閥門壽命測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種閥門壽命測試系統(tǒng)，包括：上位機(jī)，用于設(shè)定開關(guān)次數(shù)；驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)被測閥門的輸出端；升降平臺，用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置到達(dá)與被測閥門相適應(yīng)的高度；控制器，與上位機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置電連接，用于根據(jù)開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置對被測閥門的測試次數(shù)。在測試過程中，上位機(jī)將開關(guān)次數(shù)發(fā)送給控制器。于是，控制器便可以根據(jù)其接收到的開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置對被測閥門進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的開關(guān)操作，直到實(shí)際開關(guān)數(shù)目已經(jīng)達(dá)到上位機(jī)設(shè)定的開關(guān)次數(shù)。這樣，在整個(gè)的過程中，不需要人工手動(dòng)進(jìn)行干預(yù)開關(guān)過程，提高了測試效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】閥門壽命測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閥門測試領(lǐng)域，特別是涉及一種閥門壽命測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]閥門壽命試驗(yàn)是研究產(chǎn)品壽命特征的方法，是可靠性試驗(yàn)中最重要的項(xiàng)目之一。測試時(shí)模仿實(shí)際工況條件，將產(chǎn)品放在特定的試驗(yàn)條件下，比如常溫、高溫、低溫等，考察其失效隨時(shí)間變化的規(guī)律，更好地判斷產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的工作年限。
[0003]一般的閥門出廠時(shí)零部件的加工尺寸、精度、光潔度和整機(jī)閥門出廠時(shí)的壓力試驗(yàn)檢查不能完全衡量出廠閥門產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量問題，一臺閥門出廠時(shí)檢查完后但到客戶使用時(shí)短時(shí)間就有可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。
[0004]通過閥門壽命試驗(yàn)，將閥門產(chǎn)品放在特定的模擬工況條件下進(jìn)行開關(guān)次數(shù)循環(huán)試驗(yàn)，可以了解閥門的壽命特征、失效規(guī)律、平均壽命以及在壽命試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的各種失效模式，如有的閥門在不同溫度下會(huì)有不同程度的泄漏。結(jié)合失效分析，可進(jìn)一步弄清楚導(dǎo)致失效的失效機(jī)理，如閥門的密封性能、加工的質(zhì)量、材料搭配的正確性、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性等，為提高閥門的設(shè)計(jì)、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量有重要依據(jù)。
[0005]現(xiàn)有的閥門壽命測試中，多數(shù)是以手動(dòng)開關(guān)循環(huán)來完成，如遇到閥門口徑過大，手動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)的用減速電機(jī)來代替。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可適于不同尺寸閥門高度變化的、可自動(dòng)計(jì)數(shù)的閥門壽命測試系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種閥門壽命測試系統(tǒng)，包括:上位機(jī)，用于設(shè)定開關(guān)次數(shù)；驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)被測閥門的輸出端；升降平臺，用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置到達(dá)與被測閥門相適應(yīng)的高度；控制器，與上位機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置電連接，用于根據(jù)開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置對被測閥門的測試次數(shù)。
[0008]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:扭矩傳感器，與上位機(jī)電連接，上位機(jī)根據(jù)扭矩傳感器的檢測結(jié)果生成被測閥門的扭矩/開關(guān)次數(shù)曲線。
[0009]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:變頻器，與控制器電連接，控制器根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)比的大小通過變頻器控制被測閥門的開啟速度或關(guān)閉速度。
[0010]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，與上位機(jī)電連接，上位機(jī)根據(jù)溫度傳感器的檢測結(jié)果生成被測閥門的溫度/開關(guān)次數(shù)曲線。
[0011]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:壓力傳感器，與上位機(jī)電連接，上位機(jī)根據(jù)壓力傳感器的檢測結(jié)果生成被測閥門的壓力/開關(guān)次數(shù)曲線。
[0012]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:閥門限位檢測單元，與控制器電連接，用于在檢測到被測閥門開關(guān)到位時(shí)發(fā)出閥門到位信號，閥門到位信號觸發(fā)控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置換向轉(zhuǎn)動(dòng)。[0013]進(jìn)一步地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:增壓裝置，輸出口與被測閥門的輸入端連接，用于向被測閥門施加介質(zhì)壓力。
[0014]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)裝置與被測閥門的輸出端通過萬向節(jié)連接。
[0015]進(jìn)一步地，升降平臺包括:液壓驅(qū)動(dòng)部、底座、升降架、工作臺面和萬向腳輪，升降架安裝在底座的上方，萬向腳輪安裝在底座的下方，工作臺面與升降架的頂部連接，液壓驅(qū)動(dòng)部與升降架驅(qū)動(dòng)連接。
[0016]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)分立地設(shè)置。
[0017]在測試過程中，首先向上位機(jī)中輸入開關(guān)次數(shù)，即該次測試所需要開關(guān)的總次數(shù)。于是，上位機(jī)將開關(guān)次數(shù)發(fā)送給控制器。于是，控制器便可以根據(jù)其接收到的開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置對被測閥門進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的開關(guān)操作，直到實(shí)際開關(guān)數(shù)目已經(jīng)達(dá)到上位機(jī)設(shè)定的開關(guān)次數(shù)。這樣，在整個(gè)的過程中，不需要人工手動(dòng)進(jìn)行干預(yù)開關(guān)過程，提高了測試效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示意性示出了本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2示意性示出了升降平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3示意性示出了驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0021]圖4示意性示出了被測閥門的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中附圖標(biāo)記:1、上位機(jī)；2、驅(qū)動(dòng)裝置；3、被測閥門；4、升降平臺；5、控制器；6、增壓裝置；7、液壓驅(qū)動(dòng)部；8、底座；9、升降架；10、工作臺面；11、萬向腳輪；12、扭矩傳感器；13、減速器；14、電機(jī)；15、盲板；16、管路。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0024]現(xiàn)有閥門壽命測試過多依賴于人的操作，效率低下。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的閥門壽命測試裝置不具有通用性，在高低溫環(huán)境中不易操作。閥門在開關(guān)循環(huán)過程中不能直接對開關(guān)次數(shù)加以統(tǒng)計(jì)，不能實(shí)時(shí)記錄閥門在不同溫度、不同壓力下的扭矩值。當(dāng)閥門規(guī)格種類不同時(shí)，單純的減速電機(jī)難以全部滿足不同種類閥門的操作，需要間接轉(zhuǎn)換，浪費(fèi)成本。測試結(jié)果不能以文件形式保存，不具有直觀性。
[0025]請參考圖1至圖4，本發(fā)明提供了一種閥門壽命測試系統(tǒng)，包括:上位機(jī)1，用于設(shè)定開關(guān)次數(shù)；驅(qū)動(dòng)裝置2，包括用于驅(qū)動(dòng)被測閥門3的輸出端；升降平臺4，用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置2到達(dá)與被測閥門3相適應(yīng)的高度；控制器5，與上位機(jī)I和驅(qū)動(dòng)裝置2電連接，用于根據(jù)開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置2對被測閥門3的測試次數(shù)。
[0026]在測試過程中，首先向上位機(jī)(例如PC機(jī)或工控機(jī)等)中輸入開關(guān)次數(shù)，即該次測試所需要開關(guān)的總次數(shù)。于是，上位機(jī)將開關(guān)次數(shù)發(fā)送給控制器(例如，單片機(jī)或PLC等)。于是，控制器便可以根據(jù)其接收到的開關(guān)次數(shù)控制驅(qū)動(dòng)裝置2對被測閥門3進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的開關(guān)操作，直到實(shí)際開關(guān)數(shù)目已經(jīng)達(dá)到上位機(jī)設(shè)定的開關(guān)次數(shù)。這樣，在整個(gè)的過程中，不需要人工手動(dòng)進(jìn)行干預(yù)開關(guān)過程，提高了測試效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
[0027]此外，本發(fā)明還可通過對升降平臺的控制(例如，可以是人工手動(dòng)，也可以是通過控制器來控制)，來使驅(qū)動(dòng)裝置2自動(dòng)升降，以便與不同尺寸和型號的被測閥門3的高度匹配。因而，使得本發(fā)明具有很好的通用性，可以應(yīng)用到不同尺寸的閥門測試當(dāng)中。
[0028]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:扭矩傳感器12，與上位機(jī)I電連接，上位機(jī)I根據(jù)扭矩傳感器12的檢測結(jié)果生成被測閥門3的扭矩/開關(guān)次數(shù)曲線。扭矩傳感器可測得每次開關(guān)過程中的扭矩，這樣，當(dāng)上位機(jī)I獲取這些扭矩后，就可以根據(jù)每次開關(guān)時(shí)檢測到的扭矩，生成扭矩與開關(guān)次數(shù)之間的關(guān)系曲線圖，并提供給測試人員，具有直觀、方便的特點(diǎn)，提高了測試效率。
[0029]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:變頻器，與控制器5電連接，控制器5根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置2的傳動(dòng)比的大小通過變頻器控制被測閥門3的開啟速度或關(guān)閉速度。通過對變頻器的控制，可以方便地控制被測閥門3在打開和關(guān)閉過程中的速度。
[0030]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，與上位機(jī)I電連接，上位機(jī)I根據(jù)溫度傳感器的檢測結(jié)果生成被測閥門3的溫度/開關(guān)次數(shù)曲線。通過溫度傳感器可以檢測到當(dāng)前的測試溫度，并生成溫度與開關(guān)次數(shù)之間的關(guān)系曲線。
[0031]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:壓力傳感器，與上位機(jī)I電連接，上位機(jī)I根據(jù)壓力傳感器的檢測結(jié)果生成被測閥門3的壓力/開關(guān)次數(shù)曲線。通過壓力傳感器可以檢測到當(dāng)前的測試壓力，并生成壓力與開關(guān)次數(shù)之間的關(guān)系曲線。
[0032]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:閥門限位檢測單元，與控制器5電連接，用于在檢測到被測閥門3開關(guān)到位時(shí)發(fā)出閥門到位信號，閥門到位信號觸發(fā)控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置2換向轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，閥門限位檢測單元可以是行程開關(guān)等，這樣，就可以利用閥門限位檢測單元得到閥門是否打開或關(guān)閉到位。如果已經(jīng)打開或關(guān)閉到位，則控制器可以控制驅(qū)動(dòng)裝置2 (例如電機(jī)14)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行相反的操作。
[0033]優(yōu)選地，閥門壽命測試系統(tǒng)還包括:增壓裝置6，輸出口與被測閥門3的輸入端連接，用于向被測閥門施加介質(zhì)壓力。利用增壓裝置6可以向被測閥門3內(nèi)施加一定的壓力。例如，請參考圖4，在被測閥門3的兩端可分別安裝一個(gè)盲板15，其用于將被測閥門3的兩端封閉，以向被測閥門3施加壓力。其中，一個(gè)盲板15上設(shè)置有輸入口，其通過管路16與增壓裝置6的輸出端連接，因而，不受被測閥門位置的影響。
[0034]特別地增壓裝置6包括氣缸、壓力表、數(shù)顯表、電路板、殼體及管線等，氣缸由低壓壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，壓力表與數(shù)顯表能隨時(shí)顯示介質(zhì)的壓力，安全可靠。
[0035]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置2與被測閥門3的輸出端通過萬向節(jié)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，請參考圖3，本發(fā)明還包括減速器13，電機(jī)14通過減速器13與扭矩傳感器12連接。萬向節(jié)的使用避免了被測閥門與升降平臺4的微小高度差的變化，保證了驅(qū)動(dòng)的平穩(wěn)性
[0036]優(yōu)選地，升降平臺4包括:液壓驅(qū)動(dòng)部7、底座8、升降架9、工作臺面10和萬向腳輪11，升降架安裝在底座的上方，萬向腳輪11安裝在底座8的下方，工作臺面10與升降架9的頂部連接，液壓驅(qū)動(dòng)部7與升降架9驅(qū)動(dòng)連接。液壓驅(qū)動(dòng)部7通過液壓油控制升降架9的升高與降低，進(jìn)而帶動(dòng)工作臺面10的升降動(dòng)作，萬向腳輪11的使用使該升降平臺4能夠移動(dòng)到任意位置。
[0037]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置2與上位機(jī)I分立地設(shè)置，這樣，二者可以獨(dú)立移動(dòng)，不受被測閥門位置的限制，特別是當(dāng)被測閥門在高溫爐中或低溫槽中時(shí)都能夠很好的檢測，即能夠滿足閥門在不同溫度下不同位置閥門壽命的測試。進(jìn)一步地，在不同溫度、不同壓力下，通過驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)相連，可以實(shí)時(shí)記錄閥門在不同溫度、不同壓力下的扭矩值，為驅(qū)動(dòng)裝置的選型提供重要依據(jù)。
[0038]特別地，本發(fā)明中的控制器可采用PLC控制器，這樣，可大大簡化以往繼電控制系統(tǒng)過于復(fù)雜的局面。
[0039]針對上述種種缺點(diǎn)，本測試裝置的發(fā)明目的在于提高閥門壽命測試的效率，通過升降機(jī)構(gòu)來滿足不同閥門規(guī)格的要求，具有通用性。測試結(jié)果能在電腦上實(shí)時(shí)顯示，包括測試的扭矩、閥門的開關(guān)次數(shù)隨時(shí)間變化曲線，結(jié)果更明了直觀。PLC程序自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置正反操作，每當(dāng)閥門到開或關(guān)的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置會(huì)自動(dòng)進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，取代人工操作。開關(guān)次數(shù)控制可在電腦軟件中自定義設(shè)置，當(dāng)開關(guān)次數(shù)達(dá)到要求時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置自動(dòng)停止。本測試裝置不受閥門位置的限制，滿足了閥門在高低溫中同樣能測試的要求，測試裝置具有靈活性。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種閥門壽命測試系統(tǒng),其特征在于,包括: 上位機(jī)(1)，用于設(shè)定開關(guān)次數(shù)； 驅(qū)動(dòng)裝置(2)，包括用于驅(qū)動(dòng)被測閥門(3)的輸出端； 升降平臺(4)，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)到達(dá)與所述被測閥門(3)相適應(yīng)的高度； 控制器(5)，與所述上位機(jī)(I)和所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)電連接，用于根據(jù)所述開關(guān)次數(shù)控制所述驅(qū)動(dòng)裝置(2 )對所述被測閥門(3 )的測試次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 扭矩傳感器，與所述上位機(jī)(I)電連接，所述上位機(jī)(I)根據(jù)所述扭矩傳感器的檢測結(jié)果生成所述被測閥門(3)的扭矩/開關(guān)次數(shù)曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 變頻器，與所述控制器(5)電連接，所述控制器(5)根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)的傳動(dòng)比的大小通過所述變頻器控制所述被測閥門(3)的開啟速度或關(guān)閉速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 溫度傳感器，與所述上位機(jī)(I)電連接，所述上位機(jī)(I)根據(jù)所述溫度傳感器的檢測結(jié)果生成所述被測閥門(3)的溫度/開關(guān)次數(shù)曲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 壓力傳感器，與所述上位機(jī)(I)電連接，所述上位機(jī)(I)根據(jù)所述壓力傳感器的檢測結(jié)果生成所述被測閥門(3)的壓力/開關(guān)次數(shù)曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 閥門限位檢測單元，與所述控制器(5)電連接，用于在檢測到所述被測閥門(3)開關(guān)到位時(shí)發(fā)出閥門到位信號，所述閥門到位信號觸發(fā)所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)換向轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門壽命測試系統(tǒng)還包括: 增壓裝置(6)，輸出口與所述被測閥門(3)的輸入端連接，用于向所述被測閥門施加介質(zhì)壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)與所述被測閥門(3)的輸出端通過萬向節(jié)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述升降平臺(4)包括:液壓驅(qū)動(dòng)部、底座、升降架、工作臺面和萬向腳輪，所述升降架安裝在所述底座的上方，所述萬向腳輪安裝在所述底座的下方，所述工作臺面與所述升降架的頂部連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)部與所述升降架驅(qū)動(dòng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門壽命測試系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(2)與所述上位機(jī)(I)分立地設(shè)置。
【文檔編號】G01M13/00GK103759927SQ201310732784
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】方存正, 焦倫齡, 王奕彤, 孫曾興, 吳嘯, 方品田 申請人:方正閥門集團(tuán)有限公司