一种电液制动的电动执行机构智能型测试台及其试验方法技术

一种电液制动的电动执行机构智能型测试台及其试验方法。包括机架、输入法兰、主轴、转矩测量机构、行程检测机构、电液制动装置、变频调速控制器和PLC测试系统；所述PLC测试系统控制所述电动执行机构、且实时采集电动执行机构的反馈信号；所述转矩测量机构包括拉压传感器，所述拉压传感器的输出信号线连接所述PLC测试系统；所述行程检测机构包括光电编码器，所述光电编码器的输出信号线连接所述PLC测试系统。本发明专利技术中的测试台集成了电液制动、变频调速、转矩和角位移动态测试、PLC测试系统等控制技术手段，实现对电动执行机构的相关性能指标全智能化的测试。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。包括机架、输入法兰、主轴、转矩测量机构、行程检测机构、电液制动装置、变频调速控制器和PLC测试系统；所述PLC测试系统控制所述电动执行机构、且实时采集电动执行机构的反馈信号；所述转矩测量机构包括拉压传感器，所述拉压传感器的输出信号线连接所述PLC测试系统；所述行程检测机构包括光电编码器，所述光电编码器的输出信号线连接所述PLC测试系统。本专利技术中的测试台集成了电液制动、变频调速、转矩和角位移动态测试、PLC测试系统等控制技术手段，实现对电动执行机构的相关性能指标全智能化的测试。【专利说明】
本专利技术涉及一种阀门电动执行机构的检测和测试
，尤其涉及。
技术介绍
目前，所使用的电动执行机构测试台是采用机械式楔形机构制动或磁粉制动器，由于机械式楔形机构制动测试台负载特性单一，无法根据不同的负载特性进行加载，且机械式楔形机构制动测试台因使用电动执行机构驱动楔形机构进行加载，故机械式楔形机构制动测试台无法兼顾电动执行机构的寿命试验；磁粉制动器测试台转动惯量较大，容易产生启动冲击和停止惯性，震动大，噪音高，冲击和惯性影响力矩和行程的测试精度和稳定性，同时减少调试台的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种测试精度高、稳定可靠的电液制动的电动执行机构智能型测试台及其试验方法。本专利技术的技术方案是:包括机架、输入法兰、主轴、转矩测量机构、行程检测机构、电液制动装置、变频调速控制器和PLC测试系统； 所述机架包括顶板和底板，所述顶板具有通孔，所述电动执行机构通过所述输入法兰连接在所述机架的顶板上； 所述主轴通过支承架悬挂连接在顶板的下方，所述主轴通过轴承套装在顶板的通孔中，所述主轴的上端轴头伸出输入法兰的上端安装面、与所述电动执行机构的输出轴同轴连接， 所述主轴的下端轴头伸出所述支承架的底面； 所述PLC测试系统控制所述电动执行机构、且实时采集电动执行机构的反馈信号； 所述转矩测量机构包括力臂套、支臂、关节轴承一、关节轴承二、拉压传感器和支承座，所述力臂套套设在所述主轴上，所述支臂和力臂套连为一体，所述支臂通过关节轴承一与所述拉压传感器的一端相连，所述拉压传感器的另一端连接所述关节轴承二， 所述关节轴承二固定连接在所述支承座上，所述支承座与所述机架相连， 所述拉压传感器的输出信号线连接所述PLC测试系统； 所述行程检测机构包括带轮一、带轮二、同步齿形带和光电编码器，所述带轮一连接在所述主轴的下端，所述光电编码器连接在所述支承架上，所述带轮二连接所述光电编码器，所述同步齿形带连接所述带轮一和带轮二，所述光电编码器的输出信号线连接所述PLC测试系统；所述电液制动装置包括驱动电机、减速器、直行程部件、主泵、液压回路和钳形制动机构，所述驱动电机连接所述减速器的输入端，减速器的输出端与直行程部件相连，所述直行程部件串联至主泵，主泵上设有油壶，所述主泵通过所述液压回路经高压软管连接所述钳形制动机构， 所述直行程部件包括转接壳体、丝杆轴和传动螺母，所述丝杆轴设在所述传动螺母内、且两端分别连接所述减速器的输出端和主泵的推杆； 所述钳形制动机构分别设在所述力臂套的上、下端， 所述钳形制动机构包括动制动钳、上摩擦片、制动盘、下摩擦片、活塞轴、定位导杆和静制动钳， 所述制动盘固定设在所述主轴上，所述上摩擦片和下摩擦片分别设在所述制动盘的上、下端， 所述动制动钳具有钳口，所述上摩擦片和下摩擦片分别位于所述动制动钳的钳口内，所述动制动钳的钳口下端内设有液压缸，所述液压缸内设有活塞轴，所述活塞轴设在所述下摩擦片的下方、用于推动所述下摩擦片，所述高压软管连通所述液压缸； 所述静制动钳固定连接在所述力臂套上，所述动制动钳通过所述定位导杆连接在所述静制动钳上； 所述变频调速控制器与PLC测试系统通过通讯数据线连接，所述变频调速控制器包括变频器、执行机构控制器和霍尔传感器，所述变频器和执行机构控制器分别连接所述减速器， 所述霍尔传感器安装在所述减速器的输入轴末端，所述霍尔传感器的信号线连接所述执行机构控制器，所述执行机构控制器和变频器通过通讯数据线连接，所述变频器的输出电源线连接至所述驱动电机。所述PLC测试系统包括硬件单元和软件单元， 所述硬件单元包括主CPU及控制电路、信号采集及处理模块、触摸显示屏、在线监测模块和打印机， 所述软件单元包括产品技术指标数据库、负载特性计算程序、数据处理程序和可编程试验流程模块； 所述主CPU及控制电路分别连接所述电动执行机构、信号采集及处理模块、触摸显示屏、在线监测模块和软件单元； 所述信号采集及处理模块通过EM232模块和功率放大器连接所述电液制动装置和变频调速控制器； 所述拉压传感器通过ADAM3016模块连接所述信号采集及处理模块； 所述触摸显示屏连接打印机； 所述在线监测模块连接上级服务器。所述执行机构控制器具有缓开缓闭功能。所述液压回路上设有压力表。本专利技术的试验方法，包括以下步骤: 1)、将电动执行机构放置在测试台的机架上，电动执行机构的输出轴连接主轴，待测； 2)、通过在所述触摸显示屏上输入产品代码，PLC测试系统从其产品技术指标数据库中调用相应产品的技术参数，作为判断产品测试数据合格与否的准则； 3 )、通过在所述触摸显示屏上输入检测项目和试验内容，PLC测试系统从其可编程试验流程模块中调用相应试验程序和指令，并指挥测试台开始对应的测试和试验； 4)、测试时，PLC测试系统依据从可编程试验流程模块中调用的试验程序与变频调速控制器进行通讯并发出指令，同时PLC测试系统将给电动执行机构供电，使其开始运行，电动执行机构的输出轴的输出转矩将直接传递到测试台主轴上； 同时，变频调速控制器按照PLC测试系统发出的指令计算出负载模拟曲线，启动电液制动装置的驱动电机，驱动减速器输出转矩，再由直行程部件将该转矩转化成推力，推动主泵使液压回路的产生压力，活塞轴受到压力开始压迫下摩擦片；动制动钳因液压回路的压力会沿着定位导杆移动，压迫上摩擦片，两摩擦片将一对方向相反的压迫力作用到制动盘上，在制动盘上形成一个擦副阻力矩，阻止主轴的转动； 5)、所述转矩测量机构上的力臂套受到钳形制动机构的反作用力产生旋转运动，并开始拉或压拉压传感器，拉压传感器产生动态的应变电信号，经所述PLC测试系统的信号采集及处理模块转换成模拟量电流信号，再根据支臂的长度，由PLC测试系统的数据处理程序计算出被测电动执行机构的输出转矩动态数据； 6)、所述行程检测机构中带轮一与主轴直接相连，同步齿形带将电动执行机构的旋转运动传递至光电编码器，光电编码器将旋转运动转化为正交脉冲信号，由所述PLC测试系统的信号采集及处理模块、数据处理程序进行处理，判别旋转运动的方向并计算出转速和角位移的动态数据； 7)、根据步骤5)、步骤6)中检测的行程和转矩动态数据，所述数据处理程序计算得出标准规定的产品型式试验、出厂检验所需的性能测试数据，并给出是否合格的结论；并通过打印机打印测试结果； 8)、所述在线监测模块将测试台的动态数据、在线操作指令、实时运行状况上传给上级服务器，给产品的质量管理提供现场数据。本专利技术中的测试台集成了电液制动、变频调速、转矩和角位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电液制动的电动执行机构智能型测试台，其特征在于，包括机架、输入法兰、主轴、转矩测量机构、行程检测机构、电液制动装置、变频调速控制器和PLC测试系统；所述机架包括顶板和底板，所述顶板具有通孔，所述电动执行机构通过所述输入法兰连接在所述机架的顶板上； 所述主轴通过支承架悬挂连接在顶板的下方，所述主轴通过轴承套装在顶板的通孔中，所述主轴的上端轴头伸出输入法兰的上端安装面、与所述电动执行机构的输出轴同轴连接，所述主轴的下端轴头伸出所述支承架的底面；所述PLC测试系统控制所述电动执行机构、且实时采集电动执行机构的反馈信号；所述转矩测量机构包括力臂套、支臂、关节轴承一、关节轴承二、拉压传感器和支承座，所述力臂套套设在所述主轴上，所述支臂和力臂套连为一体，所述支臂通过关节轴承一与所述拉压传感器的一端相连，所述拉压传感器的另一端连接所述关节轴承二，所述关节轴承二固定连接在所述支承座上，所述支承座与所述机架相连，所述拉压传感器的输出信号线连接所述PLC测试系统；    所述行程检测机构包括带轮一、带轮二、同步齿形带和光电编码器，所述带轮一连接在所述主轴的下端，所述光电编码器连接在所述支承架上，所述带轮二连接所述光电编码器，所述同步齿形带连接所述带轮一和带轮二，所述光电编码器的输出信号线连接所述PLC测试系统；    所述电液制动装置包括驱动电机、减速器、直行程部件、主泵、液压回路和钳形制动机构，所述驱动电机连接所述减速器的输入端，减速器的输出端与直行程部件相连，所述直行程部件串联至主泵，主泵上设有油壶，所述主泵通过所述液压回路经高压软管连接所述钳形制动机构，所述直行程部件包括转接壳体、丝杆轴和传动螺母，所述丝杆轴设在所述传动螺母内、且两端分别连接所述减速器的输出端和主泵的推杆；所述钳形制动机构分别设在所述力臂套的上、下端，所述钳形制动机构包括动制动钳、上摩擦片、制动盘、下摩擦片、活塞轴、定位导杆和静制动钳，所述制动盘固定设在所述主轴上，所述上摩擦片和下摩擦片分别设在所述制动盘的上、下端，所述动制动钳具有钳口，所述上摩擦片和下摩擦片分别位于所述动制动钳的钳口内，所述动制动钳的钳口下端内设有液压缸，所述液压缸内设有活塞轴，所述活塞轴设在所述下摩擦片的下方、用于推动所述下摩擦片，所述高压软管连通所述液压缸； 所述静制动钳固定连接在所述力臂套上，所述动制动钳通过所述定位导杆连接在所述静制动钳上；    所述变频调速控制器与PLC测试系统通过通讯数据线连接，所述变频调速控制器包括变频器、执行机构控制器和霍尔传感器，所述变频器和执行机构控制器分别连接所述减速器，    所述霍尔传感器安装在所述减速器的输入轴末端，所述霍尔传感器的信号线连接所述执行机构控制器，所述执行机构控制器和变频器通过通讯数据线连接，所述变频器的输出电源线连接至所述驱动电机。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤占峰，蔡军，马振兴，费向军，印光耀，尹卫平，张为，龚九洲，
申请(专利权)人：扬州电力设备修造厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32