專利名稱：多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構的制作方法
技術領域：
本發明屬于閥門電動裝置試驗技術領域，特別是涉及一種能保證試驗數 據準確、試驗方法合理、檢測項目齊全、試驗設施簡單并且操作方便的一種 多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構。
技術背景多回轉閥門電動裝置用于驅動和控制閘閥、截止閥等閥瓣工作中往復運 動的閥門，公知技術中的多回轉閥門電動裝置試驗機構均采用輔助加載機構 (液壓加載或磁粉離合器制動加載)。試驗過程中，閥門電動裝置帶動試驗 臺傳感軸旋轉，傳感軸上有制動裝置，用輔助加載機構緩慢制動傳感軸模擬 閥門閥瓣入座時的載荷狀態。試驗臺傳感軸由扭矩傳感器構成，隨著載荷的 加大與傳感器連接的試驗儀器會顯示當前閥門電動裝置的輸出轉矩，當轉矩 值達到閥門電動裝置轉矩控制開關設定值時電動裝置自動停止工作。用上述 方式也可設定閥門電動裝置的輸出轉矩，即通過調整閥門電動裝置的轉矩控 制幵關來獲取試驗臺顯示儀器上的希望轉矩值，用其證明該臺閥門電動裝置 的輸出轉矩。當然，公知技術中的閥門電動裝置試驗機構還能進行輸出轉速、 總轉圈數、行程控制精度、轉矩控制精度、手/電動切換功能等試驗。公知技術中的多回轉閥門電動裝置試驗機構主要存在以下問題1、 一定扭矩下閥門閥瓣入座時閥桿所承受的軸向推力無法進行檢測，由 于該參數與輸出轉矩的對應關系對閥門電動裝置的正確選型十分重要，通常 只能根據閥桿的參數進行計算而并非實際檢測值。2、 由于閥門電動裝置輸出轉速不同，所以試驗中制動速度的快慢會使不 同轉速閥門電動裝置的輸出轉矩設定存在誤差。雖然在產品的型式試驗中可 以通過相關計算獲得較理想的制動速度，但在批量的產品試驗中卻很難做到， 因而存在產品扭矩試驗數據誤差的問題。3、 扭矩傳感軸的標定較困難，因而不適合批量產品的出廠試驗。因為傳 感軸以其應變值提供對應的轉矩值信息，頻繁的施加載荷會影響傳感軸的檢 測精度。4、試驗機構有輔助加載裝置增加了試驗機構的制造成本，并且復雜的系 統也會使試驗機構的故障率增加。 發明內容本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種既滿足多回轉閥門 電動裝置型式試驗和出廠試驗要求，又能保證試驗數據準確、試驗方法合理、 檢測項目齊全、試驗設施簡單并且操作方便的一種多回轉閥門電動裝置自加 載試驗機構。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是多回轉 閥門電動裝置自加載試驗機構，包括試驗機構主架，試驗機構主架上部固 裝的試驗機構輔架以及安裝在試驗機構主架上的輸入軸，其特征在于在試 驗機構主架上安裝有該試驗機構的傳動系統，所述傳動系統包括并行安裝 在試驗機構主架和試驗機構輔架上的輸入軸和絲桿一花鍵軸，位于試驗機構 主架和試驗機構輔架之間的輸入軸上安裝有輸入齒輪，絲桿一花鍵軸上安裝 有輸出齒輪一絲桿螺母，輸入齒輪與輸出齒輪一絲桿螺母呈相互嚙合狀，絲 桿一花鍵軸上穿裝開閥方向緩沖裝置和開閥方向極限觸塊，試驗機構主架一 側設置有其上制有花鍵孔的力臂，絲桿一花鍵軸花鍵部分伸入力臂的花鍵孔 中并形成嚙合；試驗機構主架下橫梁上設有關閥方向緩沖裝置，關閥方向緩 沖裝置上裝有關閥軸向力測試傳感器，在試驗機構主架上通過連接板連接有 關閥力矩測試傳感器和開閥力矩測試傳感器。本發明還可以采用如下技術方案所述試驗機構主架上還設有用于限制絲桿一花鍵軸徑向位置的導套。 所述開闊方向緩沖裝置的頂面連接固定試驗機構主架上橫梁，開閥方向 極限觸塊連接固定試驗機構主架。所述力臂軸線與絲桿一花鍵軸垂直。所述輸入軸下部裝有離合器和離合器托盤，離合器與輸入齒輪呈牙嵌式 配合。所述試驗機構主架上橫梁一端部還設有轉換手柄，轉換手柄一端部與離 合器接觸，拉動轉換手柄另一端可使離合器與輸入齒輪牙嵌脫離。 所述輸入軸下端部固裝有旋轉碼盤。試驗機構主架一側通過橫向連接桿連接有光電數碼器。 本發明具有的優點和積極效果是由于本發明利用絲桿一花鍵軸的往復 運動模擬多回轉閥門閬桿的運動狀態，所以一旦該往復運動受阻就會產生相 應的軸向力，而在往復運動受阻的同時絲桿一花鍵軸又會產生轉動并帶動力 臂一同擺動。利用上述運動的特點，使絲桿一花鍵軸運動受阻時的作用點為 壓力傳感器，以此可測出作用力即軸向力，與此同時力臂產生擺動，使擺動本發明i需要輔助加載裝置而利用被測閥門電動裝置自身動力檢測當前輸出闊門電動裝置型式;驗和lr;驗要求,、又可保證試驗方:合理、試驗;據 準確、檢測項目齊全、試驗設備結構簡單并且便于操作方便。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是圖1的A—A剖視圖； 圖3是圖1的左視圖。圖中1、輸入軸；2、輸入齒輪；3、輸出齒輪與絲桿螺母；4、絲 桿與花鍵軸；5、試驗機構主架；6、試驗機構輔架；7、導套8、力臂； 9、關閥力矩測試傳感器；10、關閥軸向力測試傳感器；11、關閥方向緩沖 裝置；12、推力軸承；13、開閥力矩測試傳感器；14、開閥方向極限觸塊； 15、開閥方向緩沖裝置；16、轉換手柄；17、離合器；18、彈簧；19、 旋轉碼盤20、光電數碼器；21、離合器托盤。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例， 并配合附圖詳細說明如下請參閱圖1一圖3，多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，包括試驗機 構主架5,試驗機構主架上部固裝的試驗機構輔架6以及安裝在試驗機構主 架上的輸入軸1,在試驗機構主架上安裝有該試驗機構的傳動系統，所述傳 動系統包括通過推力軸承12并行安裝在試驗機構主架和試驗機構輔架上的 輸入軸1和絲桿一花鍵軸4,位于試驗機構主架和試驗機構輔架之間的輸入軸1上安裝有輸入齒輪2,絲桿一花鍵軸4上安裝有輸出齒輪一絲桿蟪母3, 輸入齒輪2與輸出齒輪一絲桿蠊母3呈相互嚙合狀，輸出齒輪一絲桿螺母3 帶動絲桿一花鍵軸4在一定行程內往復運動，輸入齒輪2與輸出齒輪一絲桿 螺母3的速比為1:1。絲桿一花鍵軸4上穿裝開閥方向緩沖裝置15和開閥 方向極限觸塊14,所述開閥方向緩沖裝置15的頂面與試驗機構主架上橫梁 固裝，開閥方向極限觸塊14連接固定試驗機構主架。試驗機構主架一側設 置有其上制有花鍵孔的力臂8,絲桿一花鍵軸4花鍵部分伸入力臂8的花鍵 孔中并形成嚙合，所述力臂8軸線與絲桿一花鍵軸4垂直。試驗機構主架上 還設有用于限制絲桿一花鍵軸徑向位置的導套7,絲桿一花鍵軸的徑向位置 通過導套7限制以保證其運動穩定。試驗機構主架5下橫梁上設有關閥方向 緩沖裝置ll，關閥方向緩沖裝置上裝有關閥軸向力測試傳感器10,在試驗機 構主架上通過連接板連接有關閥力矩測試傳感器9和開閥力矩測試傳感器器13，當絲桿一花鍵軸向下運動時可觸動關閥軸向力測試傳感器10和關閥 方向緩沖裝置ll，關閥軸向力的反作用力由推力軸承12承擔，當絲桿一花 鍵軸向上運動時可通過開閥方向極限觸塊14與開閥方向緩沖裝置15接觸， 同時也會帶動力臂擺動。在輸入軸下部裝有離合器17和離合器托盤21，離 合器17和離合器托盤21之間裝有彈簧18。被測閥門電動裝置的動力通過輸 入軸1上的花鍵帶動離合器17并以牙嵌嚙合型式將運動傳遞到輸入齒輪2， 輸入齒輪與輸出齒輪一絲桿螺母3嚙合，輸出齒輪一絲桿螺母帶動絲桿與花 鍵軸4在一定行程內往復運動。所述試驗機構主架上橫梁一端部還設有轉換 手柄16，拉動轉換手柄的另一端可使離合器與輸入齒輪牙嵌脫離。所述輸入 軸下端部固裝有旋轉碼盤19,試驗機構主架5 —側通過橫向連接桿連接有光 電數碼器20。轉換手柄16、離合器17、彈簧18、旋轉碼盤19和光電數碼器 20等組件用于閥門電動裝置其它項目的試驗。本發明應用在閥門電動裝置試驗時的工作原理為當測試閥門電動裝置輸出轉矩和軸向推力時，被測閥門電動裝置帶動輸 入軸1轉動并通過齒輪副傳遞到絲桿一花鍵軸4。閥門電動裝置向閥門關方 向運動時，絲桿一花鍵軸向下運動，當它接觸到關閥軸向力測試傳感器10時 會傳出軸向力的檢測值，與此同時力臂8向關閥力矩測試傳感器9方向運動 并與其接觸檢測出與軸向力對應的轉矩值。閥門電動裝置向閥門開方向運動時，絲桿一花鍵軸4向上運動，當與開閥方向緩沖裝置15接觸時會使力臂向 開閥力矩測試傳感器13方向運動并與其接觸檢測出開閥的轉矩值。通過絲桿 一花鍵軸的絲桿部分伸出的距離還能模擬測量閥桿的直線運動精度。當測試閥門電動裝置其它項目時，向上搬動轉換手柄16,離合器17向 下運動并與輸入軸1齒輪脫離嚙合，此時閥門電動裝置的運動不再向力矩與 軸向力測試系統傳遞，因而其轉圈數不受限制。閥門電動裝置的運動傳遞到 旋轉碼盤19并使其旋轉，光電數碼器20可記錄總轉圈數和檢測行程重復精 度等。手/電動切換性能也可在此時檢測。
權利要求
1.一種多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，包括試驗機構主架，試驗機構主架上部固裝的試驗機構輔架以及安裝在試驗機構主架上的輸入軸，其特征在于在試驗機構主架上安裝有該試驗機構的傳動系統，所述傳動系統包括并行安裝在試驗機構主架和試驗機構輔架上的輸入軸和絲桿-花鍵軸，位于試驗機構主架和試驗機構輔架之間的輸入軸上安裝有輸入齒輪，絲桿-花鍵軸上安裝有輸出齒輪-絲桿螺母，輸入齒輪與輸出齒輪-絲桿螺母呈相互嚙合狀，絲桿-花鍵軸上穿裝開閥方向緩沖裝置和開閥方向極限觸塊，試驗機構主架一側設置有其上制有花鍵孔的力臂，絲桿-花鍵軸花鍵部分伸入力臂的花鍵孔中并形成嚙合；試驗機構主架下橫梁上設有關閥方向緩沖裝置，關閥方向緩沖裝置上裝有關閥軸向力測試傳感器，在試驗機構主架上通過連接板連接有關閥力矩測試傳感器和開閥力矩測試傳感器。
2. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述試驗機構主架上還設有用于限制絲桿一花鍵軸徑向位置的導 套。
3. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述開閥方向緩沖裝置的頂面連接固定試驗機構主架上橫梁，開閥 方向極限觸塊連接固定試驗機構主架。
4. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述力臂軸線與絲桿一花鍵軸垂直。
5. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述輸入軸下部裝有離合器和離合器托盤，離合器與輸入齒輪呈牙 嵌式配合。
6. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述試驗機構主架上橫梁一端部還設有轉換手柄，轉換手柄一端部 與離合器接觸，拉動轉換手柄另一端可使離合器與輸入齒輪牙嵌脫離。
7. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于所述輸入軸下端部固裝有旋轉碼盤。
8. 根據權利要求1所述的多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，其特 征在于試驗機構主架一側通過橫向連接桿連接有光電數碼器。
全文摘要
本發明涉及一種多回轉閥門電動裝置自加載試驗機構，在試驗機構主架上裝有該機構的傳動系統，其包括并行安裝在試驗機構主架和試驗機構輔架上的輸入軸和絲桿—花鍵軸，輸入軸上裝有輸入齒輪，絲桿—花鍵軸上裝有輸出齒輪—絲桿螺母，試驗機構主架一側設置有其上制有花鍵孔的力臂，絲桿—花鍵軸花鍵部分伸入力臂的花鍵孔中并形成嚙合；試驗機構主架上設有關閥方向緩沖裝置、關閥軸向力測試傳感器、關閥力矩測試傳感器和開閥力矩測試傳感器。優點是既滿足多回轉閥門電動裝置型式試驗和出廠試驗要求，又能保證試驗數據準確、檢測項目齊全；本設備結構簡單且操作方便。
文檔編號G01M99/00GK101221093SQ20071006055
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者萬衛紅, 盧香麗, 楊雅靜, 苗振海 申請人:天津百利二通機械有限公司