一种球形接头性能测试装置的制作方法

本发明涉及球形接头性能测试，具体涉及一种球形接头性能测试装置。

背景技术：

1、球形接头(又称球形补偿器)，由球头、球壳和密封件组成，球头可以相对于球壳进行旋转运动和摆动运动。球形接头是抛物面槽式发电站中集热系统的关键部件之一，用于联接动态旋转集热管和静止不动管路。集热系统工作时，390℃以上的导热油或其他传热介质由动态旋转集热管经过球形接头流入静止不动管路中形成循环流动。球头在高温工作条件下不断地旋转和摆动，使得球形接头容易发生传热介质泄漏和运动卡涩的问题，进而影响发电站的正常运行。因此，在将球形接头应用于发电站之前，需要对球形接头进行性能测试，以避免不合格的球形接头应用在发电站中。

2、基于此，如何提供一种能够测试球形接头密封性能和运动性能的测试装置，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种球形接头性能测试装置。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种球形接头性能测试装置，包括：机械运动执行模块、测控模块和传热介质调控模块；

4、所述机械运动执行模块用于与球形接头连接，所述测控模块通过驱动所述机械运动执行模块运动来使得所述球形接头发生运动；

5、所述传热介质调控模块的输出端管路与所述球形接头连接，所述传热介质调控模块用于通过所述输出端管路向所述球形接头输送具有预设温度和预设压力的传热介质；

6、所述测控模块还用于获取所述球形接头的传热介质泄漏量数据和扭矩数据。

7、可选的，所述输出端管路包括第一管路和第二管路；

8、所述第一管路与所述球形接头的入口连接，所述第二管路与所述球形接头的出口连接；

9、所述传热介质调控模块输出的传热介质通过所述第一管路流入所述球形接头，并通过所述第二管路流回至所述传热介质调控模块。

10、可选的，所述传热介质调控模块还包括：温度传感器、压力传感器、温度调控单元、加热器、泵、传热介质存储结构、气液分离器、氮气单元和压力调控单元；

11、所述传热介质存储结构输出的传热介质经过所述泵后，流向所述加热器，所述加热器用于加热传热介质；流过所述加热器的传热介质，经过所述球形接头后，流入所述气液分离器，所述气液分离器用于将传热介质中的气体分离出；所述气液分离器输出的传热介质通过所述泵流向所述加热器；

12、所述氮气单元用于向所述传热介质存储结构输送氮气，以氮封所述传热介质存储结构中存储的传热介质；

13、所述温度传感器用于获取流入所述球形接头内的传热介质的温度数据，并将所述温度数据发送给所述温度调控单元；所述温度调控单元用于根据所述温度数据控制所述加热器的相关参数，以使流入所述球形接头内的传热介质的温度符合预设温度标准；

14、所述压力传感器用于获取流入所述球形接头内的传热介质的压力数据，并将所述压力数据发送给所述压力调控单元；所述压力调控单元用于根据所述压力数据调节所述传热介质存储结构内部的氮气量，以使流入所述球形接头内的传热介质的压力符合预设压力标准。

15、可选的，所述传热介质调控模块还包括：第一阀门、第二阀门和第三阀门；

16、所述第一阀门设置在第三管路上；所述第三管路的一端连接所述加热器，所述第三管路的另一端连接所述气液分离器；

17、所述第二阀门设置在所述第一管路上；所述第三阀门设置在所述第二管路上。

18、可选的，所述机械运动执行模块包括旋转机构和摆动机构；

19、所述球形接头位于所述旋转机构的旋转中心轴线和所述摆动机构的摆动中心轴线的交点处；所述旋转中心轴线和所述摆动中心轴线正交。

20、可选的，所述旋转机构包括：第一减速机、第一联轴器、旋转扭矩传感器、第二联轴器、转轴模块和支承座；

21、所述第一减速机、所述第一联轴器、所述旋转扭矩传感器、所述第二联轴器、所述转轴模块和所述支承座以同轴串联的方式组为一体；

22、所述旋转扭矩传感器用于获取所述球形接头的旋转扭矩数据；所述扭矩数据包括所述旋转扭矩数据；

23、所述转轴模块的输出端与所述球形接头连接。

24、可选的，所述摆动机构包括：第二减速机、摆动扭矩传感器、摆动臂、滑块和弧形导轨；

25、所述旋转机构安装于所述摆动臂上；

26、所述摆动臂水平放置；

27、所述摆动臂的一端分别与所述摆动扭矩传感器和所述第二减速机连接，所述摆动臂的另一端与所述滑块连接，所述滑块还与所述弧形导轨连接；所述摆动中心轴线穿过所述摆动扭矩传感器和所述第二减速机；

28、所述摆动扭矩传感器用于获取所述球形接头的摆动扭矩数据；所述扭矩数据还包括所述摆动扭矩数据。

29、可选的，所述测控模块包括驱动控制子模块和plc；

30、所述驱动控制子模块包括第一驱动器、第二驱动器、第一电机、第二电机和行程开关；

31、所述plc通过所述第一驱动器驱动所述第一电机进行转动，所述第一电机用于通过所述第一减速机驱动所述旋转机构进行旋转运动；

32、所述plc还通过所述第二驱动器驱动所述第二电机进行转动，所述第二电机用于通过第二减速机驱动所述摆动机构进行摆动运动；

33、行程开关安装在机械运动执行模块的行程范围内的预设位置处，用于获取所述机械运动执行模块的位置信息，并将所述位置信息发送给所述plc；所述plc用于根据所述位置信息控制所述机械运动执行模块在预设行程范围内运动。

34、可选的，所述测控模块还包括：数据采集子模块；

35、所述数据采集子模块包括模拟量io模块、数字量io模块、传热介质泄漏量检测仪和温度监控模块；

36、所述传热介质泄漏量检测仪用于获取所述球形接头的传热介质泄漏量数据；

37、所述温度监控模块用于获取并控制所述转轴模块的温度；

38、所述行程开关通过所述数字量io模块向所述plc发送数据；

39、所述旋转扭矩传感器、所述摆动扭矩传感器、所述温度监控模块和所述传热介质泄漏量检测仪分别通过所述模拟量io模块向所述plc发送数据。

40、可选的，所述测控模块还包括：上位机；

41、所述上位机用于显示所述plc发送的相关数据。

42、本发明采用上述技术方案，一种球形接头性能测试装置，包括：机械运动执行模块、测控模块和传热介质调控模块；所述机械运动执行模块用于与球形接头连接，所述测控模块通过驱动所述机械运动执行模块运动来使得所述球形接头发生运动；所述传热介质调控模块的输出端管路与所述球形接头连接，所述传热介质调控模块用于通过所述输出端管路向所述球形接头输送具有预设温度和预设压力的传热介质；所述测控模块还用于获取所述球形接头的传热介质泄漏量数据和扭矩数据。

43、基于此，本发明能够通过机械运动执行模块和测控模块，控制球形接头进行运动，同时，通过传热介质调控模块向球形接头输送具有预设温度和预设压力的传热介质，以模拟球形接头的实际工作情况。在该模拟过程中，还可以通过测控模块获取球形接头的传热介质泄漏量数据和扭矩数据，进而使得用户能够根据传热介质泄漏量数据对球形接头的密封性能进行分析，以及根据扭矩数据对球形接头的运动性能进行分析。