閥門驅(qū)動裝置的種類及特點
閥門驅(qū)動裝置的種類及特點
利用閥門驅(qū)動裝置的輸出來測量力矩值，是既花錢又費時且可能不準確的辦法。因為它取決于很多因素，例如受試驗臺的調(diào)準及幾何結構、試驗的材料和焊接及試驗系統(tǒng)的未知摩擦力和有害的彎曲載荷等影響。此外，測量摩擦也必須在完全獨立的試驗臺上進行，而這樣既不經(jīng)濟又費時。
許多，特別是那些工業(yè)用的大型固定球閥，其驅(qū)動裝置產(chǎn)生力矩值高達十的七次方磅.英寸。為了進行試驗和選擇專用的驅(qū)動裝置，需要精確測定驅(qū)動裝置輸出軸的力矩及摩擦力，這只有在輸出軸帶負荷即閥門輸出軸與驅(qū)動裝置連接時進行試驗。
近年來，越來越多的注意力集中在驅(qū)動裝置與閥門的輸出功率上。這就迫使閥門廠家和用戶對驅(qū)動裝置與閥門的配用進行相信分析和評價。就閥門所需力矩桂東其驅(qū)動裝置的最小輸出力矩的安全系數(shù)為1.25這個范圍，也可不做任何規(guī)定。
近年來，力矩測量的不可靠性也成為令人煩惱的問題，但當測量系數(shù)規(guī)定較保守時倒也沒多大關系。在今天市場上，驅(qū)動裝置力矩測量的誤差系數(shù)不得超過+/-10-15%，閥門所需力矩的測量誤差也在這范圍內(nèi)，尤其當安全系數(shù)修整到最小值時，更是如此。
慎遠閥門公司已經(jīng)采取一個更準確更獨特的方法來確定閥門驅(qū)動裝置的輸出功率，提供一個測量力矩的新裝置，且該裝置可在帶負荷下測量摩擦力，其測量精度均在2%以內(nèi)。
該試驗裝置機有下列特點：
閥門驅(qū)動裝置的種類及特點減少該裝置和被試驗設備的機械位移誤差；在同一試驗裝置上完成力矩和摩擦力的測量；在該實驗裝置上僅利用兩個普通應變傳感元件便可在帶負荷下測量摩擦力；減少該裝置與應變傳感元件聯(lián)接時所產(chǎn)生的誤差；可自動補償該裝置和被試驗設備位移誤差；在試驗裝置上可測量被試驗設備的破裂摩擦力和動摩擦力；提供一個轉(zhuǎn)換元件，它能把應變傳感元件上產(chǎn)生的電子信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嫈?shù)儀上的力矩和摩擦力讀數(shù)。
該試驗裝置機結構介紹：
閥門驅(qū)動裝置力矩測量機構包括一個高為15英尺，邊長為10英尺的正方形面的工字鋼支承的固定框架。框架內(nèi)分三層。中間層牢固安裝在框架上，而上，下層則自用懸掛，且可在三維空間相應于框架和中間層做自由移動。
框架的中層和底層各有連接板，可用來安裝試驗的幾種規(guī)格的閥門驅(qū)動裝置。兩只相同規(guī)格的閥門驅(qū)動裝置可同時牢固安裝一只在中層另一只在底層。帶鍵的兩根軸分別插入這些驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)自孔內(nèi)，反向伸出的軸端插入力矩傳感臂機構內(nèi)。
力矩傳感臂機構由一個帶活動內(nèi)壁的空心盒組成。空心盒的底部沿著垂直中心軸方向焊有內(nèi)接頭。一個獨立的內(nèi)接頭也沿著垂直中心軸方向穿過空心框盒的頂部，牢固地與活動內(nèi)臂焊接在一起。從中心孔等距離向外精確地鉆有若干孔以便于套筒配裝。這些孔是沿傳感機構的水平中心軸方向排列，并穿過傳感臂機構的上框盒，活動內(nèi)臂及下框盒。兩組校準的動力傳感器分別插入這些中心軸兩側(cè)的孔內(nèi)。這樣，當反向作用力世家在力矩傳感臂上時，動力傳感器則受到剪應力。
帶動力傳感器的力矩傳感臂機構就安裝在框架的中層和底層的驅(qū)動裝置之間，這些驅(qū)動裝置的帶鍵軸分別插入相應的內(nèi)接頭上。
這些驅(qū)動裝置與動力源相連接，當液壓施于這兩臺驅(qū)動裝置時，它們則企圖相互反向轉(zhuǎn)動，便對傳感臂產(chǎn)生力矩。
由于液動力源是由負荷試驗機進行檢測，其最后由動力傳感器提供的電子信號則與驅(qū)動裝置產(chǎn)生的實際力矩值成比例。
動力傳感器電子輸出信號再反饋到“電子反饋箱”。這樣便提供電源使動力傳感器放大反饋信號并轉(zhuǎn)換成儀表讀數(shù)，該讀數(shù)是把驅(qū)動裝置的輸出力矩的值轉(zhuǎn)換計算成磅.英寸值。
采用同一規(guī)格的兩臺驅(qū)動裝置進行試驗時，其最后測量值除以2便得到驅(qū)動裝置各自的額定力矩值。
在傳感臂上的多個動力銷定位插孔使該機構具有靈活性，故當不同的動力傳感器在它們的最佳范圍進行工作時，其力矩范圍可以精確地測出。
由于下層的驅(qū)動裝置相對于中層的驅(qū)裝置是自由懸掛的，故試驗系統(tǒng)本身內(nèi)部的摩擦力以及由于安裝誤差引起的應力和軸的彎曲載荷等實質(zhì)上是不存在的，故其試驗結果便是純力矩測量值。
不用載荷和不同回轉(zhuǎn)角度時驅(qū)動裝置內(nèi)部摩擦力的測量也是以類似的方法完成的。
小負荷的驅(qū)動裝置懸掛地安裝在第三層中，這樣它便能相對應于中層驅(qū)動裝置和該系統(tǒng)的中心架在三維空間內(nèi)自由移動。帶鍵軸插入第三層驅(qū)動裝置幾級中層驅(qū)動裝置的頂部，而中層驅(qū)動裝置帶有安裝在鍵軸之間的另一傳感臂機構。當下層和中層的驅(qū)動裝置承受變化壓力產(chǎn)生反方向力矩時，第三層或上層驅(qū)動裝置承受負荷致使較低層的兩臺驅(qū)動裝置的軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。
頂端傳感臂機構產(chǎn)生的總負荷，提供了對下面兩臺驅(qū)動裝置的摩擦力矩的測量。因為驅(qū)動裝置規(guī)格相同，計算結果及讀書除以2便為每臺驅(qū)動裝置的摩擦力矩。從驅(qū)動裝置最大理論力矩輸出值中減用來驗證力矩測量讀數(shù)。此外，為了更精確和更實際地進行測量，還要提供一項動態(tài)試驗。
由于驅(qū)動裝置的摩擦特性按其負荷的變化而變化，故可確定，但不能采用過去靜態(tài)試驗那樣的做法。由于有了這個新型的懸掛系統(tǒng)，第三層及下層的驅(qū)動裝置能夠在三維空間內(nèi)相應于中層驅(qū)動裝置作橫向移動。該系統(tǒng)本身的排外性效應，提供了對驅(qū)動裝置的摩擦精準測量的結果。
由于驅(qū)動裝置的內(nèi)部摩擦阻力可忽略不計，故最大理論力矩值可認為100%有效。這樣，驅(qū)動裝置的實際輸出力矩應為最大理論力矩減去驅(qū)動裝置本身存在的摩擦力矩值。
由于回轉(zhuǎn)葉片結構提供了平衡力矩，故與采用非平衡的止轉(zhuǎn)棒軛結構的驅(qū)動裝置相比較，其摩擦系數(shù)大大減小。
總裝置的精度 該裝置時由零件組成的整體，每個零件則各有自己的百分誤差值。動力傳感器的誤差要求為額定的+/-1%。但當由于漂移和其他原因造成電子儀器誤差時，在放大器輸出端的誤差應為+/-0.02伏。
所采用的動力傳感器應十分靈敏，以便能測量極小值的剪應變。此外尤為重要的是：動力傳感器在力矩傳感臂上安裝完畢后，儀表所示的剪應變必須為零。這樣才能保證試驗時儀表讀數(shù)值不受內(nèi)應力和其他不利因素的影響。在試驗數(shù)值顯示前和力矩試驗完成后，應保持“零位”偏差。這樣的校驗也保證了在試驗承載過程中，動力傳感器不致過應力。
裝置中存在其他誤差時，它們應比這兩個誤差源小。假定系統(tǒng)的總誤差來自動力傳感器的校驗和電壓漂移的聯(lián)合作用，即系統(tǒng)總誤差為兩個誤差想加的近似值。
一個新型設計的懸掛式試驗系統(tǒng)，排除了由于裝配誤差所引起的彎曲載荷，摩擦力和內(nèi)應力等影響，但最終準確測量的力矩額定值，仍并不完全代表驅(qū)動裝置與閥門安裝的實際數(shù)值。
由于閥門和驅(qū)動裝置連接法蘭的安裝誤差和制造公差所引起的摩擦力和內(nèi)應力，以及閥桿本身的彎曲應力會導致力矩的損失。