一种角行程气动头输出扭矩的测试台及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种角行程气动头输出扭矩的测试台及其测试方法，具有：台架；加载部件，设置在台架内；被测气动头，被测气动头的被测气动头输出轴与加载部件的加载部件输出轴连接；扭矩传感器，安装在台架上，扭矩传感器套装在被测气动头输出轴上；电控柜；控制线，连接被测气动头和电控柜；脉冲编码器，设置在加载部件输出轴上，脉冲编码器能够测量加载部件输出轴的转角；脉冲编码器接线；扭矩传感器接线；气压传感器，设置在被测气动头的气源内、并能测量被测气动头气源的气压；气压传感器接线，能够测试气动头在各种气压条件下，各种启闭速度时，在启闭过程中各转动角度时的最大输出扭矩。

【技术实现步骤摘要】
一种角行程气动头输出扭矩的测试台及其测试方法
本专利技术属于阀门
，尤其涉及一种角行程气动头输出扭矩的测试台及其测试方法。
技术介绍
角行程气动头(又称“气动装置”)用于驱动工业用部份回转阀门，其输出扭矩是体现该装置的一项重要技术指标。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：根据国内行业调查和科技查新表明，对于该输出扭矩值的大小，稳定性等的试验和测试，国内尚属空白领域，既没有检测气动头输出扭矩值的手段和设备。更不能反映输扭矩值与转角(开度)位置的对应关系，因此，给气动头的设计、制造工艺，使用带来了盲目性，并且因缺乏输出扭矩实际数据，所以在气动头与阀门的选型配套方面也经常出现问题，往往不是选择过剩造成浪费，就是扭矩选择不足，严重制约了该领域的技术进步和质量提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够测试气动头在各种气压条件下，各种启闭速度时，在启闭过程中各转动角度时的最大输出扭矩的角行程气动头输出扭矩的测试台及其测试方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种角行程气动头输出扭矩的测试台，具有：台架；加载部件，设置在所述台架内；被测气动头，所述被测气动头的被测气动头输出轴与所述加载部件的加载部件输出轴连接；扭矩传感器，安装在所述台架上，所述扭矩传感器套装在所述被测气动头输出轴上；电控柜；控制线，连接所述被测气动头和电控柜；脉冲编码器，设置在所述加载部件输出轴上，所述脉冲编码器能够测量所述加载部件输出轴的转角；脉冲编码器接线，连接所述脉冲编码器和电控柜；扭矩传感器接线，连接所述扭矩传感器和电控柜；气压传感器，设置在所述被测气动头的气源内、并能测量被测气动头气源的气压；气压传感器接线，连接所述气压传感器和电控柜。所述被测气动头输出轴端部与所述加载部件输出轴端部通过连接轴连接。所述电控柜上设有打印机和显示屏。所述加载部件为活塞式液压阻尼系统，并设有液压站与所述活塞式液压阻尼系统连接。一种上述的角行程气动头输出扭矩的测试台的测试方法，包括如下步骤：1)行程整定，阻尼系统不工作，接通压缩空气，气动头关向运行至关到位状态，停机，采集的最小开度值保留；反向，运行至开到位状态，停机，采集的最大开度值保留；2)行程扭矩测试，阻尼系统工作，气动头关向运行至关到位状态，计算机实时采集气动头输出端的开度值和转矩值，停机，采集的开度值和转矩值在显示器上实时显示并存储；反向，运行至开到位状态，停机，采集的开度值和转矩值在显示器上实时显示并存储，此过程绘制的曲线横坐标为输出端转角位置，纵坐标为输出端扭矩值；如果测试过程中采集到过扭矩信号，自动停止并报警显示。采用计算机的I/O接口控制继电器，控制被测气动头的换向阀，使压缩空气进入气缸，被测气动头运行；采用计算机的I/O接口控制继电器，控制阻尼系统的电磁换向阀，使液压油进入液动执行器油缸，其动作方向与被测气动头的动作方向相反，对被测气动头输出端施加反作用力；脉冲编码器反映的是被测气动头输出端的位移信号，该脉冲信号送计算机储存处理；被测气动头输出扭矩传感器的电压信号经高速A/D转换器将模拟信号转换成数字信号送计算机储存处理；被测气动头气压传感器的电压信号经高速A/D转换器将模拟信号转换成数字信号送计算机储存处理。测试气动头输出端扭矩时，须施加运行中的输出端以不同的阻尼，扭矩传感器才能产生扭矩信号，选用活塞式液压阻尼系统作为加载部件；活塞式液压阻尼系统结构与被测气动头一致，如被测产品为拨叉结构则液压加载装置就选用相同的拨叉结构，如被测产品为齿轮齿条结构则液压加载装置也选用齿轮齿条结构。活塞式液压阻尼系统通过三相电机带动油泵，向电磁换向阀供油，旁路有溢流阀，以调定液压系统总压力，起着定压下的溢流作用和安全保护作用；连接在液压主回路上的调节器，其由节流阀与单向阀串联组成双向调节回路，两只节流阀关闭时，系统压力恒定，液动执行器在系统压力下运行，当节流阀开启，液压油将顶开单向阀从节流阀回油，系统压力则下降，如果两只节流阀开启最大，液压油进油与回油互通，油缸呈浮动状态，液动执行器不动作；电磁换向阀左边电磁铁得电，P-B通、A-O通，油缸A、B右腔进油、左腔回油，右边电磁铁得电，P-A通、B-O通，油缸A、B左腔进油、右腔回油；电磁换向阀的滑阀机能为H型，电磁换向阀不得电时，PABO互通，液压油进油与回油互通，油泵即使运转也属卸荷，油缸A、B呈浮动状态。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，能够测试气动头在各种气压条件下，各种启闭速度时，在启闭过程中各转动角度时的最大输出扭矩。应用工控电脑控制试验台的操作过程，并能对输出扭矩、空气压力、运行时间等参数自动进行连续采样，存储采样信息，用曲线方式在屏幕上显示或进行打印。附图说明图1为本专利技术实施例中提供的角行程气动头输出扭矩的测试台的结构示意图；图2为图1的角行程气动头输出扭矩的测试台的结构示意图；图3为系统的控制原理图；图4为加载部件的结构示意图；上述图中的标记均为：1、加载部件，2、脉冲编码器，3、扭矩传感器，4、被测气动头，5、气压传感器，6、气压传感器接线，7、控制线，8、扭矩传感器接线，9、脉冲编码器接线，10、电控柜，11、连接轴，12、台架，13、液压站。具体实施方式实施例一为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1-4，一种角行程气动头输出扭矩的测试台，具有：台架；加载部件，设置在台架内；被测气动头，被测气动头的被测气动头输出轴与加载部件的加载部件输出轴连接；扭矩传感器，安装在台架上，扭矩传感器套装在被测气动头输出轴上；电控柜；控制线，连接被测气动头和电控柜；脉冲编码器，设置在加载部件输出轴上，脉冲编码器能够测量加载部件输出轴的转角；脉冲编码器接线，连接脉冲编码器和电控柜；扭矩传感器接线，连接扭矩传感器和电控柜；气压传感器，设置在被测气动头的气源内、并能测量被测气动头气源的气压；气压传感器接线，连接气压传感器和电控柜。被测气动头输出轴端部与加载部件输出轴端部通过连接轴连接。电控柜上设有打印机和显示屏。加载部件为活塞式液压阻尼系统，并设有液压站与活塞式液压阻尼系统连接。1、功能：气动头测试台的功能是对气动头的输出扭矩、转动角度、空气压力、运行时间等参数自动进行测试和连续测试工作程序：主令装置(电脑)发出指令→被测气动头运行/阻尼系统加载→扭矩传感器/脉冲编码器→计算机。扭矩传感器的毫伏信号和脉冲编码器脉冲信号分别传输给电控柜内的行程扭矩测试仪，并传输给工业控制器进行后续处理，数据处理采用VC++高级语言开发，SQLServer实时数据库，CANBUS总线型数据链路，通讯速率达10M/s，数字信号通过串行方式进行通讯和数据传输，经计算机运算处理后将测试结果：测试数据、扭矩值、开度值(输出轴位移量)、空气压力、运行时间等实时显示在液晶显示器上，并能打印、储存、导出，以上状态在计算机的液晶显示屏上显示。见图3。2、控制系统：①、采用计算机的I/O接口控制继电器，控制被测气动头的换向阀，使压缩空气进入气缸，被测气动头运行。②、采用计算机的I/O接口控制继电器，控制阻尼系统的电磁换向阀，使液压油进入液动执行器油缸，其动作方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角行程气动头输出扭矩的测试台，其特征在于，具有：台架；加载部件，设置在所述台架内；被测气动头，所述被测气动头的被测气动头输出轴与所述加载部件的加载部件输出轴连接；扭矩传感器，安装在所述台架上，所述扭矩传感器套装在所述被测气动头输出轴上；电控柜；控制线，连接所述被测气动头和电控柜；脉冲编码器，设置在所述加载部件输出轴上，所述脉冲编码器能够测量所述加载部件输出轴的转角；脉冲编码器接线，连接所述脉冲编码器和电控柜；扭矩传感器接线，连接所述扭矩传感器和电控柜；气压传感器，设置在所述被测气动头的气源内、并能测量被测气动头气源的气压；气压传感器接线，连接所述气压传感器和电控柜。

【技术特征摘要】
1.一种角行程气动头输出扭矩的测试台，其特征在于，具有：台架；加载部件，设置在所述台架内；被测气动头，所述被测气动头的被测气动头输出轴与所述加载部件的加载部件输出轴连接；扭矩传感器，安装在所述台架上，所述扭矩传感器套装在所述被测气动头输出轴上；电控柜；控制线，连接所述被测气动头和电控柜；脉冲编码器，设置在所述加载部件输出轴上，所述脉冲编码器能够测量所述加载部件输出轴的转角；脉冲编码器接线，连接所述脉冲编码器和电控柜；扭矩传感器接线，连接所述扭矩传感器和电控柜；气压传感器，设置在所述被测气动头的气源内、并能测量被测气动头气源的气压；气压传感器接线，连接所述气压传感器和电控柜。2.如权利要求1所述的角行程气动头输出扭矩的测试台，其特征在于，所述被测气动头输出轴端部与所述加载部件输出轴端部通过连接轴连接。3.如权利要求2所述的角行程气动头输出扭矩的测试台，其特征在于，所述电控柜上设有打印机和显示屏。4.如权利要求3所述的角行程气动头输出扭矩的测试台，其特征在于，所述加载部件为活塞式液压阻尼系统，并设有液压站与所述活塞式液压阻尼系统连接。5.一种如权利要求4所述的角行程气动头输出扭矩的测试台的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：1)行程整定，阻尼系统不工作，接通压缩空气，气动头关向运行至关到位状态，停机，采集的最小开度值保留；反向，运行至开到位状态，停机，采集的最大开度值保留；2)行程扭矩测试，阻尼系统工作，气动头关向运行至关到位状态，计算机实时采集气动头输出端的开度值和转矩值，停机，采集的开度值和转矩值在显示器上实时显示并存储；反向，运行至开到位状态，停机，采集的开度值和转矩值在显示器上实时显示并存储，此过程绘制的曲线横坐标为输出端转角位置，纵坐标为输出端扭矩值；如果测试过程中采集到过扭矩信号，自动停止并报警显示。6.如权利要求5所述的角行程气动头输出扭矩的测试台的测试方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：项美根，项晓明，
申请(专利权)人：黄山良业智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34