[发明专利]橡胶膜片耐疲劳测试装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可模拟橡胶膜片运行状态的疲劳试验仪器，特别是一种橡胶膜片耐疲劳测试装置。

背景技术：

橡胶膜片广泛应用于燃气调压器中，在燃气调压器中橡胶膜片起压力传感和流量控制的作用；目前，燃气调压器用的橡胶膜片主要有两种：主调膜片和平衡膜；主调膜片的作用是感知出口压力的变化，通过带动阀口杆做上下运动来控制阀口的开启与闭合，从而调整进气量使出口压力维持在设计范围内，以保证进户燃气的安全；平衡膜片的作用是抵消阀瓣受到的不平衡力。通常调压器用橡胶膜片属于复合材料，是利用纺织品作为增强材料(俗称基布)与橡胶基体相结合形成的。基布的主要作用是使膜片具有一定的机械强度并限制膜片变形，而橡胶基体的作用在于使膜片具有良好的密封性；无论是基布中的纱线断裂还是橡胶层破坏，只要漏气就认为膜片已破坏，就有可能带来安全事故。所以，调压器橡胶膜片是燃气调压器中的关键部件，其耐疲劳性的优劣直接关系到人民生命和财产的安全。

目前，对调压器橡胶膜片的研究技术已经相当成熟，法国的埃福贝(EFFBE)公司生产的各种燃气调压器膜片、煤气表用膜片就有上百种产品，年产约八千万张，供世界上绝大多数调节阀厂家使用，如费舍尔(FISHER)等厂家，都使用该公司的膜片。但到目前为止尚未见有生产厂家对膜片生产技术及检测方法作公开报导。目前，有关调压器的标准有欧共体EN334、EN278及德国标准DIN标准等，但没有公开膜片的专门标准，而对膜片疲劳性能的要求和测试技术或方法，也尚未见有报道。

中国于1996年制定了《城镇燃气调压器用橡胶膜片》(HG2807-1996)行业标准，对膜片的拉伸强度、扯断伸长度、压缩永久变形、邵尔硬度、回弹性、屈挠龟裂、热空气老化等提出了明确要求，而国家标准GB 16802-1997，在附录C、D中也作了相关规定。为了提高调压器的技术水平，新的城镇燃气调压器标准CJ 274-2008自2008年8月1日开始实施，但是该标准除了对橡胶膜片的胶料硬度提出要求以外，其它与GB 16802-1997完全一致。到目前为止，无论是国际先进标准，还是国家标准和行业标准都没有对橡胶膜片在工作过程中的耐疲劳性能参数提出明确要求，更无相应的测试方法。由于膜片的技术要求高，开发难度大，国内高端膜片市场长期被国外产品垄断。为了打破国外膜片的垄断，我国许多橡胶研究院所和企业投入大量人力和物力研究开发高性能夹布橡胶膜片，但至今仍未见高性能调压器膜片面世，而对橡胶膜片耐疲劳性能参数的检测设备更是无人问津。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求设计提供一种结构简单、运行可靠、方法科学的橡胶膜片耐疲劳测试仪装置，该装置包括往复传动机构、膜片夹持机构、计数器和充气机构。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括往复传动机构、膜片夹持机构、计数器和气压泵四个功能单元，主要部件包括往复传动机构、计数器、电机、气压表、气压泵、气压传感器、外紧压环、膜片、平衡弹簧、中压盘、底板、中隔环、外紧压环、中隔盘、滑套、销钉、螺母、连轴套、紧压螺栓、中压盘、膜片、外紧压螺栓、阀门、进气管；往复传动机构采用双偏心轮连杆式结构，主要部件包括往复杆、固定件、铰接轴、连杆、二级偏心轴、二级偏心轮、一级偏心轴、一级偏心轮、主轴、滑套，往复传动机构放置于装置的顶部，往复杆顶端连接计数器，往复传动机构与制于装置右顶部的电机传动连通，往复传动机构的往复杆底端与膜片夹持机构机械连接，实现膜片夹持机构随往复杆运动，达到膜片耐疲劳度检测功效；夹持机构中心处底部制有平衡弹簧；膜片夹持机构右端通过阀门气连通气压泵，在实现气连接的进气管中部串接有气压传感器和气压表；膜片夹持机构由二个中压盘、中隔盘、中隔环、二个外紧压环和紧压螺栓组合构成，中压盘、二个外紧压环、中隔盘、中隔环、外紧压螺栓、紧压螺栓将二只膜片夹持住并形成一个密封的、可充入高压流体的空腔；往复传动机构采用双偏心轮连杆式结构，往复杆中部制有固定件，往复杆的固定件上部和下部上分别制有可滑动的滑套，往复杆通过铰接轴和连杆与二级偏心轴、二级偏心轮、一级偏心轴、一级偏心轮、主轴形成传动连通结构，实现双偏心轮连杆式往复传动；主轴由电机带动按设定速度高速回转，一级偏心轮经主轴带动后，通过一级偏心轴带动二级偏心轮，在二级偏心轴的带动下连杆通过铰接轴和固定件带动往复杆做上下往复运动，滑套约束往复杆的运动方向。

本发明的膜片夹持机构主要用于夹持膜片，其结构是单膜片夹持式或双膜片夹持式；可以密封带压式，也可以是不带压式；采用双膜片密封带压式的机构由中压盘、外紧压环、中隔盘、中隔环和紧压螺栓组成。