CN104709838B - 一种葫芦限载器调试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种葫芦限载器调试装置，包括机架、变频电机减速机构、调节转盘操作机构及电气控制系统，变频电机减速机构包括减速电机及扭矩传感器；扭矩传感器上连接有传动轴，传动轴的上端连接有主动轴，主动轴连接有主动轮，主动轮连接有从动轮，从动轮内连接有从动轴，从动轮的上端连接有转盘，转盘的上端安装有限载器部件，调节转盘操作机构包括锁紧装置、快速保险块及调节扳手，电气控制系统包括工具箱、变频器及时间继电器，工具箱内设有测功机控制器及频压转换器。本发明克服传统调试方法的弊端，由一套特殊的力矩传感及电器控制机构组成，不仅操作简便，工作效率高；而且测试的误差小，测试结果更加准确。

Description

一种葫芦限载器调试装置

技术领域

本发明涉及一种调试装置，尤其是一种葫芦限载器调试装置。

背景技术

目前手动葫芦的限载器调试方法一般为整机安装完毕以后通过固定试拉设备上进行试拉调试。测试和调整无法同步进行，每次调整需限载器需要停下测试操作才能进行调整，工序繁琐。

手动葫芦限载器原理如下：摩擦副的最大静摩擦力可等同于滑动摩擦力F＝μN。μ为摩擦系数，由两个接触面表面状态决定；N为施加在摩擦面上的压力。实际应用中，限载器内压块与摩擦片的表面状态一定，即μ确定，此时通过调节摩擦副中压块与摩擦片之间的压力来调整摩擦力的大小。摩擦力大小即反应为葫芦提升时的最大限制载荷。

以1t手拉/手板葫芦为例。按照技术要求，限载力大小需满足相当于1.3-1.6t重物重力的外力，即加载1.3×104N外力时，葫芦能顺利进行提升操作，限载器不打滑，摩擦副不产生滑动摩擦；加载超过1.6×104N外力时，葫芦提升操作时限载器打滑，摩擦副之间发生滑动摩擦。

调试操作步骤为：将葫芦上吊钩悬挂于稳固的横梁上，下部吊钩连接一可调节拉力的液压油缸。葫芦处于提升操作时逐渐增加液压油缸的拉力，观察达到1.6×104N拉力时限载器工作情况。若未到1.6×104N时限载器打滑，则停止葫芦提升操作，拧紧限载器上的自锁螺母。重复上述操作，通过旋紧或松开限载器上的自锁螺母来使限载力大小满足刚好超过1.6×104N时限载器打滑。

传统调试过程中，自锁螺母与限载器一起转动，试拉与限载力调节无法同时进行，需要多次重复操作，效率低下。又由于自锁螺母的松紧调节完全凭借操作员的手感，无法对其工艺参数进行有效的控制，因此按照传统方法调整的限载器，每个限载器的限载力大小均会有少许偏差，质量均匀性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种葫芦限载器调试装置，克服传统调试方法的弊端，由一套特殊的力矩传感及电器控制机构组成，不仅操作简便，工作效率高；而且测试的误差小，测试结果更加准确。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种葫芦限载器调试装置，包括机架、变频电机减速机构、调节转盘操作机构及电气控制系统，其特征在于：变频电机减速机构包括减速电机及扭矩传感器，减速电机及扭矩传感器均安装于机架的下端；减速电机与扭矩传感器相互连接，扭矩传感器上连接有传动轴，传动轴的上端连接有主动轴，主动轴连接有主动轮，主动轮连接有从动轮，从动轮内连接有从动轴，从动轴固定于机架上；从动轮的上端连接有转盘，转盘连接从动轴，转盘的上端安装有限载器部件，限载器部件连接从动轴；调节转盘操作机构包括锁紧装置、快速保险块及调节扳手，锁紧装置连接限载器部件，快速保险块连接锁紧装置，调节扳手与限载器部件相匹配；电气控制系统包括工具箱、变频器及时间继电器，变频器设于机架，变频器与减速电机相匹配，时间继电器设于机架，时间继电器与减速电机相匹配；工具箱设于机架的上端，工具箱内设有测功机控制器及频压转换器，频压转换器的一端连接扭矩传感器，频压转换器的另一端连接测功机控制器。减速电机为功率输出单位，传动轴、主动轴、主动轮、从动轮及从动轴构成传动装置，在传动装置的传动下带动转盘旋转，从而使限载器部件处于旋转状态，实现方式简单，易于操作，大大降低了工作的劳动强度。转盘可满足不同吨位手动葫芦的限载器部件的磨合及调试，使用范围广。锁紧装置限定限载器部件的位置，避免在调试过程中出现滑移等问题。调节扳手可调节限载器部件的转速、转矩，配合限载器部件的调试，结构简单。电气控制系统一方面可配合扭矩传感器检测减速电机的转速及转矩等参数，另一方面可控制整个装置，极其方便，且较人为调试其测试结果更为精确。

进一步，机架的下端架有定位安装底板，定位安装底板的上端固定有减速电机及扭矩传感器，定位安装底板的下端固定有输出齿轮及输入齿轮，输出齿轮连接减速电机，输入齿轮连接扭矩传感器，输出齿轮与输入齿轮相匹配。定位安装底板起固定作用，输入齿轮与输出齿轮能够相互螯合，从而带动传动轴旋转。

进一步，定位安装底板与机架之间设有调节螺栓，调节螺栓上连接有调节螺母。调节螺母及调节螺栓可满足传动轴与轴承座之间的垂直度、平行度，确保传动轴具有轴向间隙，使传动轴能够正常旋转。

进一步，扭矩传感器上设有传感器安装架，传感器安装架固定于定位安装底板上。传感器安装架用于固定扭矩传感器。

进一步，扭矩传感器的上端连接有离合器轴，离合器轴的上端连接有联轴器，联轴器连接传动轴。离合器轴不仅方便分离扭矩传感器及传动轴，而且便于结合扭矩传感器及传动轴，接合平稳，分离迅速且彻底。联轴器具有缓冲及减振的作用，能够提高轴系动态性能。

进一步，机架上后设有试验台面板，试验台面板固定从动轴，试验台面板上设有轴承座，轴承座内连接有主动轴。试验台面板起支撑作用，轴承座限定主动轴位置，方便其跑偏。

进一步，转盘的外侧连接有连接盘，连接盘上固定有锁紧装置，锁紧装置上安装有定位销。连接盘固定锁紧装置，定位销起定位作用。

进一步，限载器部件内设有限载器调节螺母，限载器调节螺母与调节扳手相匹配，通过调节螺母并借助调节扳手可实现调节转矩及转速。

进一步，机架的表面设有电源开关、启动开关、停止开关、急停开关及调速按钮，启动开关与变频器相匹配，停止开关与变频器相匹配，调速按钮与变频器相匹配。启动开关启动变频器，停止开关停止变频器，电源开关可启动或关闭整机，急停开关可在紧急情况下急停整机，调速按钮通过变频器可调节减速电机的转速。

进一步，工具箱上设有复位开关、转速显示窗口、转矩显示窗口、输出功率显示器、电流窗口及仪器电源开关，转速显示窗口与测功机控制器相匹配，转矩显示窗口与测功机控制器相匹配。转速显示窗口显示减速电机转速，转矩显示窗口显示减速电机转矩，输出功率显示器显示减速电机输出功率，电流窗口显示电流大小。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种葫芦限载器调试装置，克服传统调试方法的弊端，由一套特殊的力矩传感及电器控制机构组成，不仅操作简便，工作效率高；而且测试的误差小，测试结果更加准确。具有以下有益效果：

1、可以实现单独对限载器部件进行限载力大小的调试作业，免去手动葫芦整机搬运的动作，减小劳动强度

2、限载器部件的限载力大小可以直观、精确的反应在调试台上。

3、并且本发明还可以实现试拉、调试同步进行，不需要重复停止启动的繁琐操作过程，同时调试台上可在直观、准确的反应出限载力大小。

4、一个工作经验7、8年的熟练工进行调试作业需要2分钟才能完成，而使用本发明进行作业，只需要进行简单的使用培训即可在30秒内完成一个限载器部件的调试工作。

5、大大提高调试作业的工作效率及限载器部件调试的准确性，有利于控制质量的均匀性，实现装配的工艺稳定性。

减速电机为功率输出单位，传动轴、主动轴、主动轮、从动轮及从动轴构成传动装置，在传动装置的传动下带动转盘旋转，从而使限载器部件处于旋转状态，实现方式简单，易于操作，大大降低了工作的劳动强度。转盘可满足不同吨位手动葫芦的限载器部件的磨合及调试，使用范围广。锁紧装置限定限载器部件的位置，避免在调试过程中出现滑移等问题。调节扳手可调节限载器部件的转速、转矩，配合限载器部件的调试，结构简单。电气控制系统一方面可配合扭矩传感器检测减速电机的转速及转矩等参数，另一方面可控制整个装置，极其方便，且较人为调试其测试结果更为精确。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种葫芦限载器调试装置的结构示意图；

图2为图1中A向的透视图；

图3为图1中B向的结构示意图；

图4为本发明中变频电机减速机构的装配图；

图5为本发明中限载器部件的结构示意图；

图6为本发明中变频器的电控原理图；

图7为本发明中减速电机转速及转矩的测试原理图；

图8为本发明中输入齿轮的结构示意图；

图9为本发明中输出齿轮的结构示意图；

图10为本发明中主动轴的结构示意图；

图11为本发明中主动轮的结构示意图；

图12为本发明中从动轴的结构示意图；

图13为本发明中从动轮的结构示意图。

其中图6中，SB1为急停开关、SB2为停止开关、SB3为启动开关。

具体实施方式

如图1至图13所示，一种葫芦限载器调试装置，包括机架26、变频电机减速机构、调节转盘操作机构及电气控制系统。机架26由上下两部分组成，整个机架26呈L型，在上部分区域设有工具箱13，且安装有试验台面板43，在下部分区域内架有定位安装底板48。变频电机减速机构包括减速电机10及扭矩传感器8，减速电机10及扭矩传感器8均安装于定位安装底板48上，且扭矩传感器8通过传感器安装架47固定，固定后的扭矩传感器8稳定性好，不会因为振动而发生位置偏移。定位安装底板48的下端安装有输入齿轮7及输出齿轮5，输入齿轮7与输出齿轮5的表面均设有轮齿，通过齿轮相互连接，故输出齿轮5旋转时，能够带动输入齿轮7旋转；输出齿轮5连接减速电机10，输入齿轮7连接扭矩传感器8，当减速电机10开始工作时，依次通过输出齿轮5及输入齿轮7，将减速电机10输出的转速传递至扭矩传感器8。扭矩传感器8上连接有传动轴45，故在扭矩传感器8的带动下传动轴45可旋转。同时，传动轴45与扭矩传感器8之间通过离合器轴46及联轴器9实现连接，离合器轴46连接扭矩传感器8，联轴器9连接传动轴45。离合器轴46不仅方便分离扭矩传感器8及传动轴45，而且便于结合扭矩传感器8及传动轴45，接合平稳，分离迅速且彻底。联轴器9具有缓冲及减振的作用，能够提高轴系动态性能。同时，定位安装底板48与机架26之间设有调节螺栓49，调节螺栓49上连接有调节螺母50。调节螺母50及调节螺栓49可满足传动轴45与轴承座27之间的垂直度、平行度，确保传动轴45具有轴向间隙，使传动轴45能够正常旋转。

传动轴45的上端贯穿试验台面板43，且连接有主动轴31，主动轴31通过轴承座27固定其位置，而轴承座27借助螺栓固定于试验台面板43上，故主动轴31与传动轴45能够稳定连接。主动轴31与轴承座27之间设有弹性挡圈28及第一深沟球轴承33，弹性挡圈28起缓冲作用，降低主动轴31与轴承座27之间的摩擦损耗；第一深沟球轴承33摩擦系数小，极限转速高，结构简单，确保主动轴31旋转顺畅。主动轴31上连接有主动轮30，旋转中的传动轴45通过主动轴31将该旋转的运动状态传递给主动轮30。主动轮30与主动轴31之间设有普通平键32，普通平键32对中性好，定位精度高，且方便了主动轮30与主动轴31的拆装。进一步，主动轮30上连接有从动轮29，主动轮30和从动轮29相互咬合，故主动轮30旋转能够带动从动轮29旋转。从动轮29内连接有从动轴35，从动轴35通过螺栓固定于试验台面板43上，故从动轴35与试验台面板43的相对位置不会改变。从动轴35与从动轮29之间设有第二深沟球轴承42及隔套41，第二深沟球轴承42摩擦系数小，极限转速高，结构简单，确保从动轴35及从动轮29旋转顺畅；隔套41起缓冲作用，降低从动轴35与从动轮29之间的摩擦损耗。从动轮29的上端连接有转盘34，转盘34与从动轮29通过螺栓连接固定。转盘34与从动轴35相互连接，转盘34的上端安装有限载器部件1，限载器部件1连接从动轴35；限载器部件1与从动轴35之间连接有垫圈37，垫圈37起缓冲作用，降低从动轴35与限载器部件1之间的摩擦损耗。工作过程如下：减速电机10启动后，带动传动轴45旋转，经过主动轴31、主动轮30、从动轴35及从动轮29的传动作用后，带动转盘34旋转，进而带动限载器部件1处于旋转状态，是实现调试限载器部件1的前提。减速电机10为功率输出单位，传动轴45、主动轴31、主动轮30、从动轮29及从动轴35构成传动装置，在传动装置的传动下带动转盘34旋转，从而使限载器部件1处于旋转状态，实现方式简单，易于操作，大大降低了工作的劳动强度。转盘34可满足不同吨位手动葫芦的限载器部件1的磨合及调试，使用范围广。

调节转盘34操作机构包括锁紧装置3、快速保险块4及调节扳手39，转盘34的外侧连接有连接盘40，连接盘40固定锁紧装置3，锁紧装置3可连接限载器部件1，并通过快速保险块4与限载器部件1咬紧，避免其发生不必要的位移。锁紧装置3上安装有定位销2，定位销2用于限定锁紧装置3的自由运动度。限载器部件1内设有限载器调节螺母36，限载器调节螺母36与调节扳手39相匹配。根据当前的转速及转矩数值，借助调节扳手39可调节限载器部件1上的限载器调节螺母36，将转矩调至打滑时的理论转矩。锁紧装置3限定限载器部件1的位置，避免在调试过程中出现滑移等问题。调节扳手39可调节限载器部件1的转速、转矩，配合限载器部件1的调试，结构简单。

电器控制系统包括工具箱13，变频器25及时间继电器24，工具箱13、变频器25及时间继电器24均设于机架26上，变频器25用于控制减速电机10，时间继电器24用于控制减速电机10的运转时间，起到定时开关的作用；机架26的表面设有电源开关12、启动开关19、停止开关21、急停开关22及调速按钮23。电源开关12用于启动或关闭整机，启动开关19控制变频器25，可启动变频器25。停止开关21控制变频器25，可关闭变频器25。急停开关22可在紧急情况下急停整机。调速按钮23通过变频器25调节减速电机10的运转速度。工作原理如下：按下电源开关12后，整机通电，变频器25得电，并通过时间继电器24设定工作时间t；按下启动开关19，变频器25运作，减速电机10工作，t时间后，减速电机10停止工作。

工具箱13内设有测功机控制器51及频压转换器52，频压转换器52上设有传感器输入接口54及转矩转速输出接口55，测功机控制器51上设有转矩转速输入接口56，扭矩传感器8上传感器输出接口53，传感器输出接口53连接传感器输入接口54，转矩转速输出接口55连接转矩转速输入接口56。其工作原理如下：当减速电机10启动后，扭矩传感器8反馈转矩转速信号，通过传感器输出接口53及传感器输入接口54传递至频压转换器52，频压转换器52将该信号转换成电信号后，通过转矩转速输出接口55及转矩转速输入接口56传递至测功机控制器51，最终测功机控制器51获得减速电机10的转速值及转矩值。工具箱13上设有复位开关14、转速显示窗口15、转矩显示窗口16、输出功率显示器17、电流窗口18及仪器电源开关20，转速显示窗口15与测功机控制器51相匹配，转矩显示窗口16与测功机控制器51相匹配。转速显示窗口15显示减速电机10转速值，转矩显示窗口16显示减速电机10转矩值，输出功率显示器17显示减速电机10输出功率，电流窗口18显示电流大小。仪器电源开关20用于启动或关闭测功机控制器51及频压转换器52。电气控制系统一方面可配合扭矩传感器8检测减速电机10的转速及转矩等参数，另一方面可控制整个装置，极其方便，且较人为调试其测试结果更为精确。

本发明的操作过程如下：

①打开电源开关12，接通测功机控制器51电源，操作变频器25的调速按钮23，调至每分钟转速10，待转速显示窗口15、转矩显示窗口16、输出功率显示器17、电流窗口18信号正常后，放置限载器部件1，按下启动开关19，使该限载器部件1处于旋转状态，连接锁紧装置3并扣上快速保险块4；

②根据转矩显示窗口16的显示值，用调节扳手39调节限载器部件1上的限载器调节螺母36，调至转矩读数值等于打滑时的理论转矩值时停止调节；

③设置时间继电器24为1-1.5min，对限载器部件1的摩擦面进行研磨跑合；

④1-1.5min后，减速电机10自动停机，将限载器部件1冷却2-3min，再精确微调至规定转矩值。

⑤按下停止开关21，放开快速保险块4，脱开锁紧装置3，取出限载器部件1，完成限载器部件1调试工作。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种葫芦限载器调试装置，包括机架、变频电机减速机构、调节转盘操作机构及电气控制系统，其特征在于：所述变频电机减速机构包括减速电机及扭矩传感器，所述减速电机及所述扭矩传感器均安装于所述机架的下端；所述减速电机与所述扭矩传感器相互连接，所述扭矩传感器上连接有传动轴，所述传动轴的上端连接有主动轴，所述主动轴连接有主动轮，所述主动轮连接有从动轮，所述从动轮内连接有从动轴，所述从动轴固定于所述机架上；所述从动轮的上端连接有转盘，所述转盘连接所述从动轴，所述转盘的上端安装有限载器部件，所述限载器部件连接所述从动轴；所述调节转盘操作机构包括锁紧装置、快速保险块及调节扳手，所述锁紧装置连接所述限载器部件，所述快速保险块连接所述锁紧装置，所述调节扳手与所述限载器部件相匹配；所述电气控制系统包括工具箱、变频器及时间继电器，所述变频器设于所述机架，所述变频器与所述减速电机相匹配，所述时间继电器设于所述机架，所述时间继电器与所述减速电机相匹配；所述工具箱设于所述机架的上端，所述工具箱内设有测功机控制器及频压转换器，所述频压转换器的一端连接所述扭矩传感器，所述频压转换器的另一端连接所述测功机控制器。

2.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述机架的下端架有定位安装底板，所述定位安装底板的上端固定有所述减速电机及所述扭矩传感器，所述定位安装底板的下端固定有输出齿轮及输入齿轮，所述输出齿轮连接所述减速电机，所述输入齿轮连接所述扭矩传感器，所述输出齿轮与所述输入齿轮相匹配。

3.根据权利要求2所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述定位安装底板与所述机架之间设有调节螺栓，所述调节螺栓上连接有调节螺母。

4.根据权利要求2所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述扭矩传感 器上设有传感器安装架，传感器安装架固定于所述定位安装底板上。

5.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述扭矩传感器的上端连接有离合器轴，所述离合器轴的上端连接有联轴器，所述联轴器连接所述传动轴。

6.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述机架上设有试验台面板，所述试验台面板固定所述从动轴，所述试验台面板上设有轴承座，所述轴承座内连接有所述主动轴。

7.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述转盘的外侧连接有连接盘，所述连接盘上固定有所述锁紧装置，所述锁紧装置上安装有定位销。

8.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述限载器部件内设有限载器调节螺母，所述限载器调节螺母与所述调节扳手相匹配。

9.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述机架的表面设有电源开关、启动开关、停止开关、急停开关及调速按钮，所述启动开关与所述变频器相匹配，所述停止开关与所述变频器相匹配，所述调速按钮与所述变频器相匹配。

10.根据权利要求1所述一种葫芦限载器调试装置，其特征在于：所述工具箱上设有复位开关、转速显示窗口、转矩显示窗口、输出功率显示器、电流窗口及仪器电源开关，所述转速显示窗口与所述测功机控制器相匹配，所述转矩显示窗口与所述测功机控制器相匹配。