大容积气瓶扭矩测试装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种大容积气瓶扭矩测试装置，包括：固定挡板、扭矩测试仪、工装、支撑装置、爪盘、液压伸缩装置和转动装置，工装包括第一工装和第二工装，将连接好工装和扭矩测试仪的气瓶放置在支撑装置上，然后将爪盘安装在第一工装上后与液压伸缩装置连接，通过与液压伸缩装置相连的转动装置带动扭矩测试仪的扭矩传感器转动，将扭矩传感器固定在固定挡板上，再将液压伸缩装置的爪盘端脱离爪盘，即可通过扭矩测试仪测试出气瓶因自身弯曲度和不圆度而转动所产生的扭矩值，从而可检测出气瓶的扭矩值是否符合标准，有效的避免了因气瓶自身扭矩过大而可能引发的事故，且装置操作简单，检测快速，能够满足市场需求。
【专利说明】大容积气瓶扭矩测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扭矩测试装置，尤其涉及一种大容积气瓶扭矩测试装置。
【背景技术】
[0002]气瓶属于一种可以反复充装利用的移动式压力容器，其在世界各国都有着广泛的应用。近几年，随着我国工业的发展，利用大容积气瓶运输工业压缩气体的长管拖车增长迅速，2000年至2008年我国大容积气瓶长管拖车的年均增长率达到49.74%,目前我国大容积气瓶长管拖车的保有量接近I万台，其中约99%的大容积气瓶长管拖车都用于输送压缩天然气和压缩氢气这两种易燃易爆的工业气体。
[0003]由于受到气瓶瓶体弯曲度、不圆度等因素影响，大容积气瓶通常都不是理想的旋转对称结构。如果长管拖车制造时未按照大容积气瓶的静平衡位置安装气瓶，或者在运行过程中因振动等原因气瓶偏离安装设置的静平衡位置，那么瓶体所受重力相对于安装轴线的力矩不为零，气瓶将受到重力力矩这一扭转载荷作用。在扭矩的作用下，大容积气瓶可能发生明显的转动，从而导致与气瓶固定连接的外部管道发生显著变形甚至断裂，进而引起气瓶内部介质泄漏，严重时可能发生燃烧、爆炸等重大事故。
[0004]为了避免因气瓶自身扭矩过大而可能引发的事故，有必要在出厂投入使用前及在服役定期检测中对大容积气瓶的扭矩进行测试，以检测气瓶的扭矩是否符合标准，然而，现有技术中还没有能够测试大容积气瓶扭矩的装置。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种大容积气瓶扭矩测试装置，能够方便快速检测出气瓶的扭矩是否符合标准，以避免因气瓶自身扭矩过大而可能引发的事故。
[0006]本发明提供一种大容积气瓶扭矩测试装置，包括:扭矩测试仪、工装、支撑装置、固定挡板、爪盘、液压伸缩装置和转动装置；工装包括第一工装和第二工装，第一工装的一端用于连接气瓶的一端，第二工装的一端用于连接气瓶的另一端，第一工装和第二工装的下部分别设置有支撑装置；第二工装的另一端连接扭矩测试仪中的扭矩传感器的旋转端，扭矩测试仪中的扭矩传感器的固定端连接固定挡板；第一工装的另一端与爪盘的一端连接，爪盘的另一端与液压伸缩装置的伸缩轴的爪盘端连接，液压伸缩装置的伸缩轴的另一端与转动装置连接，转动装置用于带动液压伸缩装置的伸缩轴转动，伸缩轴的转动带动扭矩测试仪中的扭矩传感器的固定端与固定挡板的固定位置发生改变，以使扭矩测试仪测量气瓶在不同转动位置的扭矩。
[0007]在本发明的一实施例中，大容积气瓶扭矩测试装置还包括:导轨装置，导轨装置的一端设置有第一滑动装置，另一端设置有第二滑动装置，支撑装置包括用于支撑第一工装的第一支撑装置和用于支撑第二工装的第二支撑装置；固定挡板和第二支撑装置设置在第二滑动装置上；第一支撑装置和液压伸缩装置设置在第一滑动装置上，转动装置的主体部分设置在第一滑动装置的机架内。
[0008]在本发明的一实施例中，导轨装置由合金钢材料制成，包括支撑架和双轨道，支撑架固定在地面上，双轨道固定在支撑架上。
[0009]在本发明的一实施例中，大容积气瓶扭矩测试装置还包括:液压升降架，液压升降架设置在气瓶的正下方，液压升降架的顶端为凹形结构，用于在非扭矩测试时支撑气瓶。
[0010]在本发明的一实施例中，支撑装置包括支撑槽和滚轮，滚轮包括第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮与第二滚轮的结构相同，支撑槽的一端的两侧各开设有一直径大于或等于第一滚轮的中心轴的直径、用于支撑第一滚轮的凹形孔，支撑槽的另一端的两侧各开设有一直径等于或大于第二滚轮的中心轴的直径、用于支撑第二滚轮的凹形孔。
[0011]在本发明的一实施例中，滚轮包括中心轴和外轮，中心轴和外轮之间设置有轴承。
[0012]在本发明的一实施例中，工装为圆柱状，工装的一端设置螺纹，螺纹用于连接气瓶，工装的另一端设置有六棱孔，六棱孔周围设置有螺孔，六棱孔用于连接爪盘，螺孔用于连接扭矩测试仪中的扭矩传感器的旋转端。
[0013]在本发明的一实施例中,爪盘的一端为六棱柱，用于连接第一工装的另一端，爪盘的另一端为爪盘齿，用于连接液压伸缩装置的爪盘端。
[0014]在本发明的一实施例中，第一工装和第二工装与气瓶之间分别设置有垫圈。
[0015]本发明提供的大容积气瓶扭矩测试装置，包括:固定挡板、扭矩测试仪、工装、支撑装置、爪盘、液压伸缩装置和转动装置，工装包括第一工装和第二工装，将连接好工装和扭矩测试仪的气瓶放置在支撑装置上，然后将爪盘安装在第一工装上后与液压伸缩装置连接，通过与液压伸缩装置相连的转动装置带动扭矩测试仪的扭矩传感器转动，将扭矩传感器固定在固定挡板上，再将液压伸缩装置的爪盘端脱离爪盘，即可通过扭矩测试仪测试出气瓶因自身弯曲度和不圆度而转动所产生的扭矩值，从而可以检测出气瓶的扭矩值是否符合标准，有效的防止了大容积气瓶在使用过程中因自身扭矩过大而导致气瓶内气体泄漏发生危险的情况，且装置操作简单，检测快速，能够满足市场需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的大容积气瓶扭矩测试装置的结构示意图；
[0017]图2为本发明的液压升降架的结构示意图；
[0018]图3为本发明的工装的结构示意图；
[0019]图4为本发明的爪盘的结构示意图；
[0020]图5为本发明的支撑槽的结构示意图；
[0021]图6为本发明的滚轮的结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1-固定挡板2-扭矩测试仪
[0024]21-扭矩传感器22-显示器
[0025]31-第一工装32-第二工装
[0026]310-螺纹320-六棱孔
[0027]330-螺孔41-第一支撑装置
[0028]42-第二支撑装置410-中心轴
[0029]420 外轮430-轴承
[0030]5-爪盘51-六棱柱
[0031]52-爪盘齿6-液压伸缩装置
[0032]7-转动装置8-导轨装置
[0033]91-第一滑动装置92-第二滑动装置
[0034]10-液压升降架11-气瓶
【具体实施方式】
[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]图1为本发明的大容积气瓶扭矩测试装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的大容积气瓶扭矩测试装置包括:固定挡板1、扭矩测试仪2、工装、支撑装置、爪盘5、液压伸缩装置6和转动装置7 ;工装包括第一工装31和第二工装32，第一工装31的一端用于连接气瓶11的一端，第二工装32的一端用于连接气瓶11的另一端，第一工装31和第二工装32的下部分别设置有支撑装置；第二工装32的另一端连接扭矩测试仪2中的扭矩传感器21的旋转端，扭矩测试仪2中的扭矩传感器21的固定端连接固定挡板I ;第一工装31的另一端与爪盘5的一端连接，爪盘5的另一端与液压伸缩装置6的伸缩轴的爪盘端连接，液压伸缩装置6的伸缩轴的另一端与转动装置7连接，转动装置7用于带动液压伸缩装置6的伸缩轴转动，伸缩轴的转动带动扭矩测试仪2中的扭矩传感器21的固定端与固定挡板I的固定位置发生改变，以使扭矩测试仪2测量气瓶11在不同转动位置的扭矩。
[0037]本实施例中，扭矩测试仪2的扭矩传感器21具体为双法兰扭矩传感器，扭矩测试仪2具体可以如图1所示的为数显扭矩测试仪，数显扭矩测试仪具有一显示器22，可通过内部的处理器(图中未示出，通常与显示器制作为一体)将扭矩传感器所测得的扭矩值传送到显示器22上，从而可通过显示器22快速读出所测的气瓶扭矩值，可选的，扭矩测试仪2还可以包括语音装置，可通过语音装置将测得的扭矩值进行语音播报，扭矩测试仪2还可以包括具有其他功能的装置，其具体组成结构本实施例不做限制，只要能够测试出气瓶的扭矩并告知使用者即可。
[0038]固定挡板I上设置有钻孔，钻孔的个数可以与扭矩传感器21上法兰孔的个数相同，也可以适当减少，钻孔的位置与气瓶放置在支撑装置上时扭矩传感器21上法兰孔的位置相对应，可通过螺钉和螺帽将扭矩传感器21固定在固定挡板I上，以保证扭矩传感器的固定端在检测气瓶扭矩的过程中不会因受力而转动。
[0039]在具体实现检测气瓶扭矩的过程中，转动装置7的链条与液压伸缩装置6的伸缩轴的一端连接，转动装置7的电机转动，即可通过链条带动液压伸缩装置6的伸缩轴转动，从而带动与伸缩轴另一端的爪盘齿相扣的爪盘5转动，爪盘5通过与爪盘5依次连接的第一工装31、气瓶11、第二工装32带动与第二工装32连接的扭矩传感器21转动，使扭矩传感器21的法兰孔与固定挡板I上的钻孔对齐，从而通过螺钉和螺帽将扭矩传感器21的固定端固定在固定挡板I上，此外，将螺钉和螺帽拆除后再次调节转动装置7，即可改变扭矩传感器21的法兰孔与固定挡板I上的钻孔的位置关系，从而可以测量出气瓶11在不同转动位置的扭矩，通过测得的最大扭矩值来判断气瓶是否符合标准，进而能够有效的提高测试的准确度。
[0040]请继续参照图1，可选地，在本实施例中，大容积气瓶扭矩测试装置还包括:导轨装置8，导轨装置8的一端设置有第一滑动装置91，另一端设置有第二滑动装置92，支撑装置包括用于支撑第一工装31的第一支撑装置41和用于支撑第二工装32的第二支撑装置42 ;固定挡板I和第二支撑装置42设置在第二滑动装置92上；第一支撑装置41和液压伸缩装置6设置在第一滑动装置91上，转动装置7的主体部分设置在第一滑动装置91的机架内。
[0041]导轨装置8可由合金钢材料制成，以保证导轨装置的稳固性，其具体可包括支撑架和轨道，其中，支撑架固定在地面上，轨道固定在支撑架上，轨道具体可设置为双轨道，以使第一滑动装置91和第二滑动装置92在轨道上稳固滑行；导轨装置8可以设置为一体结构，也可以如图1所示的设置为两段，分别用来支撑第一滑动装置91和第二滑动装置92，从而能够节省一定的材料，降低成本。
[0042]本实施例中，第一支撑装置41固定在第一滑动装置91上，第二支撑装置42固定在第二滑动装置92上，第一滑动装置91和第二滑动装置92可根据气瓶11的尺寸在轨道上左右滑动，带动第一支撑装置41和第二支撑装置42左右移动，使得第一支撑装置41位于第一工装31的正下方，第二支撑装置42位于第二工装32的正下方，从而可以检测不同长度的气瓶。
[0043]请继续参照图1，可选地，在本实施例中，大容积气瓶扭矩测试装置还包括液压升降架10，液压升降架10设置在气瓶11的正下方，具体结构可参照图2，图2为本发明的液压升降架的结构示意图，如图2所示，液压升降架10的顶端为凹形结构，用于在非扭矩测试时支撑气瓶11，可以防止气瓶因自身扭矩而滑动。
[0044]液压升降架10可以升高到支撑装置上方一定高度处，例如13cm，也可根据需要设置为其他高度，使用时可以通过行车将所要测试的气瓶移动到液压升降架10上，然后再通过缓慢降低液压升降架10将气瓶放置在支撑装置上，从而能够防止在放置气瓶时发生磕碰现象，提高装置的使用寿命。
[0045]需要说明的是，在导轨装置8为一体结构的情况下，可以根据导轨装置8的结构，将液压升降架10设置在导轨装置8的双导轨之间，也可以将导轨装置8的导轨设置为两段，在中间一段预留一定空间，以供设置液压升降架10，具体布局可根据需要设置，本实施例不做限制。
[0046]图3为本发明的工装的结构示意图，如图3所示，本实施例中，第一工装31和第二工装32可为相同的结构，工装具体可为圆柱状，一端设置有螺纹310，用于连接气瓶，螺纹的直径与所测气瓶11的端口直径相匹配；另一端设置有六棱孔320，六棱孔320周围设置有螺孔330，其中，六棱孔320用于连接爪盘5，螺孔330用于连接扭矩测试仪2中的扭矩传感器21的旋转端，螺孔330可如图2所示的在六棱孔320的周围呈正方形设置4个，也可以呈三角形设置3个，具体个数和位置，本实施例不做限制。此外，在检测气瓶扭矩的时候，还可以使用六角扳手通过六棱孔320将工装与气瓶拧紧，以使检测结果更加准确。
[0047]图4为本发明的爪盘的结构示意图，如图4所示，本实施例中，爪盘5的一端根据工装的结构设置为六棱柱51，以连接第一工装31设置有六棱孔320的一端，其直径比第一工装31的六棱孔320的直径略小，具体差值本实施例中优选为1_，也可适当增加或减小一定数值，本实施例中不做限制；爪盘5的另一端为爪盘齿52，用于连接液压伸缩装置6的伸缩轴的爪盘端。
[0048]本实施例中，支撑装置可包括支撑槽和滚轮，滚轮包括第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮和第二滚轮的结构相同，支撑槽的结构参照图5，图5为本发明的支撑槽的结构示意图，如图5所示，支撑槽的一端的两侧各开设有一直径大于或等于上述第一滚轮的中心轴的直径、用于支撑上述第一滚轮的凹形孔，支撑槽的另一端的两侧各开设有一直径等于或大于上述第二滚轮的中心轴的直径、用于支撑上述第二滚轮的凹形孔，四个凹形孔的直径相同，以使第一滚轮和第二滚轮的高度一致，从而保证工装放置在第一滚轮和第二滚轮之间时，不会由于受力不均匀而转动。
[0049]进一步的，滚轮的结构可如图6所示，图6为本发明的滚轮的结构示意图，滚轮包括中心轴410和外轮420，中心轴410和外轮420之间设置有轴承430，使得外轮420转动时的摩擦力十分微小，从而可以忽略在检测过程中因摩擦力对气瓶扭矩产生的影响，使得装置具有较高的扭矩测试精度。
[0050]本实施例中，第一工装31和第二工装32与气瓶11之间可分别设置有垫圈，以防止气瓶在安装工装的过程中因外力对气瓶口造成破坏。
[0051]利用本实施例提供的大容积气瓶扭矩测试装置在进行大容积气瓶扭矩检测时，具体可包括以下步骤:
[0052]第一步:首先将第一工装31和第二工装32设置有螺纹的一端套上垫圈，分别用六角扳手拧入要检测的气瓶11的两端，并将扭矩测试仪2上扭矩传感器21的旋转端通过螺柱、螺帽与第二工装32设置有螺孔的一端连接在一起；
[0053]第二步:将液压升降架10升高到支撑装置上方一定高度(如13cm)处，用行车将所要检测的气瓶11移动到液压升降架10上，调节第一滑动装置91和第二滑动装置92，使得第一支撑装置41位于第一工装31的正下方，第二支撑装置42位于第二工装32的正下方，然后将液压升降架10降到最低，使液压升降架10脱离气瓶11 ;
[0054]第三步:将爪盘5的六棱柱嵌套在第一工装31的六棱孔内，调节液压伸缩装置6，使液压伸缩装置6的伸缩轴向右伸长，使得伸缩轴的爪盘端与爪盘5的爪盘齿52相扣；
[0055]第四步:调节转动装置7，使扭矩传感器21的法兰孔与固定挡板I上的钻孔对齐，用螺钉、螺帽将扭矩传感器21的固定端与固定挡板I固定在一起；
[0056]第五步:调节液压伸缩装置6，使液压伸缩装置6的伸缩轴向左回缩，使得伸缩轴的爪盘端与爪盘5脱离，气瓶11在自身扭矩的作用下发生转动，扭矩测试仪2则将扭矩传感器21测得的气瓶扭矩值传送到显示器22上，读出气瓶在该位置时的扭矩值；
[0057]第六步:调节液压伸缩装置6，使液压伸缩装置6的伸缩轴向右伸长，使得伸缩轴的爪盘端与爪盘5的爪盘齿52相扣，调节转动装置7，减小气瓶11施加在扭矩传感器21上的扭矩，使显示器22上显示的扭矩值为O或者一较小范围(该范围下，固定扭矩传感器21的螺钉、螺帽由于扭矩所产生的受力较小，对拆除无影响)，然后将固定扭矩传感器21的螺钉、螺帽拆除，继续调节转动装置7，使扭矩传感器21的下一个法兰孔与固定挡板I上的钻孔对齐，用螺钉、螺帽将扭矩传感器21的固定端与固定挡板I固定在一起，重复第五步的操作，测得此位置时气瓶的扭矩值；
[0058]第七步:重复上述第六步的操作，分别测得气瓶11在不同转动位置的扭矩值，最终确定气瓶的最大扭矩值，通过最大扭矩值来判断气瓶是否符合标准。
[0059]本实施例提供的大容积气瓶扭矩测试装置测试范围在O-lOOONm，完全可以满足目前市场上所有大容积气瓶的扭矩测试。
[0060]本实施例提供的大容积气瓶扭矩测试装置包括:固定挡板、扭矩测试仪、工装、支撑装置、爪盘、液压伸缩装置和转动装置，工装包括第一工装和第二工装，将连接好工装和扭矩测试仪的气瓶放置在支撑装置上，然后将爪盘安装在第一工装上后与液压伸缩装置连接，通过与液压伸缩装置相连的转动装置带动扭矩测试仪的扭矩传感器转动，将扭矩传感器固定在固定挡板上，再将液压伸缩装置的爪盘端脱离爪盘，即可通过扭矩测试仪测试出气瓶因自身弯曲度和不圆度而转动所产生的扭矩值，从而可以检测出气瓶的扭矩值是否符合标准，有效的防止了大容积气瓶在使用过程中因自身扭矩过大而导致气瓶内气体泄漏发生危险的情况，且装置操作简单，检测快速，能够满足市场需求。
[0061]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种大容积气瓶扭矩测试装置，其特征在于，包括:扭矩测试仪、工装、支撑装置、固定挡板、爪盘、液压伸缩装置和转动装置； 所述工装包括第一工装和第二工装，所述第一工装的一端用于连接气瓶的一端，所述第二工装的一端用于连接所述气瓶的另一端，所述第一工装和所述第二工装的下部分别设置有支撑装置； 所述第二工装的另一端连接所述扭矩测试仪中的扭矩传感器的旋转端，所述扭矩测试仪中的扭矩传感器的固定端连接所述固定挡板； 所述第一工装的另一端与所述爪盘的一端连接，所述爪盘的另一端与所述液压伸缩装置的伸缩轴的爪盘端连接，所述液压伸缩装置的伸缩轴的另一端与所述转动装置连接，所述转动装置用于带动所述液压伸缩装置的伸缩轴转动，所述伸缩轴的转动带动所述扭矩测试仪中的扭矩传感器的固定端与所述固定挡板的固定位置发生改变，以使所述扭矩测试仪测量所述气瓶在不同转动位置的扭矩。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括:导轨装置，所述导轨装置的一端设置有第一滑动装置，另一端设置有第二滑动装置，所述支撑装置包括用于支撑所述第一工装的第一支撑装置和用于支撑所述第二工装的第二支撑装置； 所述固定挡板和所述第二支撑装置设置在所述第二滑动装置上； 所述第一支撑装置和所述液压伸缩装置设置在所述第一滑动装置上，所述转动装置的主体部分设置在所述第一滑动装置的机架内。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述导轨装置由合金钢材料制成，包括支撑架和双轨道，所述支撑架固定在地面上，所述双轨道固定在所述支撑架上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括:液压升降架，所述液压升降架设置在所述气瓶的正下方，所述液压升降架的顶端为凹形结构，用于在非扭矩测试时支撑所述气瓶。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑装置包括支撑槽和滚轮，所述滚轮包括第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮与所述第二滚轮的结构相同，所述支撑槽的一端的两侧各开设有一直径大于或等于所述第一滚轮的中心轴的直径、用于支撑所述第一滚轮的凹形孔，所述支撑槽的另一端的两侧各开设有一直径等于或大于所述第二滚轮的中心轴的直径、用于支撑所述第二滚轮的凹形孔。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述滚轮包括所述中心轴和外轮，所述中心轴和所述外轮之间设置有轴承。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述工装为圆柱状，所述工装的一端设置螺纹，所述螺纹用于连接所述气瓶，所述工装的另一端设置有六棱孔，所述六棱孔周围设置有螺孔，所述六棱孔用于连接所述爪盘，所述螺孔用于连接所述扭矩测试仪中的扭矩传感器的旋转端。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述爪盘的一端为六棱柱，用于连接所述第一工装的另一端，所述爪盘的另一端为爪盘齿，用于连接所述液压伸缩装置的爪盘端。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一工装和所述第二工装与所述气瓶之间分别设置有垫圈。
【文档编号】G01L5/00GK104251755SQ201410495960
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】邓贵德, 孙亮, 梁琳, 姜永善, 寿比南, 张君鹏, 庄宝增 申请人:中国特种设备检测研究院