一种阀门扭矩疲劳试验机的制作方法

1.本技术涉及阀门扭矩疲劳检测设备的技术领域，尤其是涉及一种阀门扭矩疲劳试验机。


背景技术：

2.通用阀门作为一种广泛使用的长期性产品，其使用寿命及操作可靠性是检验产品是否合格的关键指标之一。合格的阀门应能承受一定压力条件下长期多次扭转启闭，并且不发生泄漏损坏失效等情况。
3.在对阀门进行扭矩疲劳强度试验时，通常会使用到阀门扭矩疲劳试验机。现有阀门扭矩疲劳试验机中待测阀门的装夹如附图4所示，包括具有扭矩疲劳强度试验功能的试验装置4以及用于通水的设备管路，试验装置4上具有用于与待测阀门1的阀杆13配合的阀杆连接件，装夹待测阀门1时，需要将待测阀门1的两端通过转接法兰6与设备管路连接。试验装置4与待测阀门1的阀杆13之间为硬连接，阀杆13连接件需要与待测阀门1的阀杆13完全对齐才能传动扭力。
4.因此，上述的装夹方式过程复杂，装夹时的位置要求较高，且不同型号的待测阀门1需要更换不同的阀杆13连接件，每次装夹都需要更换法兰连接件，拆装一次需要耗费大量时间和精力。


技术实现要素：

5.为了改善待测阀门装夹不方便的问题，本技术提供一种阀门扭矩疲劳试验机。
6.本技术提供一种阀门扭矩疲劳试验机，采用如下的技术方案：
7.一种阀门扭矩疲劳试验机，用于对待测阀门进行扭矩疲劳检测，包括机架、试验装置、以及装夹装置，所述试验装置以及装夹装置均设置于机架上，所述试验装置位于装夹装置的上方，所述试验装置包括机体，所述机体内部设置有具有扭矩疲劳检测功能的试验组件，所述试验装置还包括钻夹头，所述钻夹头位于试验装置的下端，所述待测阀门于装夹装置上安装固定后，所述钻夹头将阀杆夹紧，所述试验装置还包括万向节伸缩杆，所述万向节伸缩杆包括万向节，所述机体与钻夹头之间通过万向节连接。
8.通过采用上述技术方案，钻夹头能够适应不同规格、不同形状的阀杆，并且能够将阀杆稳固夹紧，方便使用；同时，万向节能够使钻夹头夹紧阀杆的过程中提供一定的位置调节空间，降低待测阀门装夹时所需的位置要求；二者共同作用能够提高试验装置与阀杆之间的连接效果，进而提高扭矩疲劳强度试验结果的准确性，减少扭动阀杆时阀杆所受应力不平衡的情况。
9.可选的，所述万向节伸缩杆共包括两个万向节，且所述万向节伸缩杆还包括伸缩杆，两所述万向节分别与机体以及钻夹头连接，且两所述万向节分别与伸缩杆伸缩方向的两端连接。
10.通过采用上述技术方案，能够提高万向节伸缩杆使用时的灵活度，进一步降低待
测阀门装夹时所需的位置要求，同时方便调节钻夹头的位置高度。
11.可选的，所述装夹装置包括固定座以及移动座，所述待测阀门装夹于固定座与移动座之间，所述机架上沿水平方向固定连接有第一滑轨，所述固定座与机架固定连接，所述移动座与第一滑轨滑动连接。
12.通过采用上述技术方案，能够使装夹装置适应不同长度的待测阀门，方便待测阀门于装夹装置上的装夹定位。
13.可选的，所述装夹装置还包括两个装夹组件，两所述装夹组件分别与固定座以及移动座连接，两所述装夹组件之间形成供待测阀门装夹的装夹空间，所述装夹组件包括用于定位待测阀门的夹具法兰以及用于固定夹具法兰的固定法兰，所述固定法兰位于夹具法兰背离装夹空间的一侧，所述固定法兰与夹具法兰连接，所述夹具法兰上具有供实验管段插入安装的第一安装孔。
14.通过采用上述技术方案，能够方便待测阀门与固定座以及移动座之间的连接，进一步方便待测阀门于装夹装置上的装夹定位。
15.可选的，所述装夹装置还包括用于控制装夹空间大小的螺纹导杆，所述螺纹导杆的长度方向与第一滑轨的长度方向平行，所述移动座上开设有供螺纹导杆螺纹连接的螺纹孔，所述螺纹导杆的一端与固定座转动连接，所述螺纹导杆的转动轴线与其自身的长度方向平行。
16.通过采用上述技术方案，能够方便工作人员对装夹空间的大小进行调节，且调节精度较高。
17.可选的，所述螺纹导杆远离固定座的一端还设置有手轮。
18.通过采用上述技术方案，能够进一步方便工作人员对装夹空间的大小进行调节。
19.可选的，所述夹具法兰于第一安装孔中设置有若干o型密封圈。
20.通过采用上述技术方案，能够提高待测阀门与夹具法兰之间的连接强度，同时提高密封性，降低待测阀门通水后出现渗水、漏水的概率。
21.可选的，还包括供水装置，所述供水装置包括两根用于对待测阀门通水的供水管，所述固定座以及移动座上均开设有与供水管端部相适配的第二安装孔，所述固定法兰上具有用于连通第一安装孔以及第二安装孔的连通孔。
22.通过采用上述技术方案，供水管插入第二安装孔中进行安装后，待测阀门即可进行通水，使供水管的安装更加方便，从而使待测阀门能够在通水状态下进行检测，同时方便通水。
23.可选的，所述供水装置还包括水箱、多级离心泵以及高压胶管，所述多级离心泵与水箱连接，一所述供水管远离装夹空间的一端与多级离心泵连接，另一所述供水管远离装夹空间的一端与高压胶管的一端连接，所述高压胶管的另一端与水箱连接。
24.通过采用上述技术方案，两供水管与水箱之间在多级离心泵的作用下形成水循环，减少水资源的浪费；同时，高压胶管能够发生弹性形变，从而适应移动座于第一滑轨上的滑动位置。
25.可选的，所述试验装置还包括滑动座，所述滑动座与机体连接，所述机架上还设置有供滑动座滑动连接的第二滑轨，所述第二滑轨的长度方向与第一滑轨的长度方向平行。
26.通过采用上述技术方案，能够方便钻夹头与阀杆对齐，从而进一步方便钻夹头夹
紧阀杆的过程。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：
28.1.能够使待测阀门的装夹过程更加方便快捷；
29.2.能够使扭矩疲劳试验过程中阀杆所受应力的更加均衡，提高扭矩疲劳试验结果的准确性。
附图说明
30.图1是本技术实施例一种阀门扭矩疲劳试验机的整体视图；
31.图2是本技术实施例中待测阀门的剖视图；
32.图3是本技术实施例一种阀门扭矩疲劳试验机的局部视图；
33.图4是现有阀门扭矩疲劳试验机中待测阀门装夹后的简图。
34.附图标记说明：1、待测阀门；11、空腔；12、实验管段；13、阀杆；2、机架；21、第一滑轨；22、第二滑轨；3、装夹装置；31、装夹空间；32、固定座；33、移动座；331、滑块；332、螺纹孔；34、装夹组件；341、夹具法兰；3411、第一安装孔；342、固定法兰；3421、连通孔；35、第二安装孔；36、密封圈；37、螺纹导杆；38、手轮；4、试验装置；41、机体；42、滑动座；43、试验组件；431、伺服电机；432、减速器；433、扭矩传感器；44、万向节伸缩杆；441、万向节；442、伸缩杆；45、钻夹头；5、供水装置；51、水箱；52、供水管；521、电磁流量计；522、压力传感器；523、温度传感器；53、多级离心泵；54、排水管；541、排水电磁阀；55、高压胶管；56、补水管；561、上水电磁阀；6、转接法兰。
具体实施方式
35.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种阀门扭矩疲劳试验机。
37.参照图1，阀门扭矩疲劳试验机包括机架2，机架2上安装有用于将待测阀门1装夹定位的装夹装置3、用于为待测阀门1提供压力水源的供水装置5以及用于对待测阀门1进行扭矩疲劳试验的试验装置4。工作人员将待测阀门1于装夹装置3上装夹完毕后，通过供水装置5使待测阀门1处于通水状态，同时通过试验装置4对待测阀门1进行扭矩疲劳试验。
38.参照图2和图3，其中，作为试样的待测阀门1内部具有空腔11，空腔11沿直线方向贯穿待测阀门1的两端。待测阀门1的两端安装有实验管段12，实验管段12为圆管，两实验管段12与待测阀门1连接，两实验管段12的轴线重合，且两实验管段12通过空腔11互通。待测阀门1上具有用于控制其开闭的阀杆13，待测阀门1通过两端的实验管段12于装夹装置3上装夹固定，此时实验管段12的轴线水平，且待测阀门1装夹后阀杆13竖直朝上。
39.待测阀门1以及实验管段12通常均为塑料制品，二者之间的连接方式为热熔连接，待测阀门经过检测后即作废弃处理。
40.参照图1和图3，机架2上具有供装夹装置3安装的第一滑轨21，第一滑轨21的长度方向水平。待测阀门1装夹后，待测阀门1上实验管段12的轴线与第一滑轨21的长度方向平行，且待测阀门1装夹后位于第一滑轨21的上方。
41.参照图1和图3，装夹装置3包括固定座32以及移动座33，固定座32与机架2固定连接，移动座33的底部具有与第一滑轨21相适配的滑块331，移动座33与第一滑轨21滑动连
接，移动座33的滑动方向与第一滑轨21的长度方向一致。
42.参照图1和图3，装夹装置3还包括用于将待测阀门1装夹定位的装夹组件34，装夹组件34共安装有两个，两装夹组件34分别与固定座32远离第一滑轨21的一端以及移动座33远离第一滑轨21的一端连接，且两装夹组件34分别位于固定座32靠近移动座33的一端以及移动座33靠近固定座32的一端。两装夹组件34之间形成供待测阀门1装夹定位的装夹空间31，装夹空间31的大小随移动座33的滑动而变化。
43.装夹组件34包括用于将待测阀门1端部夹紧的夹具法兰341以及用于将夹具法兰341于固定座32或移动座33上固定的固定法兰342。其中，两固定法兰342分别与固定座32以及移动座33相抵，两夹具法兰341分别与两固定法兰342相抵，且夹具法兰341位于固定法兰342靠近装夹空间31的一侧，夹具法兰341通过固定法兰342并借助螺钉与固定座32或移动座33固定连接。
44.参照图3，夹具法兰341的中心位置具有供待测阀门1端部插入安装的第一安装孔3411，第一安装孔3411为圆孔，第一安装孔3411的轴线与第一滑轨21的长度方向平行，且两夹具法兰341的第一安装孔3411轴线重合。实验管段12与第一安装孔3411相适配，且第一安装孔3411的长度小于实验管段12的长度。
45.为降低待测阀门1通水后实验管段12与装夹组件34的连接位置出现渗水、漏水现象的概率，夹具法兰341于第一安装孔3411中安装有若干o型密封圈36。待测阀门1的实验管段12通过若干o型密封圈36与第一安装孔3411实现过盈配合，实验管段12插入第一安装孔3411中安装后，o型密封圈36变形并填充实验管段12外侧面与第一安装孔3411孔壁之间的间隙。
46.参照图3，装夹装置3还包括用于调节装夹空间31大小的螺纹导杆37，螺纹导杆37为圆柱体结构。移动座33上开设有供螺纹导杆37穿设的螺纹孔332，螺纹导杆37的一端与固定座32转动连接，螺纹导杆37的另一端位于移动座33远离装夹空间31的一侧。螺纹导杆37的轴线方向与第一滑轨21的长度方向平行，螺纹导杆37的转动轴线与其自身的轴线重合，且螺纹导杆37于固定座32上沿其轴线方向上位置固定。
47.螺纹导杆37靠近固定座32的一端表面光滑，螺纹导杆37远离固定座32一端表面开设有外螺纹，螺纹孔332的孔壁上具有内螺纹，螺纹导杆37与螺纹孔332螺纹配合，通过转动螺纹导杆37即可控制移动座33滑动。为便于工作人员转动螺纹导杆37，螺纹导杆37远离固定座32的一端安装有手轮38。
48.参照图1和图3，供水装置5包括用于运输水的供水管52，供水管52共有两根。两供水管52的一端分别与固定座32以及移动座33连接，固定座32以及移动座33上均开设有与供水管52端部相适配的第二安装孔35，供水管52的端部插入第二安装孔35中安装连接。固定法兰342的中心位置具有用于连通第一安装孔3411以及第二安装孔35的连通孔3421，且第二安装孔35的轴线以及连通孔3421的轴线均与第一安装孔3411的轴线重合。其中，连通孔3421的孔径均小于第一安装孔3411的孔径以及第二安装孔35的孔径，实验管段12插入第一安装孔3411后与固定法兰342靠近夹具法兰341的端面相抵，供水管52的端部插入第二安装孔35后与固定法兰342背离夹具法兰341的端面相抵。
49.参照图1和图3，供水装置5还包括用于储水的水箱51以及多级离心泵53，水箱51安装于机架2的底部，且水箱51位于第一滑轨21的下方。多级离心泵53也与机架2固定连接，多
级离心泵53位于水箱51的一侧。其中，对于连接于固定座32上的供水管52，其远离固定座32的一端与多级离心泵53连接，多级离心泵53与水箱51之间通过管道连接；对于连接于移动座33上的供水管52，其远离移动座33的一端与水箱51之间通过高压胶管55连接。其中，供水管52为金属管，高压胶管55为软管，高压胶管55的形状能够随移动座33的滑动发生弯曲变化。
50.待测阀门1通水时，水箱51中的水在多级离心泵53的驱使下通过供水管52流入待测阀门1的空腔11中，接着通过另一供水管52以及高压胶管55流回水箱51中，形成水循环。
51.参照图3，为便于控制水流，连接于固定座32上的供水管52上安装有电磁流量计521，电磁流量计521位于该供水管52靠近水箱51的一端。其中，电磁流量计521用于检测水从水箱中流入供水管时的流量。
52.为便于监测待测阀门1的通水情况，连接于固定座32上的供水管52上还安装有压力传感器522以及温度传感器523，压力传感器522以及温度传感器523均位于该供水管52靠近固定座32的一端。其中，压力传感器522用于检测管道内的水压情况，温度传感器523用于检测管道内水流的温度。
53.为便于更换水箱51中的水，水箱51上还安装有用于更换水箱51中的水的排水管54以及补水管56，排水管54以及补水管56的一端均与水箱51连接相通，排水管54靠近水箱51的一端安装有用于控制水从水箱中排出的排水电磁阀541，补水管56靠近水箱51的一端安装有用于控制外设水源往水箱中补水的上水电磁阀561。
54.参照图1和图3，机架2上还具有供试验装置4安装的第二滑轨22，第二滑轨22的长度方向平行于第一滑轨21的长度方向，且第二滑轨22位于装夹装置3的上方。试验装置4包括机体41以及滑动座42，滑动座42与第二滑轨22滑动连接，机体41与滑动座42连接，滑动座42位于第二滑轨22的上方，且机体41位于滑动座42的上方。滑动座42与滑块331同理，滑动座42上也安装有用于固定其于第二滑轨22上位置的制动件。
55.参照图2和图3，试验装置4还包括用于夹紧阀杆13的钻夹头45，钻夹头45优选为手动钻夹头45，工作人员能够通过手动调节钻夹头45夹口的大小，从而使钻夹头45将阀杆13夹紧，并且使钻夹头45适应不同型号、不同形状的待测阀门1的阀杆13。
56.机体41内部安装有用于检测扭矩疲劳强度的试验组件43，试验组件43包括伺服电机431、减速器432以及扭矩传感器433。其中，伺服电机431与减速器432配合控制钻夹头45扭动阀杆13，扭矩传感器433用于检测扭动阀杆13所需的扭矩。
57.参照图3，试验装置4还包括用于连接机体41与钻夹头45的万向节伸缩杆44，万向节伸缩杆44包括两个万向节441以及一个伸缩杆442。伸缩杆442能够沿其长度方向进行伸缩，伸缩杆442上安装有用于固定其伸缩长度的制动件。两万向节441分别与伸缩杆442长度方向的两端连接，两万向节441远离伸缩杆442的一端分别与机体41以及钻夹头45连接，两万向节441的转动轴线互相平行。本实施例中，由于万向节441以及伸缩杆442均为现有技术，故在此仅做简要描述。
58.本实施例中，制动件可以为螺纹连接固定制动，也可以为插销限位制动，在此不对制动件作过多限定，且附图中将制动件略去。
59.本技术实施例一种阀门扭矩疲劳试验机的实施原理为：
60.首先在待测阀门1的两端安装实验管段12辅助其装夹定位，然后通过螺纹导杆37
控制移动座33滑动，使装夹空间31扩大便于待测阀门1装夹，接着将待测阀门1的一端实验管段12插入固定座32上夹具法兰341的第一安装孔3411中安装固定，待测阀门1安装后确保待测阀门1的阀杆13竖直朝上，然后再控制移动座33滑动，使待测阀门1的另一端实验管段12插入移动座33上夹具法兰341的第一安装孔3411中，接着控制滑动座42滑动使钻夹头45于竖直方向上与阀杆13对齐，然后通过万向节伸缩杆44调节钻夹头45的位置，同时调节钻夹头45夹口的大小，使钻夹头45将阀杆13夹紧，接着再启动阀门扭矩疲劳试验机，此时多级离心泵53驱使水箱51中的水循环流动使待测阀门1通水，然后试验组件43控制万向节伸缩杆44转动带动钻夹头45扭动阀杆13，从而对待测阀门1进行扭矩疲劳强度试验。
61.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。