用于测试阀性能的装置的制作方法

本实用新型涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种用于测试阀性能的装置。

背景技术：

对于在整个设备中起着关键作用的阀，在其装配完成后，需要对其性能进行测试，以检测该阀是否符合使用要求。

例如，应用于高速列车上的气动阀，在该气动阀安装于高速列车前，需要对使气动阀开启的起始角度进行检测以及气动阀打开至最大角度时气体通过气动阀的流畅性进行检测。

现有技术中，针对于气动阀的上述两个检测均采用人工的方式，具体而言，利用气管对气动阀的气口进行选择性封堵或连通，并借由手动驱动气动阀的柄杆并通过标尺之类的测量工具以获得手柄的转动角度进而检测出气动阀的开启的起始角度。

现有技术中的上述气动阀借由上述的人工检测方式进行性能检测存在如下缺陷：

1、人工封堵或连通气动阀的气口的操作缓慢，使得测试效率较低。

2、人工驱动柄杆费事费力。

3、柄杆的转动角度的测量误差较大，导致对于气动阀开启的起始角度的检测精度较差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种用于测试阀性能的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是：

一种用于测试阀性能的装置，所述阀至少具有进气口、出气口以及连接至所述阀的阀芯的柄杆，所述柄杆带动所述阀芯借由转动能够改变所述进气口与所述出气口的通断状态，所述用于测试阀性能的装置包括：

第一保持体，所述阀可拆卸地设置于第一保持体上；

气缸组，其至少包括设置于所述第一保持体上的第一气缸和第二气缸；

第二保持体，其与所述第一保持体相对设置；

驱动机构，其设置于所述第二保持体上以用于驱动所述柄杆转动；其中：

所述第一气缸与所述进气口相对的设置，所述第一气缸的活塞杆的头部设置有第一连接块，所述第一连接块借由所述第一气缸驱动以对接所述进气口；

所述第二气缸与所述出气口相对的设置，所述第二气缸的活塞杆的头部设置有第二连接块，所述第二连接块借由所述第二气缸驱动以对接所述出气口；其中：

所述第一连接块和所述第二连接块上均开设有连通至所述阀内的气道。

优选地，所述驱动机构包括：

转盘，其上具有转臂；

连接机构，其用于连接所述转臂与所述柄杆；

传动组件，所述转盘设置于所述传动组件上；

致动器，其借由传动组件驱动所述转盘转动，以使转臂借由连接机构驱动所述柄杆转动。

优选地，所述驱动机构还包括用于检测所述转盘的转动角度的编码器。

优选地，所述连接机构包括：

套管，其直接或间接的连接至所述转臂并与所述转臂垂直设置，所述套管上设置有至少两个相贯通的挡位槽；

销轴，其可伸缩的设置于所述套管中，所述销轴上具有径向伸出所述套管的档把，所述档把借由在不同挡位槽中切换而使所述销轴伸出或回缩，以使销轴穿设所述柄杆或从柄杆中脱出。

优选地，所述连接机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置于所述套管中以用于向所述柄杆方向推抵所述销轴。

优选地，所述转臂上形成有滑轨，所述滑轨沿所述转盘的径向延伸；

所述滑轨上设置有滑块，所述连接机构连接至所述滑块。

优选地，所述滑轨上设置有至少两个限位块，至少两个所述限位块分别位于所述滑块的径向上的两侧，两个所述限位块通过其上的锁紧螺栓而实现沿所述滑轨滑动以及锁止于所在位置。

优选地，所述阀的阀芯借由相平行的台面限制所述柄杆相对所述阀芯转动；所述用于测试阀性能的装置还包括校验机构；所述校验机构包括：

固定板，其形成有镂空槽，所述镂空槽的下沿形成一个用于与其中一个台面匹配的接触面；

活动板，其能够相对所述固定板移动以靠近或远离所述接触面，所述活动板的下沿形成一个用于与其中另一个台面匹配的夹紧面；

顶丝，其螺纹连接于所述固定板上，所述顶丝的头部抵靠于所述活动板；其中：

通过旋拧所述顶丝以使活动板下移而使所述活动板的夹紧面紧密接触所述台面。

优选地，所述第一保持体上还穿设有定位轴；所述转臂的旋转中心处还开设有定位孔；所述转臂借由所述定位轴对所述定位孔进行一次穿设而实现装配校准。

优选地，所述传动组件包括相配合传动的蜗轮和蜗杆，所述致动器为伺服电机，所述转盘与所述蜗轮同轴且同步转动设置；所述致动器用于驱动所述蜗杆转动。

与现有技术相比，本实用新型的用于测试阀性能的装置的有益效果是：

1、利用第一气缸和第二气缸以及其上的连接块使得气动阀能够快速连入气路中，进而能够快速实现测试前期的准备工作，进而提高测试效率。

2、利用驱动机构驱动柄杆转动，进而节省了人力。

3、利用编码器测量转盘的转动角度进而能够精确测量柄杆的转动角度，进而能够精确获得气动阀的开启角度。

4、连接机构借由滑块和滑轨与转臂形成滑动连接，若阀芯的轴心或称柄杆的转动中心与转臂的转动中心存在偏差，连接机构通过在转臂上滑动以消除偏差可能导致的柄杆与转臂的转动不一致现象以及出现的阻抗现象。

5、连接机构上通过档把驱动销轴伸缩能够使转臂实现与柄杆的选择性连接。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的用于测试阀性能的装置的一个视角的立体结构示意图。

图2为图1的局部a的放大视图。

图3为图1的局部b的放大视图。

图4为本实用新型的实施例提供的用于测试阀性能的装置的另一个视角的立体结构示意图。

图5为图4的局部c的放大视图。

图6为连接机构的内部结构示意图。

图中：

11-第一保持体；12-第二保持体；13-工作台；20-气缸组；21-第一气缸；211-第二连接块；212-气道；22-第二气缸；221-第二连接块；222-气道；23-密封圈；30-驱动机构；31-转盘；32-转臂；321-滑轨；322-滑块；323-限位块；324-锁紧螺栓；331-蜗杆；332-蜗轮；34-伺服电机；35-编码器；40-连接机构；41-套管；411-挡位槽；42-销轴；43-档把；44-弹簧；50-校验机构；51-固定板；511-接触面；52-活动板；521-夹紧面；53-顶丝；100-气动阀；101-进气口；102-出气口；103-排气口；104-阀芯；1041-台面；1042-台面；105-柄杆。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

如图1所示，本实用新型的实施例公开了一种用于测试阀性能的装置，该阀具体为气动阀100，该气动阀100具有一个进气口101、两个出气口102以及一个排气口103，进气口101与排气口103相背对的设置，两个出气口102向背对的设置。该气动阀100具有柄杆105，该柄杆105连接至阀芯104伸出阀体的一端，具体地，阀芯104的伸出端形成有两个台面1041,1042，柄杆105上开设有与伸出端匹配的孔，使得柄杆105转动能够带动阀芯104转动。当柄杆105带动阀芯104朝其中一个方向转动时，进气口101与其中一个进气口101从截断状态切换至连通状态，容易理解地，柄杆105势必经历一个使进气口101与该出气口102刚刚连通的开启角度以及使该进气口101与该出气口102完全连通的角度范围；当柄杆105带动阀芯104朝相反方向转动时，进气口101与其中另一个进气口101从截断状态切换至连通状态，容易理解地，柄杆105势必经历一个使进气口101与该出气口102刚刚连通的起始角度以及使该进气口101与该出气口102完全连通的角度范围。容易理解地，柄杆105在处于中位时，进气口101与两个出气口102均保持截断状态。

应该理解：

上述的开启角度相对于柄杆105的中位而言，即：柄杆105处于中位时，可认为其处于0°角度状态。

如图1至图6所示，本实用新型所提供的用于测试阀西能的装置包括：工作台13、第一保持体11、第二保持体12、气缸组20、驱动机构30、校验机构50。

第一保持体11和第二保持体12均呈板状，且相对的设置在工作台13上。

上述的气动阀100通过定位销以可拆卸地方式定位在第一保持体11的内侧，使得气动阀100的进气口101朝上；两个出气口102分别朝向左、右；排气口103朝下。

气缸组20包括一个第一气缸21、两个第二气缸22。第一气缸21与进气口101相对，该第一气缸21的活塞杆的头部设置有第一连接块211，该第一连接块211朝向进气口101的端面上设置有密封圈23，该第一连接块211还具有气道212，该气道212从第一连接块211的一个侧面延伸并贯通至设置有上述密封圈23的端面。如此，通过第一气缸21驱动第一连接块211使得第一连接块211与进气口101对接，此时，该气道212与进气口101实现密封连通。

两个第二气缸22分别与两个出气口102相对，第二气缸22的活塞杆的头部设置有第二连接块221，该第二连接块221朝向出气口102的端面上设置有密封圈23，该第二连接块221还具有气道222，该气道222从第二连接块221的一个侧面延伸并贯通至设置有上述密封圈23的端面。如此，通过第二气缸22驱动第二连接块221使得第二连接块221与出气口102对接，此时，该气道222与出气口102实现密封连通。

驱动机构30设置在第二保持体12上，其用于驱动柄杆105转动。该驱动机构30包括：转盘31、转臂32、传动组件、致动器、连接机构40、编码器40。传动组件包括相配合的蜗轮332和蜗杆331，蜗轮332和蜗杆331被封装于壳体内，装配时，使蜗轮332与阀的阀芯104同轴。选用伺服电机34作为致动器，该伺服电机34通过驱动蜗杆331转动而使蜗轮332转动。转盘31与蜗轮332同轴的设置，转臂32固定于转盘31上且沿转盘31的径向延伸，如此，蜗轮332通过转盘31带动转臂32绕轴心转动。转臂32朝向柄杆105的一侧形成有沿径向延伸的滑轨321，该滑轨321上设置有滑块322，该滑块322可沿滑轨321滑动。

四个限位块323分别两两的设置于滑块322滑动方向上的两侧，限位块323上设置有锁紧螺栓324，当锁紧螺栓324旋松时，该限位块323也可沿滑轨321移动，而当旋紧锁紧螺栓324后，限位块323被锁止固定，如此，可通过调整两对限位块323的距离而限定滑块322的沿滑轨321的滑动范围(或称滑动行程)。

连接机构40用于连接滑块322与柄杆105，进而使得转臂32能够带动柄杆105转动。具体地，连接机构40包括：套管41、销轴42、复位弹簧44以及档把43。套管41的尾端固定在滑块322上，并使套管41与转臂32垂直设置，此时，套管41的头部朝向柄杆105，套管41上开设有三个彼此贯通的挡位槽411。销轴42可伸缩的设置于套管41中，档把43径向的连接至销轴42上并穿设开设有挡位槽411的区域，档把43借由在不同挡位中切换而使销轴42能够伸出或回缩。例如，当档把43切换至最前端的挡位槽411中时，销轴42伸出量最大以穿设柄杆105上的销孔，此时，在连接机构40的带动下，柄杆105能够随转臂32转动，而当挡板切换至最后端的挡位槽411中时，销轴42完全回缩而从柄杆105的销孔中退出，进而使连接机构40解除与柄杆105的连接，而进而接触柄杆105与转臂32的连接传动。

编码器40用于检测转盘31的转动角度，进而能够检测到转臂32的转动角度，进而最终能够检测到柄杆105的转动角度。

校验机构50包括：固定板51、活动板52以及顶丝53。固定板51形成有镂空槽，镂空槽的下沿形成一个用于与其中一个台面1041匹配的接触面511；活动板52能够相对固定板51移动以靠近或远离接触面511，活动板52的下沿形成一个用于与其中另一个台面1042匹配的夹紧面521；顶丝53螺纹连接于固定板51上，顶丝53的头部抵靠于活动板52；其中：通过旋拧顶丝53以使活动板52下移而使活动板52的夹紧面521紧密接触台面1042。在本实用新型中，校验机构50设置的其中一个目的在于：借由夹紧台面而使台面调整至水平状态，进而使得阀芯104及柄杆105处于中位，为测量气动阀100的开启角度提供基准。

下面介绍一下上述装置能够测试上述气动阀100的性能项目以及测试过程：

进气管路的一端连接至气源，另一端连接至第一气缸21上的第一连接块211的气道；出气管路的一端连接至储气罐，另一端连接至第二气缸22上的第二连接块221的气道。

测试气动阀100的开启角度

将气动阀100定位于第一保持体11上，利用堵头封堵左侧(右侧)的出气口102，利用第一气缸21使第一连接块211对接于进气口101，进而使得进气管路借由第一连接块211的气道212与进气口101连通；利用第二气缸22使第二连接块221对接于左侧(右侧)的出气口102，进而使得出气管路借由第二连接块221的气道222与左侧(右侧)的出气口102连通。

应该说明：在出气管路上设置有压力传感器。

旋拧顶丝53，使活动板52的夹紧面521紧密接触阀芯104的端部的台面1042，台面被调整至水平状态，阀芯104和柄杆105被调整至中位，然后，反向旋拧顶丝53，可通过设置在活动板52与固定板51之间的复位件使得活动板52远离台面而解除对阀芯104转动的限制。

使气源开启，进而使得进气管路具有一定气压，利用伺服电机34驱动柄杆105朝使进气口101与左侧(右侧)的出气口102连通的方向逐渐转动，编码器40同时记录转动角度，当压力传感器检测到出气管路上有压力产生时，使伺服电机34停止驱动柄杆105转动，此时，编码其所记录的角度便为气动阀100的开启角度。

气体经过气动阀100的顺畅性

使气源开启，利用伺服电机34使得柄杆105转动至使进气口101与左侧(右侧)的出气口102完全连通的角度，并保证进气管路内保持恒定的气压，此时，气压提供的气体经过进气管路、气动阀100、出气管路进入储气罐中，使储气罐持续收集预设时间的气体，然后，根据储气罐中的气体的量计算出单位时间内通过气动阀100的气体的流量，进而确定气动阀100的顺畅性。

气动阀100的排气性能

封堵气动阀100的两个出气口102，开启气源，增大气源压力，使排气口103打开，通过收集排气口103的出的气体，并根据气体压力来校验气动阀100的排气性能，例如，是否在预设的压力下排气，单位时间内的排气量。

基于上述描述，本实用新型的上述实施例所提供的装置的优势在于：

1、利用第一气缸21和第二气缸22以及其上的连接块使得气动阀100能够快速连入气路中，进而能够快速实现测试前期的准备工作，进而提高测试效率。

2、利用驱动机构30驱动柄杆105转动，进而节省了人力。

3、利用编码器40测量转盘31的转动角度进而能够精确测量柄杆105的转动角度，进而能够精确获得气动阀100的开启角度。

4、连接机构40借由滑块322和滑轨321与转臂32形成滑动连接，若阀芯104的轴心或称柄杆105的转动中心与转臂32的转动中心存在偏差，连接机构40通过在转臂32上滑动以消除偏差可能导致的柄杆105与转臂32的转动不一致现象以及出现的阻抗现象。

5、连接机构40上通过档把43驱动销轴42伸缩能够使转臂32实现与柄杆105的选择性连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，第一保持体11上还穿设有定位轴；转臂32的旋转中心处还开设有定位孔；转臂32借由定位轴对定位孔进行一次穿设而实现装配校准。在本实施例中，该定位轴用于在组装测试装置时，使转臂32的转动中心尽量与气动阀100的阀芯104的转动中心一致。该定位轴所穿设的定位孔与用于定位气动阀100的销或孔具有确定的相对位置，这使得气动阀100被定位后，阀芯104的转动中心与定位轴保持高度同心，因此，在安装转臂32时，使定位轴穿设转臂32的定位孔，然后，再固定转臂32，然后，再撤销定位轴，如此，当后续定位气动阀100后，气动阀100的阀芯104的转动中心便与转臂32的转动中心保持高度同心。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。