CN102865966B - 连续工作扭矩校准检验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种用于校准电动、气动、液压扭矩扳手的扭矩值及检验其在设定的扭矩值工作条件下，扭矩扳手的连续扭矩定位精度及使用寿命，并描绘和记录扭矩与工作时间的曲线的连续工作扭矩校准检验系统，包括主机部分、液压控制系统、电器控制系统及计算机数据采集与处理系统，主机部分是整个校准检验系统的执行和加载部分；液压控制系统通过相关的液压元件用于实现主机部分中液压油缸的动作控制；电器控制系统通过相关的电器、电子元件用于控制和实现液压控制系统中各个液压元件完成指定动作；计算机数据采集与处理系统用于采集和记录传感器等检测元件的实时输出的试验数据信号，并根据需要对采集到的信号进行处理，形成所需要的数据曲线及结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭矩扳手连续工作扭矩校准检验系统。
背景技术
目前，国内市场上还没有针对扭矩扳手连续工作状态下扭矩精度检测校准的专用检测仪。现有的扭矩检测装置，多为自制的简易装置，主要由扭矩传感器、高强度螺栓、扭矩显示表等组成，启动扭矩扳手，通过高强度螺栓连接扭转扭矩传感器，通过显示表显示扳手的额定扭矩值。此种检测方式的缺点主要有：每一次实验结束时，需反转扭矩扳手，将螺栓松开方可再进行下次实验，无法进行扳手工作状态时的连续检定，操作麻烦效率低，每次紧定摩擦力不确定，误差大、无法模拟实际工况，检测的数据存在不确定性，且螺栓使用几次后不能再用需更换，浪费严重。本发明检验系统可实现连续检测扳手设定扭矩的精度，无需反转，摩擦力一致，同时可以模拟实际紧定螺栓的受力过程，扭矩逐渐增加到设定扭矩，采用液压的方式对扳手的扭矩进行测量，相比于扭矩传感器测量而言可靠性稳定性使用寿命及长期连续工作的准确性均更高；并且计算机可实时记录实验数据并可根据需要绘制所需参数的坐标曲线图。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于校准及检验电动、气动、液压扭矩扳手在设定工作扭矩条件下，扭矩扳手扭矩的连续定位精度及使用寿命，并描绘和记录扭矩与工作时间(或使用次数)的曲线的连续工作扭矩校准检验系统。
为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的连续工作扭矩试验系统，包括主机部分、液压控制系统、电器控制系统及计算机数据采集与处理系统；
所述主机部分是整个试验系统的执行和加载部分；
所述液压控制系统通过相关的液压元件用于实现主机部分中液压油缸的动作控制；
所述电器控制系统通过相关的电器、电子元件用于控制和实现液压控制系统中各个液压元件完成指定动作；
所述计算机数据采集与处理系统用于采集和记录传感器等检测元件的实时输出的试验数据信号，并根据需要对采集到的信号进行处理，形成所需要的数据曲线及结果。
进一步的，所述主机部分由常规校验工作部分和工作扭矩校准部分两部分组成，常规校验工作部分主要由底座、支撑框架、工作台、反力臂装置、力矩扭转加载系统、球头顶杆装置及液压阻尼油缸系统组成，支撑框架的下部与底座通过螺栓紧固，支撑框架的上部与工作台通过螺栓紧固，三部分共同构成了主机部分的框架结构，力矩扭转加载系统通过支架安装紧固于工作台的左端，液压阻尼油缸系统通过油缸支架安装于工作台的右端，球头顶杆装置位于力矩扭转加载系统和液压阻尼油缸系统中间，并且通过导向支架安装于工作台上，球头顶杆一端由油缸驱动，另一端可根据需要间歇性、规律性与力矩扭转加载系统的摩擦块接触，各部分共同构成了主机加载试验系统。
进一步的，所述力矩扭转加载系统由轴承支架、输入轴端、输出轴端、转盘、摩擦块组成，输入轴端与输出轴端通过螺栓分别安装紧固于转盘的两侧，输入轴端和输出轴端通过轴承安装于轴承支架上，轴承支架通过螺栓固定于工作台上，摩擦块均布安装于转盘的边缘，各部分相互连接构成了力矩扭转加载系统；输入轴端与扭矩扳手输出端连接，输出轴端与棘轮力臂装置连接。
进一步的，所述工作扭矩校准部分主要由棘轮力臂装置、阻尼器及负荷传感器组成，棘轮力臂装置通过连接件与力矩扭转加载系统的输出端连接，阻尼器固定于工作台上，顶端支撑于棘轮力臂上，负荷传感器固定在工作台上，与力臂的端部接触，两部分单独工作使用，校准部分主要用于校准工作部分的液压阻尼系统的力值准确度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：校验时，根据扭矩扳手的设定工作扭矩，设定液压阻尼系统的工作压力，并操作按钮板控制液压油缸推动球头顶杆装置运行至工作位置，且保持压力恒定；将扭矩扳手的反力臂作用于反力臂装置上，扭矩扳手的输出端(四方轴端)直接与力矩扭转加载系统的输入端相连，启动扭矩扳手，驱动力矩扭转加载系统旋转，使得斜型摩擦块与球头顶杆接触，当达到设定工作扭矩时，转盘与液压阻尼系统达到力值平衡，此时扭矩扳手停止工作，一个校验过程完成；停顿数秒后(可设定)，液压阻尼系统反方向动作，撤销压力，扭矩扳手转动，摩擦块转过球头顶杆位置后，下次摩擦块到达之前，液压阻尼系统正向动作推动球头顶杆回到工作位置，进行下次检验。
新的检验系统可实现连续检测扳手的额定扭矩，无需反转，同时可以模拟实际紧定螺栓的受力过程，扭矩逐渐增加到设定扭矩，而非瞬间达到设定扭矩，采用液压的方式对扳手的扭矩进行测量，相比于扭矩传感器测量而言可靠性稳定性使用寿命及长期连续工作的准确性均更高；计算机可实时记录实验数据并可根据需要绘制所需参数的坐标曲线图。
附图说明
图1是本发明的连续工作扭矩试验系统的主视图；
图2是本发明的连续工作扭矩试验系统的侧视图；
图3是本发明的连续工作扭矩试验系统的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1、图2和图3所示，一种连续工作扭矩试验系统，包括主机部分、液压控制系统、电器控制系统及计算机数据采集与处理系统，
主机部分是整个试验系统的执行和加载部分；
液压控制系统5通过相关的液压元件用于实现主机部分中液压油缸的动作控制；
电器控制系统通过相关的电器、电子元件用于控制和实现液压控制系统中各个液压元件完成指定动作；
计算机数据采集与处理系统用于采集和记录传感器等检测元件的实时输出的试验数据信号，并根据需要对采集到的信号进行处理，形成所需要的数据曲线及结果等；各个部分及系统之间相互作用、相互联系，协同工作，共同实现连续工作扭矩检验。
主机部分由常规检验工作部分和工作扭矩校准部分两部分组成，常规检验工作部分主要由底座101、支撑框架102、工作台103、反力臂装置104、力矩扭转加载系统105、球头顶杆装置106及液压阻尼油缸系统107组成，支撑框架102的下部与底座101通过螺栓紧固，支撑框架102的上部与工作台102通过螺栓紧固，三部分共同构成了主机部分的框架结构，力矩扭转加载系统105通过支架安装紧固于工作台103的左端，液压阻尼油缸系统107通过油缸支架401安装于工作台103的右端，球头顶杆装置106位于力矩扭转加载系统105和液压阻尼油缸系统107中间，并且通过导向支架102安装于工作台103上，球头顶杆1060一端由油缸驱动，球头顶杆1060的另一端可根据需要间歇性、规律性与力矩扭转加载系统的摩擦块108接触，各部分共同构成了主机加载试验系统。
力矩扭转加载系统105由轴承支架201、输入轴端、输出轴端、转盘202和摩擦块108组成，输入轴端与输出轴端通过螺栓分别安装紧固于转盘202的两侧，输入轴端和输出轴端通过轴承安装于轴承支架201上，轴承支架201通过螺栓固定于工作台102上，摩擦块108均布安装于转盘202的边缘，各部分相互连接构成了力矩扭转加载系统；输入轴端与扭矩扳手的输出端连接，输出轴端与棘轮力臂装置301连接；
工作扭矩校验部分主要由棘轮力臂装置301、阻尼器302及负荷传感器303组成，棘轮力臂装置301通过连接件可与力矩扭转加载系统的输出端连接，阻尼器302固定于工作台103上，顶端支撑于棘轮力臂上，负荷传感器303固定在工作台103上，与棘轮力臂的端部接触；两部分单独工作使用，校验部分主要用于校验工作部分的液压阻尼系统的力值准确度。
实验时，根据扭矩电动扳手的额定工作扭矩，设定液压阻尼系统的工作压力，并操作按钮板控制液压油缸推动球头顶杆装置运行至工作位置，且保持压力恒定；将扭矩电动扳手的反力臂作用于反力臂装置上，扭矩扳手的输出端(四方轴端)直接与扭矩扳手的输入端相连，启动电动扳手，驱动力矩扭转加载系统旋转，使得斜型摩擦块与球头顶杆接触，当达到额定工作扭矩时，转盘与液压阻尼系统达到力值平衡，此时扭矩扳手停止工作，一个试验过程完成；停顿数秒后(可设定)，液压阻尼系统反方向动作，撤销压力，扭矩扳手转动，摩擦块转过球头顶杆位置后，下次摩擦块到达之前，液压阻尼系统正向动作推动球头顶杆回到工作位置，进行下次试验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种连续工作扭矩校准检验系统，其特征在于：包括主机部分、液压控制系统、电器控制系统及计算机数据采集与处理系统；
所述主机部分是整个试验系统的执行和加载部分；
所述液压控制系统通过相关的液压元件用于实现主机部分中液压油缸的动作控制；
所述电器控制系统通过相关的电器、电子元件用于控制和实现液压控制系统中各个液压元件完成指定动作；
所述计算机数据采集与处理系统用于采集和记录传感器检测元件的实时输出的试验数据信号，并根据需要对采集到的信号进行处理，形成所需要的数据曲线及结果；
所述主机部分由常规检验工作部分和工作扭矩校准部分两部分组成，常规检验工作部分主要由底座、支撑框架、工作台、反力臂装置、力矩扭转加载系统、球头顶杆装置及液压阻尼油缸系统组成，支撑框架的下部与底座通过螺栓紧固，支撑框架的上部与工作台通过螺栓紧固，三部分共同构成了主机部分的框架结构，力矩扭转加载系统通过支架安装紧固于工作台的左端，液压阻尼油缸系统通过油缸支架安装于工作台的右端，球头顶杆装置位于力矩扭转加载系统和液压阻尼油缸系统中间，并且通过导向支架安装于工作台上，球头顶杆一端由油缸驱动，另一端可根据需要间歇性、规律性与力矩扭转加载系统的摩擦块接触，各部分共同构成了主机加载检验系统；
所述力矩扭转加载系统由轴承支架、输入轴端、输出轴端、转盘、摩擦块组成，输入轴端与输出轴端通过螺栓分别安装紧固于转盘的两侧，输入轴端和输出轴端通过轴承安装于轴承支架上，轴承支架通过螺栓固定于工作台上，摩擦块均安装于转盘的边缘，各部分相互连接构成了力矩扭转加载系统；输入轴端与力矩扳手的输出端连接，输出轴端与棘轮力臂装置连接；
所述工作扭矩校准部分主要由棘轮力臂装置、阻尼器及负荷传感器组成，棘轮力臂装置通过连接件与力矩扭转加载系统的输出轴端连接，阻尼器固定于工作台上，顶端支撑于棘轮力臂上，负荷传感器固定在工作台上，与力臂的端部接触，两部分单独工作使用，工作扭矩校准部分主要用于校准工作部分的液压阻尼油缸系统的力值准确度。
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