CN105571776A - 电动-手动扭矩扳手校验平台机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其包括动力输出机构、扭矩传递机构、扭矩传感机构和控制机构，所述动力输出机构包括壳体、手动单元、电动单元和丝杠，丝杠能够分别被所述手动单元和所述电动单元驱动旋转，扭矩传递结构包括传感器和带有中通孔的柱形转接件，传感器能够经由柱形转接件的中通孔与扭矩扳手连接，扭矩传递机构包括转接件和直板，转接件螺纹连接在丝杠上，直板的一端穿过壳体上的通孔固定在柱形转接件上，另一端通过与转接件连接，转接件能够在丝杠上左右移动，从而带动所述直板扭动，直板上安装有用于固定扭矩扳手的固定单元，本发明小巧灵便，拆卸简单，实现功能复杂多样，应用于扭矩扳手的校验。

Description

电动-手动扭矩扳手校验平台机构

技术领域

本发明属于机械电子技术领域，适用于扭矩扳手的校验，可以完成电动以及手动的校验测试。也可用于其它由扭矩测试且需要电动联合手动的系统之中。

背景技术

扭矩扳手校验平台机构是检验扭矩扳手精度并对扭矩扳手进行标定校验的重要装置，任何扭矩扳手只有经过定期校验标定才能正常使用。

数显式扭矩扳手是需要定量控制或测量扭矩数值的重要计量器具。为确保扭矩扳手紧定时的准确度，需将数显式扭矩扳手定时送交经国家认可的计量单位或计量部门进行检定或校准。对扭矩扳手进行检定和校准需要使用专用设备即扳手校验平台机构。拥有一种结果准确、测量方便快捷、适应各种标定环境的扳手校验平台机构对数显式扭矩扳手的检验极为重要。

进口的扭矩扳手校验台价格昂贵、维修复杂，大范围推广存在难点。国内的扭矩扳手校验台扭矩弹性体纤细，测量的精度及稳定性都不高，易发生塑性变形(永久性损坏无法修复)，并且可测量程范围狭窄，体积大、运输繁琐使用不方便。

因此，如何减少扭矩扳手校验台体积、提高校验台标定的精度及其稳定性，设计一款电动兼手动(扩大使用场合)的扳手检验台，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对市场现存扭矩扳手校验台的不足，设计出一款体积小、质量轻、安装和调整方便的电动-手动扭矩扳手校验平台机构。

本发明的电动-手动扭矩扳手校验平台机构包括动力输出机构、扭矩传递机构、扭矩传感机构和控制机构，所述动力输出机构包括壳体、手动单元、电动单元和丝杠，所述壳体为长方体结构，所述丝杠以能够转动的方式沿着长边方向架设在所述壳体的中线上，其两端分别连接有所述手动单元和所述电动单元，所述丝杠能够分别被所述手动单元和所述电动单元驱动旋转，所述扭矩传递结构包括传感器和带有中通孔的柱形转接件，所述传感器在固定于所述壳体长边所在的正前方的基板上，其固定点对于所述丝杠的垂点大致位于所述丝杠的中点位置，所述传感器能够经由所述柱形转接件的中通孔与扭矩扳手连接，所述扭矩传递机构包括转接件和直板，所述转接件螺纹连接在所述丝杠上，所述直板的一端穿过所述壳体上的通孔固定在所述柱形转接件上，另一端通过与所述转接件连接，所述转接件能够在丝杠上左右移动，从而带动所述直板扭动，所述直板上安装有用于固定所述扭矩扳手的固定单元。

优选所述转接件包括滑块、销钉、方形转接套和螺母，所述螺母连接在所述丝杠上，所述方形转接套与所述螺母连接并加以固定，所述滑块通过所述销钉固定在所述方形转接套上，所述直板上具有与所述滑块配合的滑槽，当所述丝杠在所述驱动机构的作用下进行转动时，能够带动所述转接件在所述丝杠上左右移动，从而使所述滑块在所述滑槽中滑动，最终能够带动所述直板左右扭动。

优选所述固定单元包括盖板、紧固螺钉、底座、顶板、手轮，所述底座是能够套装在所述直板上的安装座，其通过所述顶板和所述手轮能够拧紧固定在所述直板上的任意位置，所述底座的上表面具有锥形凹槽，所述盖板上具有与所述底座相配合的锥形凹槽，通过将所述盖板利用紧固螺钉紧固在所述底座上，能够对任意型号的扭矩扳手的把手进行固定，并且能够将该扭矩扳手刚好固定在其与所述传感器配合连接的位置。

优选所述手动单元通过设置于所述壳体上部的手轮带动与所述丝杠配合的齿轮转动，从而驱动所述丝杠转动，所述手动单元带有换档机构，当不需要进行手动操作时，能够断开所述手轮与所述齿轮的连接，从而通过所述电动单元进行驱动。

优选所述电动单元采用电机和减速器驱动所述丝杠旋转。

优选还包括控制显示单元，其通过四芯插头与所述传感器连接，从而对所述扭矩扳手的校验进行控制、数据采集和显示。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的机构简单，体积小，重量轻，便于携带运输，特别适合扭矩扳手使用场合。

(2)本发明手动部分设计巧妙，通过档位插拔实现了锁死、手动、电动三种工作方式的转换。

(3)本发明结构小巧灵敏，拆卸简单，简单的实现了扭矩扳手的校验。

(4)本发明的结构连接传动采用梯形丝杠传动，电动采用电机加减速器可以在较小的输入下传递较大的扭矩；手动部分采用锥形齿轮进行手动方向和传动方向的变换。

(5)本发明的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，电机驱动采用ZD-6560-V4驱动器，为标准化设计便于产品批量生产；控制器简易、小巧实现功能完善。

附图说明

图1为本发明的电动-手动扭矩扳手校验平台机构剖面图示；

图2为本发明电动-手动扭矩扳手校验平台主视图；

图3为本发明电动-手动扭矩扳手校验平台俯视图；

图4为本发明灵活转动接头结构图示；

图5为本发明回形框架结构图示；

图6为本发明丝杠传动部分图示；

图7为本发明扳手固定结构图示。

具体实施方式

以下参照附图对本发明进行详细说明。

图中以从图2和图3的右侧看向装置时的上下左右前后为准。

如图1、2、3所示，本发明一种电动-手动扭矩扳手校验平台机构，由框体结构部分1、电机驱动减速部分2、丝杠3、手动操作部分4、连接传感部分5、电机控制部分6、仪表显示部分7七个部分组成。

所述框体结构部分1是该校验平台的载体机架，承担安装机架的功用，框架结构为了便于加工，采用框架初步焊接加精加工完成。为了减轻整体平台的重量，平台框架采用超硬铝7050加工而成，采用表面阳极化并进行稳定性处理保证其连接强度、刚度。如附图5所示，框体结构部分1为长方体结构，不同框体结构采用台阶定位，内六角圆柱头螺钉连接，这样简化了加工工艺、保证了连接精度、便于生产装配。

驱动减速部分2通过电机底座和框体结构部分1连接，由电机、减速器以及精密弹簧联轴器构成。电机伸出轴连接减速器输入，通过盘头螺钉贯穿加以螺母连接。减速器伸出轴连接精密弹簧联轴器，电机转动经由减速器减速增扭，输出给精密弹簧联轴器，精密弹簧联轴器另一端连接丝杠。该联轴器为扭簧控制联轴器，转动角位移和输出扭矩成正相关，角度越大，输出扭矩越大。这样就可以通过电机角位移控制最终输出扭矩。

丝杠传动部分3丝杠直接连接精密弹簧联轴器，如图6所示，该部分由梯形丝杠、螺母、轴承、轴承座、轴套构成。轴承采用角接触球轴承，便于承受径向力的同时，承担一定的轴向载荷。轴承座通过四个轴套用内六角圆柱头螺钉将轴承座连接于框体结构部分1。轴套通过加工高度尺寸一致，保证轴承座安装时的高度精准。

手动操作部分4用螺钉固定在框体结构部分1上，内部设计了弹簧卡球结构，通过插拔卡球使得手动部分分别处于不同的档位，可以实现三级档位：手动档位、自动档位、锁死档位。手动档位操作时，通过锥齿轮和丝杠传动部分3传动。

具体地，丝杠3以能够转动的方式沿着长边方向架设在框体结构部分1的中线上，其两端分别连接有手动操作部分4和电机驱动减速部分2，丝杠3能够分别被手动操作部分4和电机驱动减速部分2驱动转动。

传感器11在固定于框体结构部分1长边所在的正前方的基板上，其固定点对于丝杠3的垂点大致位于丝杠3的中点位置，传感器11能够经柱形转接9的中通孔与扭矩扳手连接。扭矩扳手8安置于连接传感部分5上，扳手一端连接柱形转接9，再通过传感器11传递扭力，该传感器11采用应变式结构，内部通过4片电阻式应变片连接成惠斯通电桥，将扭矩转化为应变随之变为电压的变化输出。柱形转接9和扭矩扳手8之间由推力球轴承10连接方便灵活转动。扳手的另一端和扳手固定结构连接，扳手固定结构如图7所示，由盖板201、扳手把手202、紧固螺钉203、底座204、顶板205、手轮206构成。盖板201和底座204根据不同的扳手把手尺寸可以灵活调节开合大小，可以适应不同扭矩扳手的校验。手轮206拧紧时，顶板205向上挤压直板101完成该扳手固定结构的固定。具体地，底座204是能够套装在直板101上的安装座，其通过顶板205和手轮206能够拧紧固定在直板101上的任意位置，底座204的上表面具有锥形凹槽，盖板201上具有与底座204相配合的锥形凹槽，通过将盖板201利用紧固螺钉203紧固在底座204上，能够对任意型号的扭矩扳手的把手202进行固定，并且能够将该扭矩扳手刚好固定在其与传感器11配合连接的位置。直板101另一端和丝杠的方形螺母连接，具体连接见图4。该部分含有直板101、滑块102、销钉103、方块104、螺母105、丝杠106构成。101开设有滑槽。滑块102和方块104通过销钉103连接，滑块102和销钉103为柱面销连接，可以灵活转动，避免了丝杠螺母传动过程中的传力不均衡导致的锁死。具体为螺母105螺接在丝杠3上，方块104螺母105套接并加以固定，滑块102通过销钉103固定在方块104上，直板101上弧形滑槽与滑块102配合，丝杠3在电机驱动减速部分2或者手动操作部分4的作用下进行转动时，能够带动螺母105在丝杠3上左右移动，从而使滑块102在弧形滑槽中左右滑动，最终能够带动直板101左右扭动。电机控制部分6用于电机的驱动及其控制，由驱动器12实现，通过12上的不同按钮实现正反转以及加减速、增减扭控制。仪表显示部分7通过四芯插头和扭矩传感器传递传感器信号，并完成信号的放大、滤波等处理并且通过控制面板13实现信号显示。通过仪表显示部分7信号显示同扭矩扳手上读数进行对比，完成扳手的校验。

总之，本发明结构小巧简单，拆卸简单，可以适用于不同场合的扭矩扳手校验。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：包括动力输出机构、扭矩传递机构、扭矩传感机构和控制机构，所述动力输出机构包括壳体、手动单元、电动单元和丝杠，所述壳体为长方体结构，所述丝杠以能够转动的方式沿着长边方向架设在所述壳体的中线上，其两端分别连接有所述手动单元和所述电动单元，所述丝杠能够分别被所述手动单元和所述电动单元驱动旋转，所述扭矩传递结构包括传感器和带有中通孔的柱形转接件，所述传感器在固定于所述壳体长边所在的正前方的基板上，其固定点对于所述丝杠的垂点大致位于所述丝杠的中点位置，所述传感器能够经由所述柱形转接件的中通孔与扭矩扳手连接，所述扭矩传递机构包括转接件和直板，所述转接件螺纹连接在所述丝杠上，所述直板的一端穿过所述壳体上的通孔固定在所述柱形转接件上，另一端通过与所述转接件连接，所述转接件能够在丝杠上左右移动，从而带动所述直板扭动，所述直板上安装有用于固定所述扭矩扳手的固定单元。

2.根据权利要求1所述的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：所述转接件包括滑块、销钉、方形转接套和螺母，所述螺母连接在所述丝杠上，所述方形转接套与所述螺母连接并加以固定，所述滑块通过所述销钉固定在所述方形转接套上，所述直板上具有与所述滑块配合的滑槽，当所述丝杠在所述驱动机构的作用下进行转动时，能够带动所述转接件在所述丝杠上左右移动，从而使所述滑块在所述滑槽中滑动，最终能够带动所述直板左右扭动。

3.根据权利要求1所述的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：所述固定单元包括盖板、紧固螺钉、底座、顶板、手轮，所述底座是能够套装在所述直板上的安装座，其通过所述顶板和所述手轮能够拧紧固定在所述直板上的任意位置，所述底座的上表面具有锥形凹槽，所述盖板上具有与所述底座相配合的锥形凹槽，通过将所述盖板利用紧固螺钉紧固在所述底座上，能够对任意型号的扭矩扳手的把手进行固定，并且能够将该扭矩扳手刚好固定在其与所述传感器配合连接的位置。

4.根据权利要求1所述的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：所述手动单元通过设置于所述壳体上部的手轮带动与所述丝杠配合的齿轮转动，从而驱动所述丝杠转动，所述手动单元带有换档机构，当不需要进行手动操作时，能够断开所述手轮与所述齿轮的连接，从而通过所述电动单元进行驱动。

5.根据权利要求1所述的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：所述电动单元采用电机和减速器驱动所述丝杠旋转。

6.根据权利要求1所述的电动-手动扭矩扳手校验平台机构，其特征在于：还包括控制显示单元，其通过四芯插头与所述传感器连接，从而对所述扭矩扳手的校验进行控制、数据采集和显示。