方的閥連接軸，所述扭矩傳感器通過驅(qū)動套與所述閥連接軸下端固定連接，所述驅(qū)動套通過軸承固定支撐在圓筒端口，其上部設(shè)置固接到所述水平外折端板上的驅(qū)動套壓蓋；在驅(qū)動套壓蓋中央設(shè)有與驅(qū)動套間隙配合的圓孔，在驅(qū)動套壓蓋上表面與所述圓孔同軸設(shè)置覆蓋其上的設(shè)有多個蝶閥固定銷的法蘭連接盤，所述閥連接軸上端以間隙配合插入法蘭連接盤的中央軸孔中并與被測中線蝶閥的軸頭連接；在法蘭連接盤左右兩側(cè)的驅(qū)動套壓蓋上分別固裝自下而上依次套裝有彈簧、左或右閥體壓板及螺母的豎直螺柱；與所述左、右閥體壓板對應(yīng)，在驅(qū)動套壓蓋左右兩側(cè)的水平外折端板上分別安裝活塞桿豎直向上分別頂壓所述左、右閥體壓板尾端的左、右汽缸；在圓筒底部固定設(shè)置與所述驅(qū)動軸連接的氣動頭，所述左、右汽缸分別連接所述氣動控制單元實現(xiàn)其活塞桿的上下移動；所述氣動頭的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口分別連接氣動控制單元實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；所述扭矩傳感器的信號輸出端連接所述扭矩顯示單元。
[0007]所述閥連接軸、法蘭連接盤為與不同規(guī)格中線蝶閥匹配的可更換件。
[0008]所述氣動單元包括氣源、球閥、空氣過濾器、汽缸換向閥及氣動頭換向閥，所述氣源通過管道依次連接球閥、空氣過濾器，并分為兩路:一路通過所述汽缸換向閥的一供氣口連通所述左、右汽缸的無桿腔、或經(jīng)換向通過所述汽缸換向閥的另一供氣口連通所述左、右汽缸的有桿腔；另一路通過所述氣動頭換向閥的一供氣口連通所述氣動頭的正轉(zhuǎn)進(jìn)氣口、或經(jīng)換向通過所述氣動頭換向閥的另一供氣口連通所述氣動頭的反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口。
[0009]本實用新型的有益效果是:提供出一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低、使用方便的中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，可在產(chǎn)品研發(fā)試制過程中隨時進(jìn)行蝶閥扭矩值測量，依據(jù)測量結(jié)果大小，可根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整影響旋轉(zhuǎn)作用力的因素，從而獲得最小扭矩值。同時，為蝶閥驅(qū)動裝置的選型提供可靠數(shù)據(jù)。尤其適宜在蝶閥研發(fā)、生產(chǎn)部門推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2是本實用新型的機(jī)械單元的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是圖2的俯視圖；
[0013]圖4是本實用新型的氣動控制單元及扭矩顯示單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1氣動頭，2操作臺，3驅(qū)動軸，4驅(qū)動套，5軸承，6a左氣缸，6al左氣缸有桿腔氣口，6a2左氣缸無桿腔氣口，6b右氣缸，6b I右氣缸有桿腔氣口，6b2右氣缸無桿腔氣口，7驅(qū)動套壓蓋，8平鍵，9-10內(nèi)六角圓柱頭螺釘，11圓孔，12菱形銷，13法蘭連接盤，14豎直螺柱，15螺母，16萬向墊，17彈簧，18a左閥體壓板，18b右閥體壓板，19a左氣缸活塞桿，19b右氣缸活塞桿，20螺栓，21水平外折端板，22閥連接軸，23螺柱，24螺母，25墊圈，26圓筒，27扭矩傳感器，28氣缸換向閥，29氣動頭換向閥，30氣源，31球閥、32空氣過濾器，33中線蝶閥。X氣動控制單元，Y機(jī)械單元，Z扭矩顯示單元。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細(xì)說明。
[0015]圖1-圖4示出一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于包括固定夾緊所述中線蝶閥33并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)開閉的機(jī)械單元Y、提供蝶閥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氣源的氣動控制單元X及扭矩顯示單元Z，所述機(jī)械單元設(shè)有一支架式操作臺2，一圓筒26以其筒口的水平外折端板21貼靠所述操作臺臺面、筒體穿過臺面過孔臥入所述臺面下部放置，沿所述圓筒中心線由筒體底部自下而上依次設(shè)置軸連接的驅(qū)動軸3、扭矩傳感器27及伸至筒體上方的閥連接軸22，所述扭矩傳感器通過驅(qū)動套4與所述閥連接軸22下端固定連接，這里，扭矩傳感器與驅(qū)動套、驅(qū)動套與閥連接軸分別通過平鍵8連接的。所述驅(qū)動套4通過軸承5固定支撐在圓筒端口，該軸承采用了深溝球軸承用以承受徑向載荷和軸向載荷。驅(qū)動套4的上部設(shè)置固接到水平外折端板21上的驅(qū)動套壓蓋7 ;在驅(qū)動套壓蓋7中央設(shè)有與驅(qū)動套4間隙配合的圓孔11，在驅(qū)動套壓蓋上表面與所述圓孔11同軸設(shè)置覆蓋其上的設(shè)有多個蝶閥固定銷的法蘭連接盤13，本例中蝶閥固定銷采用了菱形銷12。所述閥連接軸22上端以間隙配合插入法蘭連接盤的中央軸孔中并與被測中線蝶閥33的軸頭連接。在法蘭連接盤13左右兩側(cè)的驅(qū)動套壓蓋7上分別固裝自下而上依次套裝有彈簧17、左或右閥體壓板、萬向墊16及螺母15的豎直螺柱14 ;與所述左、右閥體壓板18a、18b對應(yīng)，在驅(qū)動套壓蓋7左右兩側(cè)的水平外折端板21上通過螺栓20分別安裝活塞桿豎直向上分別頂壓左、右閥體壓板18a、18b尾端的左、右汽缸6a、6b。所述圓筒26通過螺柱23、螺母24及墊圈25固定在操作臺2上，在圓筒26底部通過螺栓、螺母固定設(shè)置與所述驅(qū)動軸3連接的氣動頭I。
[0016]所述閥連接軸22、法蘭連接盤13為與不同規(guī)格中線蝶閥匹配的可更換件。法蘭連接盤上的菱形銷12也同樣隨中線蝶閥規(guī)格的變化而調(diào)整更換。
[0017]所述左、右汽缸6a、6b分別連接所述氣動控制單元以實現(xiàn)其活塞桿19a、19b的上下移動；所述氣動頭I的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 la、Ib分別連接氣動控制單元以實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。
[0018]圖4是本實用新型的氣動控制單元X及扭矩顯示單元Z的連接結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述氣動控制單元包括氣源30、球閥31、空氣過濾器32、汽缸換向閥28及氣動頭換向閥29。本實施例中，汽缸換向閥28及氣動頭換向閥29均采用了具有A、P、B、R 口的三位四通手轉(zhuǎn)氣動換向閥，為市售標(biāo)準(zhǔn)閥門。手柄可置于R 口、A 口與R 口之間、B 口與R 口之間的三個位置。P 口連接氣源。當(dāng)手柄置于R 口，閥關(guān)閉；當(dāng)手柄置于A 口與R 口之間，則A 口與R 口接通，且B 口與P 口接通；當(dāng)手柄置于B 口與R 口之間，則B 口與R 口接通，且A 口與P 口接通。
[0019]所述氣源30通過管道依次連接球閥31、空氣過濾器32，并分為兩路:一路連通汽缸換向閥28的P 口，并通過所述汽缸換向閥28的供氣口 A 口連通所述左、右汽缸6a、6b的無桿腔氣口 6a2、6b2，或經(jīng)換向通過所述汽缸換向閥的另一供氣口 B 口連通所述左、右汽缸的有桿腔氣口 6al、6bI ;另一路連通氣動頭換向閥29的P 口，并通過所述氣動頭換向閥29的供氣口 A 口連通所述氣動頭的正轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 la、或經(jīng)換向通過所述氣動頭換向閥的另一供氣口 B 口連通所述氣動頭的反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 lb。
[0020]本例中，左、右汽缸6a、6b的無桿腔氣口 6a2、6b2設(shè)置在底部，由此進(jìn)入壓縮空氣推動活塞桿19a、19b向上移動，以頂緊左、右閥體壓板18a、18b ;有桿腔氣口 6al、6bl設(shè)置在氣缸體側(cè)面，由此進(jìn)入壓縮空氣推動活塞桿向下移動，松開左、右閥體壓板18a、18b。
[0021]所述扭矩傳感器27的信號輸出端連接所述扭矩顯示單元Z，扭矩顯示單元采用了內(nèi)裝常規(guī)的扭矩數(shù)據(jù)處理程序的顯示器，可即時測得中線蝶閥扭矩數(shù)據(jù)，并可顯示中線蝶閥閥門打開或關(guān)閉過程的扭矩曲線。為產(chǎn)品開發(fā)過程中及時了解扭矩狀況，根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整影響旋轉(zhuǎn)作用力的因素，改善閥體結(jié)構(gòu)提供可靠依據(jù)。
[0022]本實用新型的工作原理及過程如下:
[0023]試驗開始前，首先將中線蝶閥33的法蘭朝下放置在操作臺2的法蘭連接盤13上，在左、右氣缸6a、6b未進(jìn)壓縮氣體的狀態(tài)下，左、右氣缸活塞桿19a、19b分別與左、右閥體壓板18a、18b為脫離狀態(tài)，此時可手動轉(zhuǎn)動左、右閥體壓板，調(diào)整至合適位置后，將中線蝶閥33上的法蘭連接孔和法蘭連接盤13上的菱形銷12插裝連接，其軸頭和閥連接軸22連接，以定位中線蝶閥的安裝位置。將左、右閥體壓板18a、18b壓在中線蝶閥法蘭兩側(cè)，調(diào)整好位置后，擰緊螺母15，開啟球閥31，接通氣源30，氣體進(jìn)入空氣過濾器32過濾后，輸出至采用三位四通手轉(zhuǎn)氣動換向閥的汽缸換向閥28及氣動頭換向閥29，轉(zhuǎn)動手柄至B 口與R 口之間，接通汽缸換向閥28供氣口 A 口與P 口，左、右汽缸6a、6b的無桿腔氣口 6a2、6b2進(jìn)入壓縮空氣，壓縮氣體推動活塞桿19a、19b向上移動分別頂住左、右閥體壓板18a、18b末端，使兩閥體壓板前端受力以壓緊中線蝶閥33。
[0024]測得中線蝶閥開啟一次扭矩值的操作過程:
[0025]中線蝶閥33夾緊后，轉(zhuǎn)動氣動頭換向閥29的手柄至B 口與R 口之間，接通氣動頭換向閥29的供氣口 A 口與P 口，壓縮空氣通過氣動頭I的正轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 Ia進(jìn)入氣動頭，帶動扭矩傳感器26轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動驅(qū)動套4轉(zhuǎn)動，驅(qū)動套帶動閥連接軸22轉(zhuǎn)動，閥連接軸22帶動中線蝶閥開啟90°。在開啟過程中，通過扭矩傳感器27的信號輸出端，將扭矩檢測信號輸出至扭矩顯示單元Z，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后在顯示器上顯示扭矩數(shù)據(jù)及扭矩曲線。測量完畢后，通過轉(zhuǎn)動手柄至A 口與R 口之間接通氣動頭換向閥29的供氣口 B 口與P 口，壓縮空氣進(jìn)入氣動頭的反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 lb，帶動閥門關(guān)閉。在關(guān)閉過程中通過扭矩傳感器27的信號輸出端，將扭矩檢測信號輸出至扭矩顯示單元Z。此時，正轉(zhuǎn)時進(jìn)入的氣體從正轉(zhuǎn)進(jìn)氣口 Ia經(jīng)連通的A 口及R 口排出。接著，轉(zhuǎn)動汽缸換向閥28的手柄至A 口與R 口之間接通汽缸換向閥28的供氣口 B 口及P 口，左、右汽缸6a、6b的有桿腔氣口 6al、6bl進(jìn)入壓縮空氣，推動活塞桿向下移動，此時無桿腔內(nèi)氣體經(jīng)無桿腔氣口 6a2、6b2通過連通的A 口與R 口排出，左、右閥體壓板18a、18b分別脫離活塞桿19a、1%，使其失去壓緊力，即可取下閥門，至此，一次扭矩值測試完畢。
[0026]以上內(nèi)容并非對本實用新型的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于包括固定夾緊所述中線蝶閥并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)開閉的機(jī)械單元、提供蝶閥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動氣源的氣動控制單元及扭矩顯示單元，所述機(jī)械單元設(shè)有一支架式操作臺，一圓筒以其筒口的水平外折端板貼靠所述操作臺臺面、筒體穿過臺面過孔臥入所述臺面下部放置，沿所述圓筒中心線由筒體底部自下而上依次設(shè)置軸連接的驅(qū)動軸、扭矩傳感器及伸至筒體上方的閥連接軸，所述扭矩傳感器通過驅(qū)動套與所述閥連接軸下端固定連接，所述驅(qū)動套通過軸承固定支撐在圓筒端口，其上部設(shè)置固接到所述水平外折端板上的驅(qū)動套壓蓋；在驅(qū)動套壓蓋中央設(shè)有與驅(qū)動套間隙配合的圓孔，在驅(qū)動套壓蓋上表面與所述圓孔同軸設(shè)置覆蓋其上的設(shè)有多個蝶閥固定銷的法蘭連接盤，所述閥連接軸上端以間隙配合插入法蘭連接盤的中央軸孔中并與被測中線蝶閥的軸頭連接；在法蘭連接盤左右兩側(cè)的驅(qū)動套壓蓋上分別固裝自下而上依次套裝有彈簧、左或右閥體壓板及螺母的豎直螺柱；與所述左、右閥體壓板對應(yīng)，在驅(qū)動套壓蓋左右兩側(cè)的水平外折端板上分別安裝活塞桿豎直向上分別頂壓所述左、右閥體壓板尾端的左、右汽缸；在圓筒底部固定設(shè)置與所述驅(qū)動軸連接的氣動頭，所述左、右汽缸分別連接所述氣動控制單元實現(xiàn)其活塞桿的上下移動；所述氣動頭的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口分別連接氣動控制單元實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；所述扭矩傳感器的信號輸出端連接所述扭矩顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于所述閥連接軸、法蘭連接盤為與不同規(guī)格中線蝶閥匹配的可更換件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種中線蝶閥空載荷扭矩測試機(jī)，其特征在于所述氣動單元包括氣源、球閥、空氣過濾器、汽缸換向閥及氣動頭換向閥，所述氣源通過管道依次連接球閥、空氣過濾器，并分為兩路:一路通過所述汽缸換向閥的一供氣口連通所述左、右汽缸的無桿腔、或經(jīng)換向通過所述汽缸換向閥的另一供氣口連通所述左、右汽缸的有桿腔；另一路通過所述氣動頭換向閥的一供氣口連通所述氣動頭的正轉(zhuǎn)進(jìn)氣口、或經(jīng)換向通過所述氣動頭換向閥的另一供氣口連通所述氣動頭的反轉(zhuǎn)進(jìn)氣口。
【文檔編號】G01L5/24GK203643071SQ201320876819
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】郭寶霞, 孫振鳳, 黃東華 申請人:天津銀河閥門有限公司