室内消火栓综合自动测试设备及其测试方法技术

本发明专利技术涉及一种室内消火栓综合自动测试设备及其测试方法，自动测试设备包括用于提供测试水压的智能供水系统、用于测量室内消火栓开启时阀杆转动所需力矩的测量装置、第一齿轮、第二齿轮、用于测量室内消火栓开启高度的测距装置、第一动力装置和控制系统。第一动力装置与室内消火栓的阀杆通过相互啮合的第一齿轮和第二齿轮连动，第一齿轮的轮齿设有能够自旋的旋转套，第二齿轮设有加宽轮齿，加宽轮齿的宽度h≥27mm。本发明专利技术通过改动两个啮合齿轮的结构，将阀杆在消火栓内转动旋出过程中，动力齿轮之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低阀杆移动和旋转时的干扰阻力，提升了室内消火栓阀杆升降性能和开启高度测试结果的准确性。

Comprehensive automatic test equipment for indoor hydrant and its test method

The invention relates to an indoor fire hydrant comprehensive automatic testing equipment and its testing method. The automatic testing equipment includes an intelligent water supply system for testing water pressure, a measuring device for measuring the torque required for the valve stem rotation when the indoor fire hydrant is opened, a first gear and a second gear, and a measuring device for measuring the opening height of the indoor fire hydrant. A distance measuring device, a first power device and a control system. The first power plant and the valve stem of the indoor hydrant are connected by the first gear and the second gear which are intermeshed with each other. The teeth of the first gear are provided with a rotating sleeve capable of spinning. The second gear is provided with a widening gear tooth, and the width of the tooth is h < 27mm. By changing the structure of the two meshing gears, the sliding friction between the power gears is transformed into rolling friction during the rotating and rotating process of the valve stem in the fire hydrant, the interference resistance during the moving and rotating of the valve stem is reduced, and the lifting performance of the fire hydrant valve stem and the accuracy of the test results of the opening height are improved.

【技术实现步骤摘要】
室内消火栓综合自动测试设备及其测试方法
本专利技术涉及消防设施领域，特别涉及室内消火栓综合自动测试设备及其测试方法。
技术介绍
近年来，建筑火灾事故频发，对人们的生命财产安全构成严重威胁。室内消火栓系统是建筑消防系统的重要组成，对于控制和扑灭火灾具有重要作用。为保证其可靠性，需要在生产、流通、使用过程中对室内消火栓进行各项检测。GB3445-2005《室内消火栓》中对于室内消火栓的参数提出新的要求，主要涉及的项目参数包括阀杆升降性能、开启高度、旋转性能等。目前的检测手段主要是对各个参数分别进行检测然后汇总，过程繁琐，耗费时间。另外，检测过程中需要人工手动测量操作，工作强度大，人为干扰因素多，影响检测适量和效率。申请号为201610108761.8的专利申请提供了一种室内消火栓阀杆升降性能自动检测装置，该装置通过设置机架、在机架上设置移动板并在移动板上设置位移传感器来测试阀杆的升降高度，通过同样设置在移动板上的力矩测试仪测试室内消火栓开启的最大力矩，并通过PLC统一控制各部件的运动，进而实现检测过程的自动化。该专利申请的自动检测装置只能进行阀杆升降性能的检测，且由于将驱动电机、扭矩传感器等整套设备安装在移动板上，使移动板底部的滑杆的水平运动阻力较大，阀杆开启过程中干扰力大，影响测量结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决以上问题的至少一个，本专利技术提供一种测试误差较小，测试精度高，可同时测量多项参数的室内消火栓综合自动测试设备及其测试方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种室内消火栓综合自动测试设备，包括用于提供测试水压的智能供水系统、用于测量阀杆转动所需力矩的测量装置、第一齿轮、第二齿轮、用于测量阀瓣开启时阀杆旋出长度的测距装置、第一动力装置和控制系统。智能供水系统与待检消火栓的消火栓进水口相接，第一动力装置与第二齿轮通过第一连接轴连动，第一齿轮与待检消火栓的阀杆通过第二连接轴连动，第一齿轮和第二齿轮啮合，使得阀杆在第一动力装置的带动下移动旋出，测量装置与第一连接轴固定连接，测距装置与第二连接轴固定连接。第一齿轮的轮齿设有能够自旋的旋转套，第二齿轮设有加宽轮齿，加宽轮齿的齿宽h≥27mm。其中，第一齿轮的轮齿为圆柱形或圆锥形，包括齿芯和套于齿芯外的旋转套，齿芯与第一齿轮的轮盘固定，旋转套相对齿芯同轴旋转。其中，旋转套设有凸块，齿芯设有滑槽，凸块位于旋转套的内壁，滑槽位于齿芯的外壁；或者，旋转套设有滑槽，齿芯设有凸块，滑槽位于旋转套的内壁，凸块位于齿芯的外壁。其中，旋转套和齿芯对应设有凹槽，凹槽之间设有滚珠。其中，待检测消火栓为旋转型室内消火栓，室内消火栓综合自动测试设备还包括第三齿轮、第四齿轮、第二动力装置，用于测量转动待检测消火栓的进水口所需力矩的测试装置，第四齿轮与消火栓进水口连动，第三齿轮与第二动力装置连动，第三齿轮和第四齿轮啮合，使得消火栓进水口在第二动力装置的带动下旋转，测试装置固设于第二动力装置与第三齿轮的连接轴上。其中，第四齿轮套设固定在空心转轴外，空心转轴的末端与消火栓进水口螺纹连接，智能供水系统通过轴承与空心转轴连接以此实现与消火栓进水口的连接。其中，室内消火栓综合自动测试设备还设有控制系统以及用于计算消火栓进水口的旋转次数的计数器，智能供水系统、测量装置、测距装置、第一动力装置、第二动力装置、测试装置和计数器均与控制系统连接。其中，智能供水系统包括水源、水泵、用于储存调整系统压力的储压罐和输入软管，第一齿轮为圆柱齿轮，第一动力装置为电机。连接轴上设有极限力矩限制器，极限力矩限制器与控制系统连接。根据本专利技术的第二方面，提供一种该室内消火栓综合自动测试设备的测试方法，包括以下步骤：使待检测消火栓的阀瓣处于关闭状态，控制系统开启智能供水系统提供水压，在水压为1.6MPa，保压2min的状态监测待检测消火栓的密封性能，将结果传递至控制系统。保持水压不变，控制系统控制开启第一动力装置带动阀杆移动旋出至阀瓣完全开启，使用测量装置测量阀杆开始转动的扭矩，使用测距装置测量阀瓣由关闭到开启过程中阀杆的位移，并将数据传递至控制系统。阀瓣完全开启后，继续保持水压不变，监测消火栓的密封性能，将结果传递至控制系统。保持阀瓣完全开启状态，继续加压，在水压为2.4MPa，保压2min的状态监测待检测消火栓的密封性能强度，将结果传递至控制系统。控制系统进行数据处理汇总，形成报告。其中，待检测消火栓为旋转型室内消火栓，室内消火栓综合自动测试设备还包括第二动力装置、用于测量转动待检测消火栓的进水口所需力矩的测试装置和计数器，消火栓进水口与计数器，测试装置和第二动力装置连动，测试装置和计数器均与控制系统连接。其中，检测步骤还包括位于检测密封性能步骤之前的步骤：控制系统开启第二动力装置使消火栓进水口转动，当转动100圈后，计数器将信息传递给控制系统使第二动力装置停止。其中，检测项目还包括旋转性能试验项目：使待检测消火栓的阀瓣处于关闭状态，控制系统开启智能供水系统提供1.6MPa的水压，控制系统开启第二动力装置使消火栓进水口转动，使用测试装置测量消火栓进水口的扭矩，将数据传递到控制系统。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术测试设备能同时进行密封性能检测、阀杆升降性能检测、阀杆开启高度检测、旋转性能检测、旋转密封性能检测和密封强度检测等多种测试实验，并自动化操作，节省人工成本，降低人为误差。2.由于在测量阀杆升降过程中，既存在阀杆的转动，又存在阀杆的位移移动，因此啮合的齿轮之间同时会产生较大摩擦力，阀杆移动阻力较大，从而增加旋转过程中的摩擦力，导致测量力矩不准。本专利技术通过改动两个啮合齿轮的结构，将齿轮之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，提升了测试结果的准确性。3.本专利技术测试设备设有安全极限力矩限制器，防止阀杆开启至最大位置后继续施加较大力矩造成阀杆与阀瓣脱落损坏。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施方式的室内消火栓综合自动测试设备的示意图；图2示出了根据本专利技术实施方式的室内消火栓综合自动测试设备的带有旋转套的齿轮的示意图；图3示出了根据本专利技术实施方式的室内消火栓综合自动测试设备的带有旋转套的轮齿的示意图；图4示出了根据本专利技术实施方式的室内消火栓综合自动测试设备的能够降低摩擦力的第一齿轮和第二齿轮啮合的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。根据GB3445-2005《室内消火栓》标准，室内消火栓的参测项目及流程、参数如下：测试过程中，室内消火栓需保持水平，出口端用闷盖封闭。1、密封性能(1)将阀瓣关闭，从进口端加压，压力逐渐上升至1.6MPa后，保压2min，室内消火栓不应发生渗漏。(2)打开阀瓣至最大开启位置，从进口端加压，压力逐渐上升至1.6MPa后，保压2min，任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，包括用于提供测试水压的智能供水系统(1)、用于测量阀杆转动所需力矩的测量装置(2)、第一齿轮(3)、第二齿轮(4)、用于测量阀瓣开启时阀杆旋出长度的测距装置(5)、第一动力装置(6)和控制系统(100)；所述智能供水系统(1)与待检消火栓的消火栓进水口相接，所述第一动力装置与所述第二齿轮(4)通过第一连接轴连动，所述第一齿轮(3)与待检消火栓的阀杆(13)通过第二连接轴连动，所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)啮合，使得所述阀杆(13)在所述第一动力装置的带动下移动旋出，所述测量装置(2)与所述第一连接轴固定连接，所述测距装置(5)与所述第二连接轴固定连接；所述第一齿轮(3)的轮齿设有能够自旋的旋转套(310)，所述第二齿轮(4)设有加宽轮齿(400)，所述加宽轮齿(400)的齿宽h≥27mm。

【技术特征摘要】
1.室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，包括用于提供测试水压的智能供水系统(1)、用于测量阀杆转动所需力矩的测量装置(2)、第一齿轮(3)、第二齿轮(4)、用于测量阀瓣开启时阀杆旋出长度的测距装置(5)、第一动力装置(6)和控制系统(100)；所述智能供水系统(1)与待检消火栓的消火栓进水口相接，所述第一动力装置与所述第二齿轮(4)通过第一连接轴连动，所述第一齿轮(3)与待检消火栓的阀杆(13)通过第二连接轴连动，所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(4)啮合，使得所述阀杆(13)在所述第一动力装置的带动下移动旋出，所述测量装置(2)与所述第一连接轴固定连接，所述测距装置(5)与所述第二连接轴固定连接；所述第一齿轮(3)的轮齿设有能够自旋的旋转套(310)，所述第二齿轮(4)设有加宽轮齿(400)，所述加宽轮齿(400)的齿宽h≥27mm。2.如权利要求1所述的室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，所述第一齿轮的轮齿(310)为圆柱形或圆锥形，包括齿芯(3110)和套于所述齿芯外的旋转套(3120)，所述齿芯(3110)与第一齿轮(3)的轮盘固定，所述旋转套(3120)相对所述齿芯(3110)同轴旋转。3.如权利要求2所述的室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，所述旋转套(3120)设有凸块，所述齿芯(3110)设有滑槽，所述凸块位于所述旋转套(3120)的内壁，所述滑槽位于所述齿芯(3110)的外壁；或者，所述旋转套(3120)设有滑槽，所述齿芯(3110)设有凸块，所述滑槽位于所述旋转套(3120)的内壁，所述凸块位于所述齿芯(3110)的外壁。4.如权利要求2所述的室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，所述旋转套(3120)和所述齿芯(3110)对应设有凹槽，所述凹槽之间设有滚珠。5.如权利要求1所述的室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，所述待检测消火栓为旋转型室内消火栓，所述室内消火栓综合自动测试设备还包括第三齿轮(7)、第四齿轮(8)、第二动力装置(9)，用于测量转动待检测消火栓的进水口所需力矩的测试装置(10)，所述第四齿轮(8)与所述消火栓进水口连动，所述第三齿轮(7)与所述第二动力装置(9)连动，所述第三齿轮(7)和所述第四齿轮(8)啮合，使得所述消火栓进水口在第二动力装置(9)的带动下旋转，所述测试装置(10)固设于第二动力装置(9)与第三齿轮(7)的连接轴上。6.如权利要求5所述的室内消火栓综合自动测试设备，其特征在于，所述第四齿轮(8)套设固定在空心转轴(810)外，所述空心转轴(810)的末端与所述消火栓进水口螺纹连接，所述智能供水系统(1)通过轴承与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉涛，史航，何晓燕，马国儒，孔祥荣，王欣欣，任战勇，
申请(专利权)人：北京建筑材料检验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11