专利名称：球阀抗扭矩实验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于阀门抗扭矩实验的实验机，特别涉及一种针对球阀的抗扭矩实验机。
背景技术：
当阀门受到的扭矩大到一定值时将导致阀门的泄漏，因此特别对于阀门在使用时承受较大扭矩或阀门正常使用时经常要承受扭矩的情况，在阀门投入使用前或出厂前最好经过一定的抗扭矩测试，目前尚没有适于进行批量测试的专用的抗扭矩实验机，尽管可以临时组装测试装置针对个别阀门一对一地进行单独实验，但通常劳动强度较大，不易保证测试精度，而且复现性不好。

实用新型内容为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种专用的球阀抗扭矩实验机，属于半自动设备，测试时劳动强度小，可以保证良好的测试精度，测试复现性好。本实用新型主要采用的技术方案一种球阀抗扭矩实验机，包括扭矩传感器、管路紧固装置、第一管路和第二管路， 所述扭矩传感器和管路紧固装置固定安装在实验台上，相互之间留有距离，所述扭矩传感器的连接轴的轴线与所述管路紧固装置所能紧固的管路的轴线位于同一直线上，所述第一管路的外端为与所述扭矩传感器的内侧连接轴同轴连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路的外端为与外管路连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路由所述管路紧固装置固定。所述管路紧固装置优选为中空的三爪卡盘，所述第二管路贯穿所述三爪卡盘的中心通孔。所述实验台上还应设有用于支撑所述第一管路的第一支撑。所述第一管路的外端与所述扭矩传感器的内侧连接轴的轴端上分别设有相互配套的连接法兰，所述第二管路的外端和所述外管路的内端分别设有相互配套的连接法兰， 所述第一管路和第二管路的内端为可以旋接在所述被测阀门上的带螺纹的管口。所述外管路的外端连接有软管，所述软管通过水泵连接水箱或水槽。所述水泵和水箱(或水槽)可以安装在所述底座内，也可以安装在所述底座上。所述实验台的台面优选用拉丝不锈钢覆盖，并装有有机玻璃水槽。优选地，上述任一一种所述球阀抗扭矩实验机的扭矩传感器的外侧连接轴连接有驱动电机作为扭矩施加装置，所述驱动电机通过电机支撑座固定安装在所述实验台上。本实用新型的有益效果本实用新型结构简单，成本低，可对各种球阀进行半自动的抗扭矩测试，可靠性高、复现性好；由于采用PLC进行电气控制以及采用伺服电机作为施加扭矩的装置，可控性好，控制精度高，测试结果的可信度高。
图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供了一种球阀抗扭矩实验机，用于测试球阀在保证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。其机械部分包括扭矩传感器1、 管路紧固装置、第一管路3和第二管路5，主要完成对被测阀门施加扭矩。所述扭矩传感器和管路紧固装置固定安装在实验台上，相互之间留有距离，所述扭矩传感器的连接轴的轴线与所述管路紧固装置所能紧固的管路的轴线位于同一直线上，所述第一管路的外端为与所述扭矩传感器的内侧连接轴同轴连接的连接端，内端为与被测阀门4连接的连接端，所述第二管路的外端为与外管路7连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路由所述管路紧固装置固定。所述管路紧固装置优选为中空的三爪卡盘6，所述第二管路贯穿所述三爪卡盘的中心通孔。当连接被测阀门和所述第二管路时，该三爪卡盘可以对所述第二管路起到一定的支撑作用，进行测试时，利用该三爪卡盘抓紧所述第二管路，间接地使被测阀门与第二管路连接的一端固定。所述第一管路和第二管路的长短可以根据测试需要进行设置，为了提高所述第一管路和第二管路的刚性，可以在实验台上设置用于支撑所述第一管路的第一支撑2和/或用于支撑所述第二管路的第二支撑。所述第一管路的外端与所述扭矩传感器的内侧连接轴的轴端上可分别设有相互配套的连接法兰，所述第二管路的外端和所述外管路的内端可分别设有相互配套的连接法兰，所述第一管路和第二管路的内端为可以旋接在所述被测阀门上的带螺纹的管口，且二者旋向相同。所述法兰优选采取八孔法兰盘，采用螺钉紧固，安装、使用方便且能够承受较大的扭矩，适于扭矩测试。所述外管路的外端连接有软管，以便于被测阀门和第二管路的连接和安装，所述软管通过水泵连接水箱或水槽，所述第一管路的外端封闭。测试时，启动所述水泵，向所述第一管路和第二管路中注满测试用介质(如水)，该测试用介质不流动，仅仅是模拟管路内的介质压力。所述软管优选采用不锈钢软管，具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损， 其上还可设有节流阀，在测试完成后可以将测试用介质引回到水箱或水槽中。所述实验台下可以设有底座，底座位于整个设备的下部，作为本实验机稳定的基础。所述底座可以由铝型材搭建而成，既能使实验机具有足够的强度，又使实验机具有美观的外形。所述底座的底部安装有万向脚轮，方便整台球阀抗扭矩实验机的移动。 出于节省空间考虑，所述水泵和水箱(或水槽)可以安装在所述底座内，也可以安装在所述底座上。因为在测试过程中有可能有测试用介质从管路中渗出来，所以所述实验台的台面优选用拉丝不锈钢覆盖，并装有有机玻璃水槽，方便回收测试过程中被测阀门可能渗漏的测试用介质。测试时，可以采用现有技术下的各种适宜的方式(如手动摇把)在所述扭矩传感器的外侧连接轴上施加扭矩，注意施加扭矩时应考虑到被测阀门和第一、第二管路连接处的螺纹旋向问题，避免施加扭矩使被测阀门与第一、第二管路松脱，观察被测阀门是否泄漏， 改变所施加的扭矩的大小，当发现被测阀门出现了渗漏，即证明该扭矩为被测阀门可承受的最大扭矩。优选地，上述任一一种所述球阀抗扭矩实验机的所述扭矩传感器的外侧连接轴可以连接有驱动电机作为扭矩施加装置，所述驱动电机通过一电机支撑座固定安装在所述实验台上。所述驱动电机优选采用伺服电机，便于对所施加的扭矩进行精确控制。前述的各种连接轴均可以为联轴器。本球阀抗扭矩实验机还包括电气控制部分，优选采用检测控制装置，完成对检测控制工艺流程的自动化控制。所述检测控制装置设有中央处理主机、人工输入装置和显示装置，所述中央处理主机设有用于控制所述驱动电机工作的驱动电机控制线路、用于控制所述水泵工作的水泵控制线路和用于扭矩信号采集的传感信号接收线路。所述检测控制装置可以接收扭矩传感器传回的实测扭矩信息，直接用作测试结果或反馈给伺服电机以形成控制的闭环，从而实现对伺服电机所施加扭矩的精确控制，所述检测控制装置还可对水泵和伺服电机的输出量进行精确控制。操作人员可以通过所述人工输入装置输入控制指令 (如水泵的开启和关闭指令)、对通讯端口的选择指令和/或设定参数(如所施加的扭矩的大小和方向、水泵的出口压力等)，测试结果数据(如扭矩的值)或表明实验机运行状态的信息 (如实验机是否准备就绪、测试是否正在进行、是否发生了故障等)都可以通过所述显示装置直观地显示出来。通过所述人工输入装置输入的控制信息、对通讯端口的选择和/或设定参数的值也可以显示在所述显示装置上。所述检测控制装置还可以连有上位机，上位机中安装有配套软件，操作人员可通过上位机直接发布指令，凡是可以显示在所述显示装置上的信息都可以显示在所述上位机的显示器上。所述检测控制装置的核心部分可以采用PLC，例如采用西门子S7-200系列的PLC 用于伺服电机的动作控制和试验过程的协调控制。为了试验结果的尽可能准确，同时也出于安全的考虑，在试验中应注意以下事项A.被测阀门测试前要清洗干净，保证不影响测试结果；B.要经常擦拭伺服电机，保持伺服电机表面的干燥和清洁；C.测试过程中会有水渗出，要经常擦拭实验台的台面，保持干燥，注意有机玻璃水槽内的水不要溢出；D.要经常更换水箱里的水，设备长时间不用要把水箱里的水排净。下面以被测球阀为DN25球阀为例说明完整的检测过程一、安装过程将第二管路(较短的测试管)无法兰盘的一端穿过三爪卡盘，旋入到DN25球阀内， 确保管路和球阀的密封良好；握住不锈钢软管，先移动再旋转第二管路，使外管路的固定接头和第二管路的法兰盘接近，并对齐两法兰盘上的八个光孔，上紧螺栓，注意被测阀门的开关向上；将第一管路(约Im长的测试管路)无法兰盘的一端旋入DN25球阀内，在旋入的同时观察第一管路法兰盘和扭矩传感器接头，使两者间隙很小且光孔相对齐。[0039]上紧第一管路的法兰盘和扭矩传感器接头的八条联接螺栓；旋转三爪卡盘上的扳手，夹牢第二管路，开始进行球阀测试。二、测试过程通过上位机启动软件对PLC发布指令，所述PLC控制水泵的开关和流量以及伺服电机的转速，并接收来自扭矩传感器的测试数据，通过信息显示区直观的显示出来。三、拆卸过程测试完毕后，打开不锈钢软管上的节流阀，使DN25球阀和测试管道内的水流回水箱。旋转三爪卡盘上的扳手，松开第二管路；拆除不锈钢软管的固定接头和第二管路的法兰盘的连接螺栓；握住不锈钢软管，把它的固定接头和第二管路的法兰盘错开；把第二管路从DN25球阀内旋出，并将第二管路从三爪卡盘内抽出；拆除第一管路法兰盘和扭矩传感器接头的连接螺钉，把第一管路从DN25球阀内旋出。本实用新型为半自动设备，装拆被测阀门由操作人员手动完成，被测阀门的检测由设备自动完成，其结构简单，可靠性及稳定性高，可应用于各种球阀的抗扭矩测试。
权利要求1.一种球阀抗扭矩实验机，其特征在于包括扭矩传感器、管路紧固装置、第一管路和第二管路，所述扭矩传感器和管路紧固装置固定安装在实验台上，相互之间留有距离，所述扭矩传感器的连接轴的轴线与所述管路紧固装置所能紧固的管路的轴线位于同一直线上，所述第一管路的外端为与所述扭矩传感器的内侧连接轴同轴连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路的外端为与外管路连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路由所述管路紧固装置固定。
2.如权利要求1所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述管路紧固装置为中空的三爪卡盘，所述第二管路贯穿所述三爪卡盘的中心通孔。
3.如权利要求2所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述实验台上还设有用于支撑所述第一管路的第一支撑。
4.如权利要求3所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述第一管路的外端与所述扭矩传感器的内侧连接轴的轴端上分别设有相互配套的连接法兰，所述第二管路的外端和所述外管路的内端分别设有相互配套的连接法兰，所述第一管路和第二管路的内端为可以旋接在所述被测阀门上的带螺纹的管口。
5.如权利要求4所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述外管路的外端连接有软管，所述软管通过水泵连接水箱或水槽。
6.如权利要求5所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述实验台下设有底座，所述底座的底部安装有万向脚轮。
7.如权利要求6所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述水泵和水箱或水槽安装在所述底座内或所述底座上。
8.如权利要求7所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述实验台的台面用拉丝不锈钢覆盖，并装有有机玻璃水槽。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于所述扭矩传感器的外侧连接轴连接有驱动电机，所述驱动电机通过电机支撑座固定安装在所述实验台上。
10.如权利要求9所述的球阀抗扭矩实验机，其特征在于还设有检测控制装置，所述检测控制装置设有中央处理主机、人工输入装置和显示装置，所述中央处理主机设有用于控制所述驱动电机工作的驱动电机控制线路、用于控制所述水泵工作的水泵控制线路和用于扭矩信号采集的传感信号接收线路。
专利摘要本实用新型涉及一种球阀抗扭矩实验机，包括扭矩传感器、管路紧固装置、第一管路和第二管路，所述扭矩传感器和管路紧固装置固定安装在实验台上，相互之间留有距离，所述扭矩传感器的连接轴的轴线与所述管路紧固装置所能紧固的管路的轴线位于同一直线上，所述第一管路的外端为与所述扭矩传感器的内侧连接轴同轴连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路的外端为与外管路连接的连接端，内端为与被测阀门连接的连接端，所述第二管路由所述管路紧固装置固定。本实用新型结构简单，成本低，可对各种球阀进行半自动的抗扭矩测试，可靠性高、复现性好、电气可控性好、控制精度高、测试结果可信度高。
文档编号G01M13/00GK202305187SQ201120371468
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者刘子义 申请人:北京艾迪西暖通科技有限公司, 浙江艾迪西流体控制股份有限公司