CN103542972A - 一种智能动态扭矩试验仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能动态扭矩试验仪，包括机械部分和控制部分，机械部分包括作用力施加传动系统和阻尼加载系统，被测装置传递而来的作用力通过动态扭矩传感器施加在刹车盘上，阻尼加载系统传递而来的反作用力通过制动分泵也施加在刹车盘上。本发明的有益效果在于：本发明可对定扭矩扳手等被测装置进行扭矩标定、老化和抽样试验等，被测装置通过动态扭矩传感器连接刹车盘，阻尼加载系统通过制动分泵将反作用力施加在刹车盘上，进而通过控制系统自动讲试验数据传输至上为计算机分析并保存，阻尼加载速度可调、加载平稳、无噪音。本发明具有结构简单、成本低廉、测试自动化程度高、测试结果可靠性高之优点。
Description
技术领域
本发明涉及工具测试技术领域，尤其是涉及一种智能动态扭矩试验仪。
背景技术
国内桥梁、风力发电和电厂等建筑中大多采用钢结构高强螺栓完成连接，对高强螺栓的拧紧施工要用到定扭矩电动扳手。定扭矩电动扳手又叫扭矩可调电动扳手，是电动扳手的一种。定扭矩电动扳手出厂前必须高强螺栓在扭矩系数试验仪上进行动态扭矩标定，标定完成后进行产品动态老化。每批次产品抽样需要进行上千次拧紧疲劳试验，并对扭矩值和扳手温度等参数进行记录，传统技术中该项工作均由人工操作，工作量大，而且每把扳手的标定和老化都要用掉多根高强螺栓，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种智能动态扭矩试验仪，该试验仪通过阻尼加载系统完成被测装置的动态扭矩采集，并将测试信息随时通过人机交换界面进行显示，采用的技术方案是：一种智能动态扭矩试验仪，包括机械部分和控制部分，其特征在于：所述机械部分包括作用力施加传动系统和阻尼加载系统，被测装置传递而来的作用力通过动态扭矩传感器施加在刹车盘上，阻尼加载系统传递而来的反作用力通过制动分泵也施加在刹车盘上。
本发明的技术特征还有：所述作用力施加传动系统包括：与所述被测装置连接、并在被测装置带动下转动的花键轴；与所述花键轴的花键套连接的所述动态扭矩传感器；在所述传感器带动下转动的刹车盘。
本发明的技术特征还有：所述阻尼加载系统包括：伺服电机；在伺服电机带动下转动的丝杠；与所述丝杠配合的丝母；在丝母推动下沿着滑轨移动的滑块；液压总泵；与液压总泵通过输油管连接的所述制动分泵。
本发明的技术特征还有：所述控制系统包括PLC控制单元、与PLC控制单元连接的温度检测控制系统和检测传感系统，被测装置与所述检测传感系统连接，所述PLC控制单元还与伺服电机连接，所述伺服电机与阻尼加载系统连接，所述阻尼加载系统与所述检测传感系统连接。
本发明的有益效果在于：本发明可对定扭矩扳手等被测装置进行扭矩标定、老化和抽样试验等，被测装置通过动态扭矩传感器连接刹车盘，阻尼加载系统通过制动分泵将反作用力施加在刹车盘上，进而通过控制系统自动讲试验数据传输至上为计算机分析并保存，阻尼加载速度可调、加载平稳、无噪音。本发明具有结构简单、成本低廉、测试自动化程度高、测试结果可靠性高之优点。
附图说明
附图1是本发明结构示意图，附图2是控制系统示意图，其中，1是刹车盘，2是连接盘Ⅰ，3是动态扭矩传感器，4是连接盘Ⅱ，5是花键套，6是花键轴Ⅰ，7是支架Ⅲ，8是固定板，9是制动分泵，10是支架Ⅱ，11是支架Ⅰ，12是垫块，14是伺服电机，15是花键轴Ⅱ，16是反力支架，17是支架Ⅳ，18是液压总泵，20是丝母，21是丝杠，22是联轴器，23是滑块，24是滑轨，25是支架Ⅴ，26是顶杆，27是控制箱装配体，28是温度传感器，29是被测装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明公开了一种智能动态扭矩试验仪，该试验仪能实现闭环控制，包括机械部分和控制部分。机械部分包括作用力施加传动系统和阻尼加载系统，被测装置传递而来的作用力通过动态扭矩传感器施加在刹车盘1上，阻尼加载系统传递而来的反作用力通过制动分泵9也施加在刹车盘1上。
本实施例中，作用力施加传动系统包括：与被测装置连接、并在被测装置带动下转动的花键轴Ⅱ15；与花键轴Ⅱ15的花键套5连接的动态扭矩传感器3；在动态扭矩传感器3带动下转动的刹车盘1。阻尼加载系统包括：伺服电机14；在伺服电机14带动下转动的丝杠21；与丝杠21配合的丝母20；在丝母20推动下沿着滑轨24移动的滑块23；液压总泵18；与液压总泵18通过输油管连接的制动分泵9。工作时，被测装置输入的作用力带动花键轴Ⅱ15转动，花键轴Ⅱ15上的花键套5带动动态扭矩传感器3旋转，动态扭矩传感器3带动刹车盘1同步转动。伺服电机14通过联轴器22带动丝杠21旋转，丝母20推动滑块23沿着滑轨24移动、进而给液压总泵18加力，液压总泵18通过输油管给两个制动分泵9加力，制动分泵9给刹车盘1施加夹紧力，从而形成阻尼。动态扭矩传感器3将阻尼作用信号实时反馈至PLC控制单元，当作用力与阻尼同时达到人机界面所设定的扭矩值时，系统停止工作，所需数据实时显示在计算机屏幕上。
控制系统包括：
面板按钮：面板按钮如启动按钮、停止按钮、加载/卸载按钮等。当加载/卸载按钮在加载位置时，按下启动按钮，控制系统按照设定程序进行加载试验，按下停止按钮，系统停止工作；当加载/卸载按钮在卸载位置时，按下启动按钮，系统开始卸载，按下停止按钮，系统停止卸载工作。
PLC控制单元：PLC通过分析输入信号的状态，从输出端输出相应的信号驱动伺服电机进行工作，同时把扭矩、角度和温度信号实时采集过来，根据它们变化情况来调整输出驱动信号，并把相关实验数据传输到人机界面显示和上位机中进行保存、工作状态通过面板显示灯显示。
面板显示灯：通过面板显示灯显示系统的工作状态。
伺服控制器：伺服控制器根据发来的信号驱动伺服电机进行相应的阻尼加载和卸载工作。
伺服电机：阻尼记载系统的驱动力由伺服电机提供。
阻尼加载系统：给动态扭矩传感器提供负载。
动态扭矩传感器：被测装置的试验扭矩和角度通过该动态扭矩传感器反馈到PLC控制单元进行处理。
温度检测控制系统：被测装置关键部位的温度通过该系统传至PLC控制单元，PLC控制单元通过设定值来决定是否对被测装置进行保护。
上位计算机：试验数据传至此计算机进行分析和保存。
人机界面：该界面进行试验参数的设定并将各项试验结果显示出来。
本试验仪除了可对定扭矩电动扳手进行测定外，还可对汽车发动机、变速器等进行扭矩检测，或者对制动系统进行疲劳试验。
本试验仪用于测试定扭矩电动扳手时，节省了大量高强螺栓，节省了材料，降低了试验成本。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种智能动态扭矩试验仪，包括机械部分和控制部分，其特征在于：所述机械部分包括作用力施加传动系统和阻尼加载系统，被测装置传递而来的作用力通过动态扭矩传感器施加在刹车盘上，阻尼加载系统传递而来的反作用力通过制动分泵也施加在刹车盘上。
2.按照权利要求1所述的智能动态扭矩试验仪，其特征在于：所述作用力施加传动系统包括：与所述被测装置连接、并在被测装置带动下转动的花键轴；与所述花键轴的花键套连接的所述动态扭矩传感器；在所述动态扭矩传感器带动下转动的刹车盘。
3.按照权利要求2所述的智能动态扭矩试验仪，其特征在于：所述阻尼加载系统包括：伺服电机；在伺服电机带动下转动的丝杠；与所述丝杠配合的丝母；在丝母推动下沿着滑轨移动的滑块；液压总泵；与液压总泵通过输油管连接的所述制动分泵。
4.按照权利要求1所述的智能动态扭矩试验仪，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制单元、与PLC控制单元连接的温度检测控制系统和检测传感系统，被测装置与所述检测传感系统连接，所述PLC控制单元还与伺服电机连接，所述伺服电机与阻尼加载系统连接，所述阻尼加载系统与所述检测传感系统连接。
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