CN107702851A - 螺栓模拟器及扭矩扳子检定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供螺栓模拟器及扭矩扳子检定装置，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件，旋转件具有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设置旋转件传力面，磨合件上设置有与旋转件传力面转动接触配合的磨合件传力面，旋转件传力面、磨合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，旋转件或磨合件上设有用于被相应加载机构轴向加载的加载端。本发明解决了现有技术中使用螺栓而需要频繁退丝的问题。
Description
技术领域
本发明涉及螺栓模拟器及扭矩扳子检定装置。
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螺栓模拟器，以解决现有技术中使用螺栓而需要频繁退丝的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该螺栓模拟器的扭矩扳子检定装置。
为了实现上述目的，本发明中螺栓模拟器的技术方案是：
螺栓模拟器，包括磨合件和旋转件，旋转件具有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设置旋转件传力面，磨合件上设置有与旋转件传力面转动接触配合的磨合件传力面，旋转件传力面、磨合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，旋转件或磨合件上设有用于被相应加载机构轴向加载的加载端。
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。
扭矩输入结构设置于旋转件的上端，加载端设置于下磨合件上。
上磨合件传力面为大口端朝下的锥面，下磨合件传力面为大口端朝上的锥面。
本发明中扭矩扳子检定装置的技术方案为：
扭矩扳子检定装置，包括螺栓模拟器，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件，旋转件上设置有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设置旋转件传力面，磨合件上设置有与旋转件传力面转动接触配合的磨合件传力面，旋转件传力面、磨合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，旋转件或磨合件上设有加载端，扭矩扳子检定装置还包括向所述加载端施加轴向加载力的加载机构。
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。
扭矩输入结构设置于旋转件的上端，加载端设置于下磨合件上。
上磨合件传力面为大口端朝下的锥面，下磨合件传力面为大口端朝上的锥面。
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于大径端一端的小径段，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，另外一个活塞与加载端传动连接。
加载电机通过丝杠丝母机构与对应活塞传动相连。
本发明的有益效果为：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，由于磨合件传力面、旋转件传力面为平面或与旋转件同轴线设置的锥面，因此旋转件不会有旋进动作，这样就不需进行频繁的退丝，有助于提高检定效率。
使用平面或锥面后的螺栓模拟器，也更利于进行轴向变加载力的实施，这样可以减少螺栓模拟器的使用数量，降低检定过程的成本。
附图说明
图1是本发明中扭矩扳子检定装置的实施例1的结构示意图；
图2是图1的分解图；
图3是本发明中扭矩扳子检定装置的实施例2的结构示意图；
图4是图3的分解图。
具体实施方式
扭矩扳子检定装置的实施例1如图1~2所示：包括加载机构和螺栓模拟器，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件32，磨合件包括上磨合件31和下磨合件33，旋转件32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40，中心部分的下端设置有旋转件下传力面41，上磨合件31上设有与旋转件上传力面40转动接触配合并形状适配的上磨合件传力面39，下磨合件33上设有与旋转件下传力面41转动接触配合并形状适配的下磨合件传力面42，上磨合件传力面为大口端朝下的锥面，下磨合件传力面为大口端朝上的锥面。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38和加载力转换缸，加载力转换缸的活塞腔包括大径段34和连接于大径端一端的小径段35，大径段中设置大径段活塞43，小径段中设置有小径段活塞44，其中位置靠下的活塞即小径段活塞44通过丝杠丝母机构37与加载电机38传动连接，位置靠上的活塞即大径段活塞43与下磨合件上的加载端传动连接。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36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、加载端也可以设置于旋转件上；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；磨合件也可以只有一个。
扭矩扳子检定装置的实施例2如图3~4所示：与实施例1不同的是，加载机构不包括加载力转化缸，加载电机38直接通过丝杠丝母机构37向下磨合件33加载端施力。图中项31表示上磨合件；项32表示旋转件；项36表示丝杠丝母机构的丝母。
螺栓模拟器的实施例如图1~4所示：螺栓模拟器的具体结构与上述各扭矩扳子检定装置实施例中所述的螺栓模拟器相同，在此不再详述。
Claims (10)
1.螺栓模拟器，其特征在于:包括磨合件和旋转件，旋转件具有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设置旋转件传力面，磨合件上设置有与旋转件传力面转动接触配合的磨合件传力面，旋转件传力面、磨合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，旋转件或磨合件上设有用于被相应加载机构轴向加载的加载端。
2.根据权利要求1所述的螺栓模拟器，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。
3.根据权利要求2所述的螺栓模拟器，其特征在于：扭矩输入结构设置于旋转件的上端，加载端设置于下磨合件上。
4.根据权利要求2所述的螺栓模拟器，其特征在于：上磨合件传力面为大口端朝下的锥面，下磨合件传力面为大口端朝上的锥面。
5.扭矩扳子检定装置，其特征在于：包括螺栓模拟器，螺栓模拟器包括磨合件和旋转件，旋转件上设置有用于与受检设备传力配合的扭矩输入结构，旋转件上设置旋转件传力面，磨合件上设置有与旋转件传力面转动接触配合的磨合件传力面，旋转件传力面、磨合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，旋转件或磨合件上设有加载端，扭矩扳子检定装置还包括向所述加载端施加轴向加载力的加载机构。
6.根据权利要求5所述的扭矩扳子检定装置，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。
7.根据权利要求6所述的扭矩扳子检定装置，其特征在于：扭矩输入结构设置于旋转件的上端，加载端设置于下磨合件上。
8.根据权利要求6所述的扭矩扳子检定装置，其特征在于：上磨合件传力面为大口端朝下的锥面，下磨合件传力面为大口端朝上的锥面。
9.根据权利要求5-8任意一项所述的扭矩扳子检定装置，其特征在于：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于大径端一端的小径段，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，另外一个活塞与加载端传动连接。
10.根据权利要求9所述的扭矩扳子检定装置，其特征在于：加载电机通过丝杠丝母机构与对应活塞传动相连。
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