CN107677415B - 一种扭矩扳手检定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭矩扳手检定装置，包括检定装置支架，检定装置支架上设置有螺栓模拟器和加载机构，螺栓模拟器包括磨合件和轴向位置固定的旋转件，旋转件具有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设有旋转件传力面，磨合件上设有与旋转件传力面面接触摩擦配合的磨合件传力面，旋转件或磨合件上设有加载端，加载机构具有向所述加载端输出加载力以使磨合件传力面域旋转件传力面之间产生压力的加载机构输出端，检定装置支架或磨合件上设置有与所述旋转件转动配合的轴承。本发明解决了现有检定过程中使用螺栓需要频繁退丝而导致检定过程复杂的问题。

Description

一种扭矩扳手检定装置
技术领域
本发明涉及检定领域中的扭矩扳手检定装置。
背景技术
电动、气动扭矩扳子等受检设备在检测时，受检设备是在动态过程中进行的，这就需要一个动态负载，同时仍有不同扭矩角位移变化率（简称扭矩率）的要求，能够提供这个动态负载的部件叫做螺栓模拟器。如公开号为CN204286666U、申请名称为“便携式动力扭矩工具检测仪”中公开的那样，该动力扭矩工具检测仪包括扭矩传感器，扭矩传感器用于连接受检设备的输出轴，扭矩传感器的下端与螺栓模拟器相连，螺栓模拟器包括螺栓、蝶形弹簧套、蝶形弹簧等。检定时，受检设备通过扭矩传感器向螺栓模拟器中的螺栓施加扭矩，不难想象，这样子纯机械仅依靠螺栓的负载模拟方式，它的扭矩率是单一的，这是因为螺栓导程角、金属件摩擦副摩擦系数、弹性系数是一定的，在假设温度不变的情况下，它的力学性能也是一定的。因为需要测试多组不同螺栓导程角的数据，因此就需要多个螺栓模拟器，比如说如果需要六种螺栓导程角的数据，那么就需要提供六种螺栓模拟器，检测成本高，检测过程也较为复杂；此外，采用螺栓提供负载时，螺栓是需要在轴向上进行旋进的，在检测时，需要不停的拧退丝工序，这也增加了检测的复杂程度，不利于检测效率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扭矩扳手检定装置，以解决现有检定过程中使用螺栓需要频繁退丝而导致检定过程复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种扭矩扳手检定装置，包括检定装置支架，检定装置支架上设置有螺栓模拟器和加载机构，螺栓模拟器包括磨合件和轴向位置固定的旋转件，旋转件具有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设有以旋转件轴线为回转轴线的旋转件传力面，磨合件上设有与旋转件传力面适配且面接触摩擦配合的磨合件传力面，旋转件或磨合件上设有加载端，加载机构具有向所述加载端输出加载力以使磨合件传力面域旋转件传力面之间产生压力的加载机构输出端，检定装置支架或磨合件上设置有与所述旋转件转动配合的轴承。
旋转件传力面设置于旋转件的外周，磨合件传力面设置于磨合件的内壁上，旋转件传力面、磨合件传力面为与旋转件同轴线设置的圆锥面、圆柱面、球面或椭圆球面的至少一种，加载力的方向与旋转件的径向一致。
扭矩输入结构设置于旋转件上，加载端设置于磨合件上。
旋转件传力面包括圆柱面段和连接于圆柱面段上下两侧的圆锥面段，上侧的圆锥面段的小径端朝上，下侧的圆锥面段的小径端朝下，磨合件传力面与旋转件传力面的形状适配。
磨合件包括至少两瓣沿旋转件周向间隔布置的第一磨合件和第二磨合件，第一磨合件固定，加载端设置于第二磨合件上。
旋转件传力面为与旋转件的轴线相垂直的平面或与旋转件同轴线设置的锥面、球面或椭圆球面，加载力的方向与旋转件的轴向一致。
磨合件包括上磨合件和下磨合件，旋转件传力面包括设置于旋转件上下两端的旋转件上传力面和旋转件下传力面，磨合件传力面包括设置于上磨合件上的与旋转件上传力面转动接触配合的上磨合件传力面，磨合件传力面还包括设置于下磨合件上的与旋转件下传力面转动接触配合的下磨合件传力面。
本发明的有益效果为：本发明中，旋转件的轴向位置固定，使用时，通过加载机构向旋转件或磨合件加载，该加载力作用在磨合件传力面和旋转件传力面上形成模拟负载，旋转件在受检设备驱动下转动，实现对受检设备的检定，旋转件在检定过程中不会有旋进动作，这样就不需进行频繁的退丝，有助于提高检定效率。
附图说明
图1是本发明中扭矩扳手检定装置的实施例1的结构示意图；
图2是图1中螺栓模拟器的分解图；
图3是本发明中扭矩扳手检定装置的实施例2的结构示意图；
图4是图3中螺栓模拟器的分解图；
图5是本发明中扭矩扳手检定装置的实施例3总的螺栓模拟器的结构示意图。
具体实施方式
扭矩扳手检定装置的实施例1如图1~2所示：包括检定装置支架（图中未示出），检定装置支架上设置有加载机构和螺栓模拟器，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件3，磨合件包括上磨合件2和下磨合件4，旋转件3包括中心部分和设置于中心部分上下端的上柱和下柱，上柱的上端由上磨合件的中心位置穿出而形成用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，下柱穿过下旋转件的中心位置。中心部分的上端设置有旋转件上传力面12，中心部分的下端设置有旋转件下传力面13，上磨合件2上设有与旋转件上传力面12转动接触配合并形状适配的上磨合件传力面11，下磨合件4上设有与旋转件下传力面13转动接触配合并形状适配的下磨合件传力面14，上磨合件传力面为大径端朝下的锥面，下磨合件传力面为大径端朝上的锥面。下磨合件上还设置有用于被加载机构轴向加载的加载端，加载机构包括加载电机10和加载力转换缸，加载力转换缸的活塞腔包括大径段6和连接于大径段一端的小径段7，大径段中设置大径段活塞20，小径段中设置有小径段活塞21，其中位置靠下的活塞即小径段活塞21通过丝杠丝母机构与加载电机10传动连接，丝杠丝母机构包括与电机相连的丝杠9和与丝杠螺旋配合的丝母8，位置靠上的活塞即大径段活塞20与下磨合件上的加载端传动连接，大径段活塞20与加载端之间的传动杆构成了加载机构的加载机构输出端，在传动杆上串设有关节轴承5。加载电机可以通过丝杠丝母机构将旋转动作转化为直线动作，直线动作的丝母8推动小径段活塞动作，小径段活塞与大径段活塞之间有压力油（或气体），通过小径段活塞、大径段活塞的端面积比值来确定向下磨合件的作用力，需要改变作用力时，只需更换另外一个加载力转换缸即可，加载力转化缸的制作简单方便，相比直接去购买不同加载力的加载电机而言，成本大大降低。加载机构的轴向加载力会作用到旋转件下传力面、下磨合件传力面之间及旋转件上传力面、上磨合件传力面之间，从而实现螺栓负载模拟，旋转件没有旋进动作，因此可以避免频繁退丝而影响工作效率的问题。在检定装置支架上还设置有两个上下间隔布置的轴承，该轴承可以起到对旋转件的对中作用，旋转件的上柱和下柱分别与对应轴承配合。检定时，扭矩扳手通过扭矩传感器向旋转件施力，如果扭矩扳手的位置不正，扭矩扳手对旋转件的杂散力会通过轴承传递给检定装置支架，由检定装置支架承担该杂散作用力，保证检定精度。
在本发明的其它实施例中：加载机构也可以是弹簧、驱动缸等能够提供轴向作用力的机构形式；磨合件也可以只有一个；旋转件传力面、磨合件传力面也可以是垂直于旋转件轴线设置的平面，旋转件传力面还可以是球面、椭圆球面等其它以旋转件轴线为回转轴线的配合面；轴承也可以只有一个，轴承也可以设置于磨合件上。
扭矩扳手检定装置的实施例2如图3~4所示：实施例2与实施例1不同的是，本实施例中的加载机构为径向记载机构，加载机构的加载力方向与旋转件的径向一致。磨合件包括两瓣沿周向分布于旋转件外围的第一磨合件15和第二磨合件16，第一磨合件固定于检定装置支架上，加载端设置于第二磨合件上。旋转件的中心部分的外周面为旋转件传力面，旋转件传力面包括与旋转件同轴线设置的圆柱面段19和连接于圆柱面段上下两侧的圆锥面段，上侧的圆锥面段20的小径端朝上，下侧的圆锥面段18的小径端朝下。第一、第二磨合件上设置有与旋转件传力面适配的磨合件传力面17，该形状不仅可以实现径向传力，而且可以实现旋转件相对磨合件的轴向定位。
扭矩扳手检定装置的实施例3如图5所示，实施例3与实施例2不同的是，旋转件传力面21为与旋转件1同轴线设置的圆柱面。

Claims (6)

1.一种扭矩扳手检定装置，其特征在于：包括检定装置支架，检定装置支架上设置有螺栓模拟器和加载机构，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件，磨合件沿周向分布于旋转件外围，旋转件包括中心部分和设置于中心部分上下两端的上柱和下柱，上柱的上端形成用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设有以旋转件轴线为回转轴线的旋转件传力面，磨合件上设有与旋转件传力面适配且面接触摩擦配合的磨合件传力面，磨合件上设有加载端，加载机构具有向所述加载端输出加载力以使磨合件传力面与旋转件传力面之间产生压力的加载机构输出端，检定装置支架或磨合件上设置有与所述旋转件转动配合的轴承，所述加载机构包括加载电机和加载力转换缸，加载力转换缸的活塞腔包括大径段和连接与大径段一端的小径段，大径段中设置大径段活塞，小径段中设置有小径段活塞，其中一个活塞与加载电机传动连接，另一个活塞与加载端传动连接。
2.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于：旋转件传力面设置于旋转件的外周，磨合件传力面设置于磨合件的内壁上，旋转件传力面、磨合件传力面为与旋转件同轴线设置的圆锥面、圆柱面、球面或椭圆球面的至少一种，加载力的方向与旋转件的径向一致。
3.根据权利要求2所述的检定装置，其特征在于：旋转件传力面包括圆柱面段和连接于圆柱面段上下两侧的圆锥面段，上侧的圆锥面段的小径端朝上，下侧的圆锥面段的小径端朝下，磨合件传力面与旋转件传力面的形状适配。
4.根据权利要求2所述的检定装置，其特征在于：磨合件包括至少两瓣沿旋转件周向间隔布置的第一磨合件和第二磨合件，第一磨合件固定，加载端设置于第二磨合件上。
5.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于：旋转件传力面为与旋转件的轴线相垂直的平面或与旋转件同轴线设置的锥面、球面或椭圆球面，加载力的方向与旋转件的轴向一致。
6.根据权利要求5所述的检定装置，其特征在于：磨合件包括上磨合件和下磨合件，旋转件传力面包括设置于旋转件上下两端的旋转件上传力面和旋转件下传力面，磨合件传力面包括设置于上磨合件上的与旋转件上传力面转动接触配合的上磨合件传力面，磨合件传力面还包括设置于下磨合件上的与旋转件下传力面转动接触配合的下磨合件传力面。
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