球閥抗彎矩實驗機的製作方法
2023-05-14 18:56:21
專利名稱：球閥抗彎矩實驗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於閥門抗彎矩實驗的實驗機，尤其涉及一種針對球閥進行測試的球閥抗彎矩實驗機。
背景技術：
當閥門受到的彎矩大到一定值時將導致閥門的洩漏，因此特別對於閥門在使用時承受較大彎矩或閥門正常使用時經常要承受彎矩的情況，在閥門投入使用前或出廠前最好經過一定的抗彎矩測試，目前尚沒有適於進行批量測試的專用的抗彎矩實驗機，儘管可以臨時組裝測試裝置針對個別閥門一對一地進行單獨實驗，但通常勞動強度較大，不易保證測試精度，而且復現性不好。
實用新型內容為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型的目的在於提供一種專用的球閥抗彎矩實驗機，屬於半自動設備，結構簡單，且測試時被測閥門的安裝操作簡便、勞動強度小，測試精度精度高，復現性好。本實用新型採用的主要技術方案一種球閥抗彎矩實驗機，包括管路緊固裝置、第一管路和第二管路，所述管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，所述第一管路的外端為與外管路連接的連接端，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端封閉，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第一管路由所述管路緊固裝置固定，所述第一、第二管路的軸線位於同一直線上。所述管路緊固裝置優選為中空的三爪卡盤，所述第一管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。所述第一管路的外端與所述外管路的內端可分別設有相互配套的連接法蘭，所述第一管路和第二管路的內端為可以旋接在所述被測閥門上的帶螺紋的管口。所述球閥抗彎矩實驗機還可以設有施力裝置，所述施力裝置包括氣缸和用於為所述氣缸運動導向的導向裝置，所述導向裝置包括相互滑動配合的直線軸承和導向光軸，所述直線軸承與氣缸固定連接，所述導向光軸的軸線與所述第二管路的軸線垂直相交。優選地，所述第一、第二管路的軸線水平設置，所述導向光軸的軸線鉛垂設置，所述氣缸與氣源之間的供氣管線上還可以設有比例閥。所述球閥抗彎矩實驗機還可以設有檢測控制裝置，所述檢測控制裝置設有中央處理主機、人工輸入裝置和顯示裝置，所述檢測控制裝置設有中央處理主機、人工輸入裝置和顯示裝置，所述中央處理主機設有用於控制所述比例閥的輸出流量的比例閥控制線路和用於控制所述水泵工作的水泵控制線路。本實用新型的有益效果本實用新型結構簡單，成本低，可對各種球閥進行半自動的抗彎矩測試，可靠性高、復現性好；由於採用PLC進行電氣控制，並通過控制比例閥調節氣缸施加的彎矩，可控性好，控制精度高，測試結果的可信度高。
圖I為本實用新型的一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提供了一種球閥抗彎矩實驗機，用於測試球閥4在保證不洩漏的前提下可以承受多大的彎矩，即抗彎矩能力的大小。其機械部分包括管路緊固裝置、 第一管路3和第二管路5，所述管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，所述第一管路的外端為與外管路連接的連接端，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端封閉，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第一管路由所述管路緊固裝置固定，所述第一、第二管路的軸線位於同一直線上。所述第一管路和第二管路的長短可以根據測試需要進行設置。所述管路緊固裝置優選為中空的三爪卡盤2，所述第一管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。當連接被測閥門和所述第一管路時，該三爪卡盤可以對所述第一管路起到一定的支撐作用，進行測試時，利用該三爪卡盤抓緊所述第一管路，間接地使被測閥門與第一管路連接的一端固定。所述第一管路的外端與所述外管路的內端可分別設有相互配套的連接法蘭，所述第一管路和第二管路的內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。所述法蘭優選採取八孔法蘭盤，採用螺釘緊固，安裝、使用方便且能夠承受較大的彎矩， 適於彎矩測試。所述外管路的外端連接有軟管，以便於被測閥門和第一管路的連接和安裝，所述軟管通過水泵連接水箱或水槽，所述第二管路的外端封閉。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(如水)，該測試用介質不流動，僅僅是模擬管路內的介質壓力。所述軟管優選採用不鏽鋼軟管，具有良好的柔軟性、耐蝕性、耐高溫、耐磨損， 其上還可設有節流閥，測試時調節水流，測試完成後可用於將測試用介質引回到水箱或水槽中。所述實驗臺下可以設有底座，底座位於整個設備的下部，作為本實驗機穩定的基礎。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，方便整撞球閥抗彎矩實驗機的移動。出於節省空間考慮，所述水泵和水箱(或水槽)可以安裝在所述底座內，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從管路中滲出來，所以所述實驗臺的臺面優選用拉絲不鏽鋼覆蓋，並裝有有機玻璃水槽，方便回收測試過程中被測閥門可能滲漏的測試用介質。測試時，可以採用現有技術下的各種適宜的方式在所述第二管路上垂直於所述第二管路的軸線方向施加外力，外力的作用點與第二管路與被測閥門連接處之間的距離為力臂，力臂與外力的乘積即為待檢測的彎矩。施加外力後觀察被測閥門是否洩漏，改變所施加的外力的大小，當發現被測閥門出現了滲漏的情況，即證明該彎矩為被測閥門可承受的最
大彎矩。優選地，上述任一一種所述球閥抗扭矩實驗機還可以設有自動的施力裝置6，所述施力裝置包括施力的執行元件——氣缸和用於為所述氣缸運動導向的導向裝置，所述導向裝置包括相互滑動配合的直線軸承和導向光軸，所述直線軸承與氣缸固定連接，所述導向光軸的軸線與所述第二管路的軸線垂直相交。優選地，所述第一、第二管路的軸線水平設置，所述導向光軸的軸線鉛垂設置，一般情況下，所述施力裝置位於所述第二管路的下方，為所述第二管路提供支撐，以提高所述第二管路的剛性。所述氣缸向所述第二管路施加向上的外力。所述氣缸與氣源之間的供氣管線上優選設有比例閥，以電控方式控制比例閥的開度，可控制進入氣缸的介質流量和/ 或壓力，進而改變外力的大小。本球閥抗彎矩實驗機還包括電氣控制部分，優選採用檢測控制裝置，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有用於控制所述比例閥的輸出流量的比例閥控制線路和用於控制所述水泵工作的水泵控制線路。所述檢測控制裝置可對水泵和氣缸的輸出量進行精確控制。操作人員可以通過所述人工輸入裝置(如操作面板上的轉換開關)輸入控制指令(如水泵的開啟和關閉指令、比例閥輸出大小控制指令)、對通訊埠的選擇指令和/或設定參數(如所施加的彎矩的大小、 水泵的出口壓力等)，測試結果數據(如彎矩的值)或表明實驗機運行狀態的信息(如實驗機是否準備就緒、測試是否正在進行、是否發生了故障等)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、對通訊埠的選擇和/或設定參數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體，操作人員可通過上位機直接發布指令，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採用PLC，例如採用西門子S7-200系列的PLC 用於比例閥的開度控制和試驗過程的協調控制。為了試驗結果的儘可能準確，同時也出於安全的考慮，在試驗中應注意以下事項I.被測閥門測試前要清洗乾淨，保證不影響測試結果；2.定期為設備的直線軸承加潤滑脂，操作方法為在導向光軸上均勻塗抹潤滑脂， 手動操作直線軸承在導向光軸上往復運動幾次即可；3.測試過程中可能會有水滲出，要經常擦拭不鏽鋼臺面，保持乾燥，注意有機玻璃水槽內的水不要溢出；4.要經常更換水箱裡的水，設備長時間不用要把水箱裡的水排淨。下面以被測球閥為DN25球閥為例說明完整的檢測過程一、安裝過程將第一管路(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， 確保管路和球閥的密封良好；握住不鏽鋼軟管，先移動再旋轉第一管路，使外管路的固定接頭I和第一管路的法蘭盤接近，並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向上；將第二管路(約Im長的測試管路)帶螺紋的一端旋入DN25球閥內。[0037]旋轉三爪卡盤上的扳手，夾牢第一管路，開始進行球閥測試。二、測試過程通過上位機啟動軟體對PLC發布指令，所述PLC控制水泵的開關和流量以及比例閥的開度(進而控制氣缸的輸出壓力，相當於控制施力裝置所施加的外力的大小)，並計算所述彎矩的大小，通過信息顯示區直觀的顯示出來。三、拆卸過程測試完畢後，打開不鏽鋼軟管上的節流閥，使DN25球閥和測試管道內的水流回水箱。旋轉三爪卡盤上的扳手，鬆開第一管路；拆除不鏽鋼軟管的固定接頭和第一管路的法蘭盤的連接螺栓；握住不鏽鋼軟管，把它的固定接頭和第一管路的法蘭盤錯開；把第一管路從DN25球閥內旋出，並將第一管路從三爪卡盤內抽出；把第二管路從DN25球閥內旋出並取走。本實用新型為半自動設備，裝拆被測閥門由操作人員手動完成，被測閥門的檢測由設備自動完成，其結構簡單，可靠性及穩定性高，可應用於各種球閥的抗彎矩測試。
權利要求1.一種球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於包括管路緊固裝置、第一管路和第二管路，所述管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，所述第一管路的外端為與外管路連接的連接端，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端封閉，內端為與被測閥門連接的連接端， 所述第一管路由所述管路緊固裝置固定，所述第一、第二管路的軸線位於同一直線上。
2.如權利要求I所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述管路緊固裝置為中空的三爪卡盤，所述第一管路貫穿所述三爪卡盤的中心通孔。
3.如權利要求2所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述第一管路的外端與所述外管路的內端分別設有相互配套的連接法蘭，所述第一管路和第二管路的內端為可以旋接在所述被測閥門上的帶螺紋的管口。
4.如權利要求3所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於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。
5.如權利要求4所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述實驗臺下設有底座，所述底座的底部安裝有萬向腳輪。
6.如權利要求5所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述水泵和水箱或水槽安裝在所述底座內或所述底座上。
7.如權利要求6所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述實驗臺的臺面用拉絲不鏽鋼覆蓋，並裝有有機玻璃水槽。
8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於還設有施力裝置，所述施力裝置包括氣缸和用於為所述氣缸運動導向的導向裝置，所述導向裝置包括相互滑動配合的直線軸承和導向光軸，所述直線軸承與氣缸固定連接，所述導向光軸的軸線與所述第二管路的軸線垂直相交。
9.如權利要求8所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於所述第一、第二管路的軸線水平設置，所述導向光軸的軸線鉛垂設置，所述氣缸與氣源之間的供氣管線上設有比例閥。
10.如權利要求9所述的球閥抗彎矩實驗機，其特徵在於還設有檢測控制裝置，所述檢測控制裝置設有中央處理主機、人工輸入裝置和顯示裝置，所述中央處理主機設有用於控制所述比例閥的輸出流量的比例閥控制線路和用於控制所述水泵工作的水泵控制線路。
專利摘要本實用新型涉及一種球閥抗彎矩實驗機，包括管路緊固裝置、第一管路和第二管路，所述管路緊固裝置固定安裝在實驗臺上，所述第一管路的外端為與外管路連接的連接端，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第二管路的外端封閉，內端為與被測閥門連接的連接端，所述第一管路由所述管路緊固裝置固定，所述第一、第二管路的軸線位於同一直線上。本實用新型結構簡單，成本低，可對各種球閥進行半自動的抗彎矩測試，可靠性高、復現性好；由於採用PLC進行電氣控制，並通過控制比例閥調節氣缸施加的彎矩，可控性好，控制精度高，測試結果的可信度高。
文檔編號G01M13/00GK202305188SQ20112037151
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者劉子義 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