CN103630292B - 一种自动施扭扭矩扳子检定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动施扭扭矩扳子检定仪，该检定仪由伺服电机、减速机构、柔性联轴器、连接件、扭矩传感器、径向支承机构、挡臂机构、机身导轨和测量控制系统组成。其中扭矩传感器安装在两径向支承机构中间，一端通过连接件与柔性联轴器相连，另一端通过柔性联轴器、连接件与被检扭矩扳子的方榫的相连接，连接被检扭矩扳子的方榫的连接件在径向支承机构和柔性联轴器的共同作用下保持水平，从而使扭矩扳子保持重心垂直向下。本发明避免检定过程中产生的不良分力对扭矩传感器和扭矩扳子的影响，消除扭矩扳子自重对扭矩传感器示值的影响，自动施扭且准确控制施扭速度，提高扭矩扳子检定仪的准确度和扭矩扳子示值检定的准确性；同时降低劳动强度，提高检定效率。

Description

一种自动施扭扭矩扳子检定仪

技术领域

本发明属于计量检测领域，更具体地涉及一种自动扭矩扳子检定仪，使用该检定仪能够对高准确度等级扭矩扳子进行准确检定。

背景技术

扭矩扳子检定仪用于对各类手动扭矩扳子进行检定（校准）的仪器，现国内外已广泛使用。国家在2013年4月发布了JJG797-2013《扭矩扳子检定仪》检定规程。其主要技术变化新增标准扭矩扳子检定方法，对0.3 级与0.5级扭矩扳子检定仪检定。

由此可见，国家已经意识到现有的检定装置准确度存在一定的问题，传统的扭矩扳子检定仪自身存在误差，在检定扭矩扳子过程中还会产生误差，得到的结果就很不理想。因为对扭矩扳子手柄施扭位置施加扭矩的扭矩扳子检定仪，检定过程中扭矩扳子受力点的位置会不断发生变化，相应产生不良分力，既影响到标准扭矩仪的示值又对扭矩扳子本身的示值产生影响，影响到扭矩扳子示值检定结果的准确性。

在专利ZL 200720046200.6 中公开了一种纯扭矩转换器，包括壳体、轴承、联接套、联轴器和传感器，壳体的上部安装轴承，联接套嵌套在轴承内，联接套的上端方孔与扭矩扳手的方榫联接，下部与联轴器的上部联接，联轴器的下部与传感器的上部方孔联接。所起到的效果是联接套嵌套在轴承，联轴器带动联接套，联接套带动扭矩扳子一起旋转，扭矩扳手施加在联接套上的侧向力由联轴套、轴承和壳体承受，侧向力没有作用到传感器中，只受到纯扭矩的作用。

上述的专利在实际应用中不能达到只受纯扭矩的效果，因为扭矩扳子水平卧式结构，在检定过程中扭矩扳子的自重会对扭矩传感器示值产生影响，则通过联轴套、轴承和壳体并不能够抵消，会对结果产生较大影响，这种影响既对扭矩扳子示值检定的准确性造成影响，同时对高准确度等级的扭矩扳子检定仪的合格判定来说显得尤为致命。

另外，现有扭矩扳子检定仪均为手动结构，施扭速度无法准确控制造成示值误差和重复性较大，同时无法进行自动控制造成检定劳动强度大效率低。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明提出一种新型扭矩扳子检定仪，尽量避免检定过程中产生的不良分力对标准扭矩仪和扭矩扳子的影响，消除扭矩扳子自重对扭矩传感器示值的影响，提高扭矩扳子检定仪的准确度和扭矩扳子示值检定的准确性。

2、本发明所采用的技术方案。

自动施扭扭矩扳子检定仪，包括伺服电机、减速机构、柔性联轴器、连接件、扭矩传感器、径向支承机构、挡臂机构平面导轨、挡臂机构、机身平面导轨和测量控制系统；减速机构、径向支承机构和挡臂机构均安装在机身平面导轨上，减速机构位置固定，径向支承机构和挡臂机构可在机身平面导轨上的水平方向自由移动并相对固定， 扭矩传感器安装在两径向支承机构中间，一端通过连接件与柔性联轴器相连，另一端通过柔性联轴器、连接件与被检扭矩扳子的方榫相连接，连接检扭矩扳子的方榫的连接件在径向支承机构和柔性联轴器的共同作用下保持水平，从而使扭矩扳子保持重心垂直向下；在测量控制系统的控制下由伺服电机驱动减速机构，通过柔性联轴器和连接件对扭矩施传感器加扭矩，挡臂机构对扭矩扳子的手柄受力位置施加反作用力。

3、本发明的有益效果。

（1）、通过两个柔性联轴器的设置，保证了减速机输出轴、两径向支撑和扭矩传感器的同轴度，确保扭矩传感器承受纯扭矩。。

（2）、通过径向支承机构设置，使扭矩扳手能够直立测量，对扭矩扳手的侧向力和自重产生的径向力进行抵消，消除检定中的不良分力和扭矩扳子的自重对扭矩传感器示值的影响，提高扭矩扳子示值检定结果的准确性；

（3）、通过本发明的结构设置，使标准扭矩扳子的检定状态和使用状态保持一致，提高扭矩扳子检定仪的准确度；

（4）、通过测量控制系统，能够可编程检测、自动施扭、数据准确、强度减轻、提高效率。

  下面结合附图对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

1、测量控制系统 2、伺服电机 3、减速机构 4、柔性联轴器 5、连接件 6、扭矩传感器

7、柔性联轴器 8、连接件 9、被检扭矩扳子 10、挡杆 11、轴向轴承 12、挡臂机构平面导轨 13、挡臂机构  14、机身平面导轨  15、径向支承机构。

具体实施方式

实施例

如图1所示，依据被检扭矩扳子（9）的量程选用合适的扭矩传感器（6），扭矩传感器（6）安装在两径向支承机构（15）中间，一端通过连接件（5）与柔性联轴器（4）相连，另一端通过柔性联轴器（7、连接件（8）与被检扭矩扳子的方榫的相连接，连接检扭矩扳子的方榫的连接件（8）在径向支承机构（15）和柔性联轴器（7）的共同作用下保持水平，从而使扭矩扳子保持重心垂直向下；在测量控制系统（1）的控制下由伺服电机（2）驱动减速机构（3），通过柔性联轴器（4）和连接件（5，8）对扭矩施传感器（6）加扭矩，挡臂机构对扭矩扳子的手柄受力位置施加反作用力。通过两个柔性联轴器（4，7）的设置，保证了减速机输出轴、两径向支撑和扭矩传感器的同轴度，确保扭矩传感器承受纯扭矩。。

径向支承机构（15）上装有径向轴承，两径向轴承平行与扭矩传感器（6）同轴且均垂直于机身平面导轨（12）；挡臂机构（13）的平面导轨（12）垂直机身平面导轨（14）向上设置，与扭矩扳子手柄受力位置接触的挡杆与平面导轨垂直，可沿平面导轨上下移动并固定。通过径向支承机构（15）设置，使扭矩扳手能够直立测量，对扭矩扳手的侧向力和自重产生的径向力进行抵消，消除检定中的不良分力和扭矩扳子的自重对扭矩传感器示值的影响。

径向轴承的外圈固定，内圈可自由转动；垂直于平面导轨的挡杆（10）为双挡杆结构，双档杆结构的开档宽度依据扭矩扳子的尾部宽度进行设置并留有一定的活动余量，挡杆上安装有轴向轴承（11），自适应调整扭矩扳子手柄受力点的水平和垂直位置。。调整挡臂机构（13）在机身平面导轨（14）上的位置，正确安装被检扭矩扳子（9），依据扭矩扳子的长度调整挡杆（10）在挡臂机构（13）的平面导轨（12）上的位置，使挡杆（10）正对扭矩扳子手柄受力位置标志并锁紧，轴向轴承（11）受力过程中适时补偿受力位置在水平和垂直两方向上的变形，消除摩擦力影响。

测量控制系统（1）根据预输入的测量控制数据，控制伺服电机（2）的转向和转速，通过减速机构（3）对柔性联轴器（4）施加扭矩，扭矩扳子（9）受扭后手柄受力位置在轴向轴承（11）的导向下自适应调整在水平方向的位置，从而使手柄在垂直方向自然定位。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种自动施扭扭矩扳子检定仪，其特征在于：包括伺服电机（2）、减速机构（3）、柔性联轴器（4，7）、连接件（5，8）、扭矩传感器（6）、径向支承机构（15）、挡臂机构平面导轨（12）、挡臂机构（13）、机身平面导轨（14）和测量控制系统（1）；减速机构（3）、径向支承机构（15）和挡臂机构（13）均安装在机身平面导轨（14）上，减速机构（3）位置固定，径向支承机构（15）和挡臂机构（13）可在机身平面导轨（14）上的水平方向自由移动并相对固定， 扭矩传感器（6）安装在两径向支承机构（15）中间，一端通过连接件（5）与柔性联轴器（4）相连，另一端通过柔性联轴器（4）、连接件（5）与被检扭矩扳子的方榫的相连接，连接检扭矩扳子的方榫的连接件（8）在径向支承机构（15）和柔性联轴器（4）的共同作用下保持水平，从而使扭矩扳子保持重心垂直向下；在测量控制系统（1）的控制下由伺服电机（2）驱动减速机构（3），通过柔性联轴器（4）和连接件（5，8）对扭矩传感器（6）加扭矩，挡臂机构（13）对扭矩扳子的手柄受力位置施加反作用力。

2.根据权利要求1所述的自动施扭扭矩扳子检定仪，其特征在于：径向支承机构（15）上装有径向轴承，两径向轴承平行与扭矩传感器（6）同轴且均垂直于机身平面导轨（12）；挡臂机构（13）的平面导轨（12）垂直机身平面导轨（14）向上设置，与扭矩扳子手柄受力位置接触的挡杆与平面导轨垂直，可沿平面导轨上下移动并固定。

3.如权利要求1或2所述的自动施扭扭矩扳子检定仪，其特征在于：径向轴承的外圈固定，内圈可自由转动；垂直于平面导轨的挡杆为双挡杆结构，双档杆结构的开档宽度依据扭矩扳子的尾部宽度进行设置并留有一定的活动余量，挡杆上安装有轴向轴承，自适应调整扭矩扳子手柄受力点的水平和垂直位置。