CN103884455B - 拉力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种拉力测量装置，包括：第一拉力件，所述第一拉力件的一端设置有第一阻挡部；第二拉力件，所述第二拉力件的一端设置有第二阻挡部；压力传感器，置于所述第一阻挡部与所述第二阻挡部之间，其中：基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，所述第一阻挡部与所述第二阻挡部相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩所述压力传感器。

Description

拉力测量装置

技术领域

本发明涉及拉力测量装置，尤其涉及一种大吨位的拉力测量装置。

背景技术

现有的国内拉力传感器吨位小，大吨位拉力传感器通常依靠进口或者体积很大，难以满足工程及实验要求，而且技术标定也无法实现。例如，纯拉力传感器国内最大标定到200吨，且体积大，安装受限，甚至在标定时也存在一定危险。

为此，存在改进拉力传感器的需要。

发明内容

本发明的目的在于提出一种拉力传感器，其能够将拉力转换为压力，从而满足工程及实验的要求。

根据本发明的一个方面，提出了一种拉力测量装置，包括：第一拉力件，所述第一拉力件的一端设置有第一阻挡部；第二拉力件，所述第二拉力件的一端设置有第二阻挡部；压力传感器，置于所述第一阻挡部与所述第二阻挡部之间，其中：基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，所述第一阻挡部与所述第二阻挡部相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩所述压力传感器。

根据本发明的一个示例性实施例，所述第一拉力件的所述一端设置有圆柱形容纳部，所述容纳部的纵向轴线与所述第一拉力件的纵向轴线对齐；固定件覆盖所述容纳部的入口周边并且限定进入到所述容纳部的开口，所述固定件的限定所述开口的开口限定部形成所述第一阻挡部；所述第二拉力件的所述一端设置有径向尺寸加大部，所述径向尺寸加大部构成所述第二阻挡部，其中：所述第二拉力件的所述一端位于所述容纳部内，且所述第二拉力件的另一端延伸穿过所述开口，所述压力传感器位于所述容纳部内、套设在所述第一拉力件上、且位于所述尺寸加大部与所述开口限定部之间。

进一步的，所述固定件为螺母帽的形式；所述第一拉力件的所述一端设置有与所述螺母帽螺纹配合的外螺纹。

有利的，所述第二拉力件具有圆柱形外壁；所述压力传感器套设在所述圆柱形外壁上，且所述压力传感器的外壁与所述容纳部的圆柱形内壁大致形成圆周间隙。

有利的，所述第一拉力件的另一端设置有第一吊耳，所述第二拉力件的另一端设置有第二吊耳，拉力通过所述第一吊耳和所述第二吊耳施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上。进一步的，所述第二吊耳螺纹连接在所述第二拉力件的另一端上。

根据本发明的一个示例性实施例，所述第一拉力件的所述一端设置有两个平行延伸臂，每一个延伸臂的末端设置有朝向两个延伸臂之间的空间延伸的突起部，所述突起部彼此相对间隔开，所述突起部一起构成所述第一阻挡部；所述第二拉力件包括长方体形状的主体以及设置在主体的一端横向于所述主体延伸的长方体形状的横向部，所述横向部延伸超出所述主体的部分构成所述第二阻挡部，其中：所述横向部位于由所述突起部和所述延伸臂限定的空间内，且所述第二拉力件的主体的另一端延伸穿过彼此相对的突起部限定的间隔；所述压力传感器位于所述横向部延伸超出所述主体的部分与所述突起部之间。

根据本发明的一个示例性实施例，所述第一拉力件的主体的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个第一阻挡部；所述第二拉力件的主体的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个配合部，每一个配合部自所述第二拉力件的主体延伸并且在延伸末端设置有构成所述第二阻挡部的第二凸起，多个第二阻挡部与多个第一阻挡部分别配合，多个配合部可拆卸地连接到所述第二拉力件的主体；多个压力传感器分别置于配合的所述第一阻挡部与所述第二阻挡部之间，其中：基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，配合的所述第一阻挡部与所述第二阻挡部相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩对应的压力传感器。

有利的，所述第一拉力件的主体的一端上设置有沿第一拉力件的纵向方向延伸的多个凹槽，每一个凹槽在靠近第一拉力件的主体的所述一端形成一个第一凸起，所述第一凸起构成所述第一阻挡部；

每一个配合部置于对应的一个凹槽中，且对应的压力传感器置于第一凸起与对应第二凸起之间。

根据本发明的一个示例性实施例，所述压力传感器检测数十吨-数百吨之间的压力。

利用本发明的技术方案，由于将对拉力的测量转换为对压力的测量，而压力传感器的本身可以测量大吨位的压力、容易标定、测量精度高，所以本发明的技术方案可以简单地制造测量大吨位的拉力传感器。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的拉力测量装置的示意性剖视图。

图2显示根据本发明的一个实施例的拉力测量装置的作为施力螺母的固定件。

图3显示根据本发明的一个实施例的拉力测量装置的第一拉力件。

图4显示根据本发明的一个实施例的拉力测量装置的第二吊耳件。

图5显示根据本发明的一个实施例的拉力测量装置的第二拉力件。

图6为根据本发明的另一个实施例的拉力测量装置的结构示意图。

图7为图6中的拉力测量装置的第二拉力件的立体示意图。

图8为根据本发明的再一个实施例的拉力测量装置的端面示意图。

图9为图8中的拉力测量装置的A-A面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实例性的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1-9中所示，根据本发明的一个实施例的拉力测量装置包括：第一拉力件10，所述第一拉力件10的一端（例如，图1中第一拉力件10的右端）设置有第一阻挡部12；第二拉力件20，所述第二拉力件20的一端（图1中第二拉力件20的左端）设置有第二阻挡部22；压力传感器30，置于所述第一阻挡部10与所述第二阻挡部20之间，其中：基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，所述第一阻挡部10与所述第二阻挡部20相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩所述压力传感器30。

更具体的，如图1、3中所示，所述第一拉力件10的所述一端设置有圆柱形容纳部14，所述容纳部14的纵向轴线与所述第一拉力件10的纵向轴线X1对齐；固定件40覆盖所述容纳部14的入口141（见图3）周边并且限定进入到所述容纳部14的开口41（见图2），所述固定件40的限定所述开口41的开口限定部（即围绕开口41的部分）形成所述第一阻挡部12；所述第二拉力件20的所述一端设置有径向尺寸加大部，所述径向尺寸加大部构成所述第二阻挡部22（见图5），其中：所述第二拉力件20的所述一端位于所述容纳部14内，且所述第二拉力件的另一端延伸穿过所述开口41，所述压力传感器30位于所述容纳部14内、套设在所述第一拉力件10上、且位于所述径向尺寸加大部与所述开口限定部之间。

如图1中所示，当第一拉力件10被向左拉，而第二拉力件20被向右拉时，第一拉力件10的右端上的固定件40（由此限定开口的开口限定部）向左移动，同时第二拉力件20的左端上的径向尺寸加大部向右移动，由此，第一拉力件的右端与第二拉力件的左端沿纵向轴线X1相对于彼此靠近，从而挤压位于开口限定部与径向尺寸加大部之间的压力传感器30。基于作用力的大小等于反作用力的大小，通过压力传感器30的读数可以获得拉力的大小。

为了便于将第二拉力件20组装到第一拉力件10上，如图2所示，固定件40可以为螺母帽的形式，相应地，第一拉力件10的所述一端设置有与所述螺母帽的内螺纹45螺纹配合的外螺纹15（参见图3）。

有利的，所述第二拉力件20具有圆柱形外壁23；所述压力传感器30套设在所述圆柱形外壁23上，且如图1中所示，所述压力传感器的外壁31与所述容纳部14的圆柱形内壁142大致形成圆周间隙。

如图1中所示，所述第一拉力件10的另一端（图1中的左端）设置有第一吊耳16（也参加图3），所述第二拉力件20的另一端（图1中的右端）设置有第二吊耳26，拉力通过所述第一吊耳16和所述第二吊耳26施加在所述第一拉力件10与所述第二拉力件20上。第一吊耳16在图1中本身就是第一拉力件10的一部分（或者形成为一体），但是，第一吊耳16可以是独立于第一拉力件10且连接到第一拉力件10的另一端的部件。所述第二吊耳26可螺纹连接在所述第二拉力件20的另一端上，例如第二吊耳26的内螺纹261（参见图4）可以与第二拉力件20的右端上的外螺纹25（参见图5）螺纹配合。第二吊耳26也可以直接与第二拉力件20的右端形成为一体。

在组装图1中所示的拉力测量装置时，首先将压力传感器30套接在第二拉力件20上并且可以使其抵靠对应于第二阻挡部22的径向尺寸加大部，然后将套接有压力传感器30的第二拉力件20的左端（包括径向尺寸加大部）置于圆柱形容纳部14内，之后，将螺母帽形式的固定件40螺纹连接到第一拉力件10的右端，而第二拉力件20的右端则同时穿过固定件40上的开口41，在固定件40固定在第一拉力件10上之后，压力传感器30位于限定开口的开口限定部（对应于第一阻挡部12）与第二拉力件20的径向尺寸加大部之间。然后，可以在第二拉力件20的右端连接（例如螺纹连接）第二吊耳26。

图6和图7示出了根据本发明的另一个实施例的拉力测量装置的结构示意图。如图6-7中所示，所述第一拉力件10的所述一端（图6中的右端）设置有两个平行延伸臂18，每一个延伸臂18的末端设置有朝向两个延伸臂之间的空间延伸的突起部19，所述突起部19彼此相对地间隔开，所述突起部19一起构成第一阻挡部；所述第二拉力件20包括长方体形状的主体28以及设置在主体28的一端横向于所述主体28延伸的长方体形状的横向部29，所述横向部延伸超出所述主体28的部分构成所述第二阻挡部，其中：所述横向部29位于由所述突起部19和所述延伸臂18限定的空间内，且所述第二拉力件20的主体28的另一端（图6中的右端）延伸穿过彼此相对的突起部19限定的间隔；所述压力传感器30位于所述横向部29延伸超出所述主体28的部分与所述突起部19之间。

当组装图6中示出的拉力测量装置时，可以首先将第二拉力件20的一端（包括横向部29的左端）在垂直于图6中纸面的方向上置于第一拉力件10的两个延伸臂18之间，同时第二拉力件20的另一端（图6中的右端）延伸到突起部19之外；然后，可以将压力传感器30在第二拉力件20的上、下表面上分别置于横向部29的延伸超出主体28的所述部分与突起部19之间。可以采用措施防止置于两个延伸臂18之间的第二拉力件20脱离出两个延伸臂18之间的空间。明显的，第二拉力件20的另一端可以连接或设置第二吊耳，第一拉力件10的与延伸臂18相对的另一端可以连接或设置第一吊耳。

图8为根据本发明的再一个实施例的拉力测量装置的端面示意图，图9为图8中的拉力测量装置的截面示意图。如图8中所示，设置有四组分别压缩四个压力传感器的结构。如图9中所示，第一拉力件10的一端设置有第一阻挡部12；第二拉力件20的一端设置有第二阻挡部22；压力传感器30置于所述第一阻挡部12与所述第二阻挡部22之间，其中：基于施加在所述第一拉力件10与所述第二拉力件20上的拉力，对应的所述第一阻挡部12与所述第二阻挡部22相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩对应的压力传感器30。为了便于组装，例如通过螺栓、法兰盘等，第二拉力件20的部分a可拆卸地安装在部分b上。压力传感器可以设置在第一拉力件10外周上的沟槽17中。

需要指出的是，虽然图8中示出了四组分别压缩四个压力传感器的结构，但是，也可以采用其他数量组的结构，这些结构在图8的截面中均匀间隔开。

为此，在根据本发明的拉力测量装置中，所述第一拉力件10的主体的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个第一阻挡部12；所述第二拉力件20的主体（对应于上述的部分b）的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个配合部（对应于上述的部分a），每一个配合部自所述第二拉力件的主体延伸并且在延伸末端设置有构成所述第二阻挡部22的第二凸起，多个第二阻挡部22与多个第一阻挡部12分别配合，多个配合部可拆卸地连接到所述第二拉力件的主体；多个压力传感器30，分别置于配合的所述第一阻挡部12与所述第二阻挡部22之间，其中：基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，配合的所述第一阻挡部12与所述第二阻挡部22相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩对应的压力传感器30。有利的，所述第一拉力件10的主体的一端上设置有沿第一拉力件的纵向方向延伸的多个凹槽17（参见图9），每一个凹槽17在靠近第一拉力件10的主体的所述一端形成一个第一凸起，所述第一凸起构成所述第一阻挡部12；每一个配合部置于对应的一个凹槽17中，且对应的压力传感器置于第一凸起与对应第二凸起之间。

在图6-9示出的拉力测量装置中，拉力测量装置所受到的拉力可等于所有压力传感器的读数的总和。

上述的压力传感器可检测数十吨-数百吨之间的压力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种拉力测量装置，包括：

第一拉力件，所述第一拉力件的一端设置有第一阻挡部；

第二拉力件，所述第二拉力件的一端设置有第二阻挡部；

压力传感器，置于所述第一阻挡部与所述第二阻挡部之间，

其中：

基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，所述第一阻挡部与所述第二阻挡部相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩所述压力传感器；

第一阻挡部具有第一阻挡面，第二阻挡部具有第二阻挡面，第一阻挡面和第二阻挡面之间限定压力传感器容纳空间，且第一阻挡面和第二阻挡面在拉力施加方向上彼此面对。

2.根据权利要求1所述的拉力测量装置，其中：

所述第一拉力件的所述一端设置有圆柱形容纳部，所述容纳部的纵向轴线与所述第一拉力件的纵向轴线对齐；

固定件覆盖所述容纳部的入口周边并且限定进入到所述容纳部的开口，所述固定件的限定所述开口的开口限定部形成所述第一阻挡部；

所述第二拉力件的所述一端设置有径向尺寸加大部，所述径向尺寸加大部构成所述第二阻挡部，

其中：

所述第二拉力件的所述一端位于所述容纳部内，且所述第二拉力件的另一端延伸穿过所述开口，

所述压力传感器位于所述容纳部内、套设在所述第一拉力件上、且位于所述径向尺寸加大部与所述开口限定部之间。

3.根据权利要求2所述的拉力测量装置，其中：

所述固定件为螺母帽的形式；

所述第一拉力件的所述一端设置有与所述螺母帽螺纹配合的外螺纹。

4.根据权利要求2所述的拉力测量装置，其中：

所述第二拉力件具有圆柱形外壁；

所述压力传感器套设在所述圆柱形外壁上，且所述压力传感器的外壁与所述容纳部的圆柱形内壁大致形成圆周间隙。

5.根据权利要求2所述的拉力测量装置，其中：

所述第一拉力件的另一端设置有第一吊耳，所述第二拉力件的另一端设置有第二吊耳，拉力通过所述第一吊耳和所述第二吊耳施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上。

6.根据权利要求5所述的拉力测量装置，其中：

所述第二吊耳螺纹连接在所述第二拉力件的另一端上。

7.根据权利要求1所述的拉力测量装置，其中：

所述第一拉力件的所述一端设置有两个平行延伸臂，每一个延伸臂的末端设置有朝向两个延伸臂之间的空间延伸的突起部，所述突起部彼此相对地间隔开，所述突起部一起构成所述第一阻挡部；

所述第二拉力件包括长方体形状的主体以及设置在主体的一端横向于所述主体延伸的长方体形状的横向部，所述横向部延伸超出所述主体的部分构成所述第二阻挡部，

其中：

所述横向部位于由所述突起部和所述延伸臂限定的空间内，且所述第二拉力件的主体的另一端延伸穿过彼此相对的突起部限定的间隔；

所述压力传感器位于所述横向部延伸超出所述主体的部分与所述突起部之间。

8.根据权利要求1所述的拉力测量装置，其中：

所述第一拉力件的主体的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个第一阻挡部；

所述第二拉力件的主体的一端设置有在周向方向上均匀间隔开的多个配合部，每一个配合部自所述第二拉力件的主体延伸并且在延伸末端设置有构成所述第二阻挡部的第二凸起，多个第二阻挡部与多个第一阻挡部分别配合，多个配合部可拆卸地连接到所述第二拉力件的主体；

多个所述压力传感器分别置于配合的所述第一阻挡部与所述第二阻挡部之间，

其中：

基于施加在所述第一拉力件与所述第二拉力件上的拉力，配合的所述第一阻挡部与所述第二阻挡部相对于彼此相互靠近，所述相互靠近压缩对应的压力传感器。

9.根据权利要求8所述的拉力测量装置，其中：

所述第一拉力件的主体的一端上设置有沿第一拉力件的纵向方向延伸的多个凹槽，每一个凹槽在靠近第一拉力件的主体的所述一端形成一个第一凸起，所述第一凸起构成所述第一阻挡部；

每一个配合部置于对应的一个凹槽中，且对应的压力传感器置于第一凸起与对应第二凸起之间。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的拉力测量装置，其中：

所述压力传感器检测数十吨-数百吨之间的压力。