CN109459175A - 轮毂单元用动态扭矩检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，包括机架、液压气缸、驱动机构、传感器、放置盘和卡板；机架为倒置的U型结构，其上设置有扭矩检测软件及显示屏，液压气缸固定在机架上，其活塞杆垂直式升降，其底端设有检测端，卡板与检测端配合；驱动机构固定在机架的底部，传感器垂直设置在机架内，其转轴的底端与驱动机构固定连接，其转轴的顶端穿过机架的台面，并与放置盘固定连接；传感器与机架内的扭矩检测软件连接；传感器与活塞杆的中心线共直线。本发明通过结构设计，对轮毂单元整体进行动态扭矩检测，有效提高检测结果的准确性，保证油封的正常扭矩，本发明操作简单，生产效率，节省了人力，测量的数据准确可靠。

Description

轮毂单元用动态扭矩检测装置

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别是涉及一种轮毂单元用动态扭矩检测装置。

背景技术

农业轮毂单元的工作环境非常恶劣，长期在粉尘和泥浆的环境中，这就要轮毂单元拥有更出色的密封结构。为了满足苛刻的密封要求，一般的做法是采用多唇口骨架油封，多唇口骨架油封的多唇口结构可以有效的形成气腔，从而有效的阻挡外来的泥浆和粉尘。轮毂单元的扭矩主要来自于两个部分，轮毂单元的自身扭矩和密封件产生的扭矩。在一定的锁紧作用下，轮毂单元自身旋转产生的扭矩变化极小，一般小于0.1Nm，更多的扭矩来自于密封件本身。密封件按照实际需求设计的唇口，在油封组合装配后会产生一定的过盈量，同时产生一个合理扭矩，它可以使密封结构处在一个合理的状态并发挥作用。但实际的情况，由于轮毂单元和油封的内圈和外圈制造公差导致油封唇口的过盈量变大或变小，同时带来扭矩的变大变小。过盈量变小，唇口对泥浆和粉尘的阻挡作用就大大削弱；过盈量变大，轮毂单元的旋转会加剧唇口摩擦生热，使唇口迅速磨损，更可能由于扭矩的过大造成轮毂单元的抱死。

现有扭矩监测装置通常采用抽样的方式，将油封独立于轮毂单元，通过拉力计仅检测油封的扭矩，这种检测方法的检测结果可靠性较低，影响轮毂单元的使用性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，能够解决现有轮毂单元扭矩检测准确性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，包括：机架、液压气缸、驱动机构、传感器、放置盘和卡板；所述机架为倒置的U型结构，其上设置有扭矩检测软件及显示屏，所述液压气缸固定在所述机架上，所述液压气缸的活塞杆垂直式升降，其底端设有检测端，所述卡板与所述检测端配合，从而将轮毂单元卡置固定在所述检测端上；所述驱动机构固定在所述机架的底部，所述传感器垂直设置在所述机架内，其转轴的底端与所述驱动机构固定连接，其转轴的顶端穿过所述机架的台面，并与所述放置盘固定连接；所述传感器与所述机架内的扭矩检测软件连接；所述传感器与所述活塞杆的中心线共直线。

在本发明一个较佳实施例中，所述检测端的两侧带有对称设置的扁部，所述卡板为带有开口槽的圆柱体，所述卡板通过所述开口槽装配在所述检测端上，并与所述检测端两侧的扁部贴合。

在本发明一个较佳实施例中，所述卡板的开口槽上设有磁性检测部件，所述磁性检测部件与所述机架上的面板指示灯连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述动态扭矩检测装置还包括蝶形弹簧，所述蝶形弹簧安装在所述活塞杆上远离所述检测端的一端。

在本发明一个较佳实施例中，所述动态扭矩检测装置还包括夹装机构，所述夹装机构设置在所述机架的台面上，并环设在所述放置盘的四周。

在本发明一个较佳实施例中，所述夹装机构包括三个卡爪和气缸，三个所述卡爪均匀环设在所述放置盘的四周，并与所述气缸的动力输出端连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述驱动机构包括电机和圆盘，其中，所述圆盘放置在所述传感器的底部，与所述传感器的转轴固定连接，所述电机通过皮带与所述圆盘传动连接，带动所述圆盘转动。

在本发明一个较佳实施例中，所述机架的一边安装有电磁感应器，所述电磁感应器与所述传感器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述机架的一边安装有光栅感应器。

在本发明一个较佳实施例中，所述机架上还设有面板指示灯和开关。

在本发明一个较佳实施例中，所述液压气缸、驱动机构、传感器、放置盘和卡板的数量均为4组，构成四工位检测装置。

本发明的有益效果是：本发明一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，通过结构设计，可以对轮毂单元整体进行动态扭矩检测，有效提高了检测结果的准确性，保证油封的正常扭矩，本发明的检测设备，操作简单，生产效率，节省了人力，测量的数据准确可靠。

附图说明

图1是本发明一种轮毂单元用动态扭矩检测装置一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是图1的正视结构示意图；

图3是所示卡板的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.机架，2.液压气缸，3.传感器，4.放置盘，5.卡板，6.蝶形弹簧，7.电机，8.圆盘，9.卡爪，10.气缸，11.轮毂单元，1-1.显示屏，1-2.面板指示灯，1-3.开关，1-4.电磁感应器，1-5.光栅感应器，2-1.活塞杆，2-3.检测端，5-1.开口槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，包括：机架1、液压气缸2、驱动机构、传感器3、放置盘4、卡板5、蝶形弹簧6和装夹机构。

所述机架1为倒置的U型结构，其上设置有扭矩检测软件及显示屏1-1、面板指示灯1-2和开关1-3。

所述液压气缸2固定在所述机架1上，所述液压气缸2的活塞杆2-1垂直式升降，其底端设有检测端2-3，其远离所述检测端2-3的一端安装所述蝶形弹簧6。在所述活塞杆2-1上升和下降时，所述蝶形弹簧6被压缩和释放。

所述检测端2-3的两侧带有对称设置的扁部，所述卡板5为带有开口槽5-1的圆柱体，所述卡板5通过所述开口槽5-1装配在所述检测端2-3上，并与所述检测端两侧的扁部贴合，从而将轮毂单元卡置固定在所述检测2-3上。所述卡板5的开口槽5-1上设有磁性检测部件，所述磁性检测部件与所述机架1上的面板指示灯1-2连接。所述磁性检测部件用于检测轮毂单元的放置位置，并通过其内的电磁保护系统反馈给面板指示灯，如果放置到位，则面板指示灯亮，如果放置不到位，则面板指示灯不亮，无法起到扭矩检测程序。

所述驱动机构包括电机7和圆盘8；所述传感器3垂直设置在所述机架1内，并放置在所述圆盘8上，所述传感器3的转轴的底端与所述转轴8固定连接，转轴的顶端穿过所述机架1的台面，并与放置在机架1台面上的放置盘4固定连接。所述放置盘4的四周会环设有用于夹装固定轮毂单元外圈的夹装机构，所述夹装机构设置在所述机架1的台面上，包括三个卡爪9和气缸10，三个所述卡爪9各自间呈120°夹角均匀环设在所述放置盘4的四周，并与所述气缸10的动力输出端连接。所述电机7通过皮带与所述圆盘8传动连接，带动所述圆盘8转动，圆盘8的转动又带动传感器3的转轴转动，传感器3的转轴再带动放置盘4转动，放置盘4最后带动轮毂单元内圈转动。

所述传感器3与所述机架1内的扭矩检测软件连接，从而将检测结果通过扭矩检测软件来采集数据并输出；所述传感器3与所述活塞杆2-1的中心线共直线。

另外，所述机架1的一边安装有电磁感应器1-4，所述电磁感应器1-4与所述传感器3连接，能够保护传感器3结构的安全。

所述机架1的一边安装有光栅感应器1-5。在动态扭矩检测装置运行的过程中，光栅感应器1-5能不间断地检测是否有物体靠近，并能及时终止动态扭矩检测装置的运行，从而保护操作人员的安全。

上述动态扭矩检测装置中，所述液压气缸2、驱动机构、传感器3、放置盘4和卡板5的数量均为4组，构成四工位检测装置。四工位同时测量，能够大幅度缩短了测量的时间，提高工作效率。

本发明一种轮毂单元用动态扭矩检测装置的工作原理为：

将装好油封的轮毂单元11以法兰盘一端朝下放置在放置盘4上，并通过卡装机构固定，启动开关1-3，液压气缸2的活塞杆2-1下降，蝶形弹簧6释放，活塞杆底部的检测端2-3放进轮毂单元内孔中并穿出，然后用卡板5卡于检测端2-3的扁部；卡板上的磁性检测装置通过其内的电磁保护系统检测轮毂单元的放置位置，若放置不到位则磁感应开关无法通过，面板指示灯1-2不亮，测量程序将无法启动；若放置到位，面板指示灯亮，启动开关1-3，活塞杆2-1上升，带动装夹的轮毂单元11上升，蝶形弹簧6压缩，使轮毂单元内圈的两侧分别与卡板5和活塞杆2-1的端面贴合，从而将轮毂单元的内圈牢牢压住，然后活塞杆2下降，将轮毂单元11放入放置盘4中，此时由于轮毂单元11内圈被压死，驱动装置通过传感器带动放置盘4转动，从而带动轮毂单元的外圈转动（油封装配在轮毂单元内外圈之间，油封内孔与轮毂单元的内圈固定，油封的外圈与轮毂单元的外圈一同转动），传感器将微弱的脉冲信号放大，并实时正确的显示在仪表上。

传感器的取样点，去除了在测量的开始后和结束前的一端不稳定数值，保证测量数值的准确性。

扭矩检测软件自动采集数据，并自动将测量出的实时扭矩数值绘制成扭矩变化曲线，测量结束后系统将数据自动保存，确保测量数据的可追溯性。

本发明的动态扭矩检测装置对轮毂单元进行全检，最大程度保证密封结构的可靠性，同时采用四工位同时测量的方法，大幅压缩了测量的时间，提高了测量的工作效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，包括：机架、液压气缸、驱动机构、传感器、放置盘和卡板；所述机架为倒置的U型结构，其上设置有扭矩检测软件及显示屏，所述液压气缸固定在所述机架上，所述液压气缸的活塞杆垂直式升降，其底端设有检测端，所述卡板与所述检测端配合，从而将轮毂单元卡置固定在所述检测端上；所述驱动机构固定在所述机架的底部，所述传感器垂直设置在所述机架内，其转轴的底端与所述驱动机构固定连接，其转轴的顶端穿过所述机架的台面，并与所述放置盘固定连接；所述传感器与所述机架内的扭矩检测软件连接；所述传感器与所述活塞杆的中心线共直线。

2.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述检测端的两侧带有对称设置的扁部，所述卡板为带有开口槽的圆柱体，所述卡板通过所述开口槽装配在所述检测端上，并与所述检测端两侧的扁部贴合。

3.根据权利要求2所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述卡板的开口槽上设有磁性检测部件，所述磁性检测部件与所述机架上的面板指示灯连接。

4.根据权利要求3所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述动态扭矩检测装置还包括蝶形弹簧，所述蝶形弹簧安装在所述活塞杆上远离所述检测端的一端。

5.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述动态扭矩检测装置还包括夹装机构，所述夹装机构设置在所述机架的台面上，并环设在所述放置盘的四周。

6.根据权利要求5所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述夹装机构包括三个卡爪和气缸，三个所述卡爪均匀环设在所述放置盘的四周，并与所述气缸的动力输出端连接。

7.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和圆盘，其中，所述圆盘放置在所述传感器的底部，与所述传感器的转轴固定连接，所述电机通过皮带与所述圆盘传动连接，带动所述圆盘转动。

8.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述机架的一边分别安装有电磁感应器，所述电磁感应器与所述传感器连接。

9.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述机架的一边安装有光栅感应器。

10.根据权利要求1所述的轮毂单元用动态扭矩检测装置，其特征在于，所述液压气缸、驱动机构、传感器、放置盘和卡板的数量均为4组，构成四工位检测装置。