CN110501113A - 一种电动扭矩扳手校准装置及校准方法 - Google Patents

一种电动扭矩扳手校准装置及校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动扭矩扳手校准装置，包括，基座，安装在基座上的液压阻尼装置，控制液压阻尼装置运行的控制装置，以及与液压阻尼装置连接，并与控制装置电连接的传感器；所述传感器包括扭矩传感器和角位移传感器，所述扭矩传感器配置为用于检测液压阻尼装置施加给电动扭矩扳手的扭矩，所述角位移传感器用于检测液压阻尼装置与电动扭矩扳手之间的相对角位移；所述控制装置根据角位移传感器的检测值，控制液压阻尼装置输出的扭矩，以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况，本发明还涉及一种利用上述电动扭矩扳手校准装置的方法。本发明可以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率工况，提高电动扭矩扳手校准的准确度。

Description

一种电动扭矩扳手校准装置及校准方法
技术领域
本发明涉及扭力扳手校准装置，尤其是一种电动扭矩扳手校准装置及校准方法。
背景技术
目前电动扭矩扳手的校准是通过在高扭矩模拟器和低扭矩模拟器上分别施加扭矩，通过扭矩仪测量扭矩示值来实现电动扭矩扳手的校准。但电动扭矩扳手在不同的扭矩率(在拧紧螺纹连接中的紧固件时，扭矩随角位移的增加量，单位为牛顿·米每转)下输出的扭矩是不同的，一般来讲，高扭矩率是指扭矩从试验扭矩级的10％到100％，相对应的角位移不大于27度，低扭矩率是指扭矩从试验扭矩级的10％到100％，相对应的角位移不小于650度，实验室无法通过高扭矩模拟器和低扭矩模拟器复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况，无法测量电动扭矩扳手在定值扭矩率下的示值相对误差，影响电动扭矩扳手校准的准确性。
鉴于此提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率工况的电动扭矩扳手校准装置。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述电动扭矩扳手校准装置的校准方法。
为了实现第一发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种电动扭矩扳手校准装置，包括，用于固定电动扭矩扳手的基座，安装在基座上的液压阻尼装置，控制液压阻尼装置运行的控制装置，以及与液压阻尼装置连接，并与控制装置电连接的传感器；
所述传感器包括扭矩传感器和角位移传感器，所述扭矩传感器配置为用于检测液压阻尼装置施加给电动扭矩扳手的扭矩，所述角位移传感器用于检测液压阻尼装置与电动扭矩扳手之间的相对角位移；
所述控制装置根据角位移传感器的检测值，控制液压阻尼装置输出的扭矩，以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况。
进一步，所述控制装置包括，存储有螺栓扭矩率信息的控制终端，与控制终端电连接的压力控制器；
所述液压阻尼装置包括，液压动力源和执行器；所述液压动力源配置为提供高压的液压油，并通过压力控制器与执行器连接；所述执行器配置为接收液压动力源提供的液压油，并转化为其输出端的旋转运动；所述扭矩传感器与执行器的输出端连接，扭矩传感器和角位移传感器分别与控制终端电连接，所述压力控制器配置为接收控制终端的控制信号，并控制输入执行器的液压油的压力。
进一步，所述液压动力源为液压泵，所述执行器为液压阻尼器；
进一步，所述控制终端具有显示装置，可以显示扭矩传感器的检测值。
进一步，所述基座包括一固定平台和设置在固定平台上的夹持装置，所述夹持装置用于与电动扭矩扳手配合，以夹持固定电动扭矩扳手。
为了实现第二发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用上述的电动扭矩扳手校准装置的校准方法，包括以下步骤：
步骤一、对标定螺栓的扭矩率进行测量，建立起数据库；
步骤二、调用数据库中选定螺栓的扭矩率，并将扭矩值转换成压力值输入至压力控制器；
步骤三、压力控制器根据接收的压力值控制输入液压阻尼器的液压油的压力；
步骤四、液压阻尼器在液压油的推动下，相对电动扭矩扳手转动，同时扭矩传感器和角位移传感器分别检测液压阻尼器输出的扭矩值和转动的角度；
步骤五、控制终端根据液压阻尼器转动的角度，调节压力控制器输出的压力值，以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况。
进一步，所述步骤一包括对同一型号的多个螺栓进行测量，并选用平均值建立数据库。
进一步，所述数据库保存在数据终端中，所述数据终端可以直接调用数据库中的信息。
采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：
本发明在电动扭矩扳手校准过程中，可以准确复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况，提高电动扭矩扳手校准的准确性，并且本发明采用液压阻尼装置作为动力源，结构简单，稳定性好，而且操作简单，可以满足同时在高扭矩率和低扭矩率两种工况下的校准，节省了校准时间。
附图说明
图1：本发明的结构原理图；
图2：本发明的系统框图；
其中：1、基座 2、液压阻尼器 3、液压泵 4、压力控制器 5、控制终端 6、电动扭矩扳手 11、固定平台 12、夹持装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1和图2所示，一种电动扭矩扳手校准装置，包括基座1、液压阻尼装置、控制装置，以及与液压阻尼装置连接，并与控制装置电连接的传感器。所述基座1用于固定电动扭矩扳手6，所述液压阻尼装置安装在基座1上，用于产生扭矩力，所述控制装置用于控制液压阻尼装置的运行。
具体地，所述基座1包括一固定平台11和设置在固定平台11上的夹持装置12，所述夹持装置12用于与电动扭矩扳手6配合，以夹持固定电动扭矩扳手6。所述传感器包括扭矩传感器和角位移传感器，所述扭矩传感器与电动扭矩扳手6连接，并配置为用于检测液压阻尼装置施加给电动扭矩扳手6的扭矩力，所述角位移传感器用于检测液压阻尼装置与电动扭矩扳手6之间的相对角位移。所述控制装置根据角位移传感器的检测值，控制液压阻尼装置输出的扭矩大小，从而复现电动扭矩扳手6在安装紧固件时的扭矩率的工况，如随着角位移的增大，控制装置控制液压阻尼装置输出的扭矩力增大。
所述控制装置包括，存储有螺栓扭矩率信息的控制终端5，与控制终端5电连接的压力控制器4，所述扭矩传感器和角位移传感器分别与控制终端5电连接。所述液压阻尼装置包括，液压动力源和执行器；所述液压动力源配置为提供高压的液压油，并通过压力控制器4与执行器连接；所述压力控制器4配置为接收控制终端5的控制信号，并控制输入执行器的液压油的压力。所述液压动力源为液压泵3，所述执行器为液压阻尼器2，当液压油被泵入液压阻尼器2时，可以使液压阻尼器2的输出端转动，即液压阻尼器2接收液压泵3提供的液压油，并转化为其输出端的旋转运动，并输出扭矩力，调节输入液压阻尼器2的液压油的压力即可调节液压阻尼器2输出的扭矩大小。所述扭矩传感器与液压阻尼器2的输出端连接，用于检测液压阻尼器2输出端输出的扭矩力。
所述控制终端5具有显示装置，可以显示扭矩传感器的检测值，优选地，控制终端5为电脑，通过将显示装置显示的扭矩值与电动扭矩扳手6上显示的扭矩值进行比较，可以对电动扭矩扳手6进行校准。所述显示装置也可以为直接与扭矩传感器连接的显示屏。
本发明还涉及一种利用上述的电动扭矩扳手6校准装置的校准方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、对标定螺栓的扭矩率进行测量，建立起数据库；
步骤二、调用数据库中选定螺栓的扭矩率，并将扭矩值转换成压力值输入至压力控制器4；
步骤三、压力控制器4根据接收的压力值控制输入液压阻尼器2的液压油的压力；
步骤四、液压阻尼器2在液压油的推动下，相对电动扭矩扳手转动，同时扭矩传感器和角位移传感器分别检测液压阻尼器2输出的扭矩值和转动的角度；
步骤五、控制终端5根据液压阻尼器2转动的角度，调节压力控制器4输出的压力值，以复现电动扭矩扳手6在安装紧固件时的扭矩率的工况。
优选地，所述步骤一包括对同一型号的多个螺栓进行测量，并选用平均值建立数据库。
优选地，所述数据库保存在数据终端中，所述数据终端可以直接调用数据库中的信息。
以上所述为本发明的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动扭矩扳手校准装置，其特征在于：包括，用于固定电动扭矩扳手的基座，安装在基座上的液压阻尼装置，控制液压阻尼装置运行的控制装置，以及与液压阻尼装置连接，并与控制装置电连接的传感器；
所述传感器包括扭矩传感器和角位移传感器，所述扭矩传感器配置为用于检测液压阻尼装置施加给电动扭矩扳手的扭矩，所述角位移传感器用于检测液压阻尼装置与电动扭矩扳手之间的相对角位移；
所述控制装置根据角位移传感器的检测值，控制液压阻尼装置输出的扭矩，以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况。
2.根据权利要求1所述的一种电动扭矩扳手校准装置，其特征在于：
所述控制装置包括，存储有螺栓扭矩率信息的控制终端，与控制终端电连接的压力控制器；
所述液压阻尼装置包括，液压动力源和执行器；所述液压动力源配置为提供高压的液压油，并通过压力控制器与执行器连接；所述执行器配置为接收液压动力源提供的液压油，并转化为其输出端的旋转运动；所述扭矩传感器与执行器的输出端连接，扭矩传感器和角位移传感器分别与控制终端电连接，所述压力控制器配置为接收控制终端的控制信号，并控制输入执行器的液压油的压力。
3.根据权利要求2所述的一种电动扭矩扳手校准装置，其特征在于：所述液压动力源为液压泵，所述执行器为液压阻尼器。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动扭矩扳手校准装置，其特征在于：所述控制终端具有显示装置，可以显示扭矩传感器的检测值。
5.根据权利要求1所述的一种电动扭矩扳手校准装置，其特征在于：所述基座包括一固定平台和设置在固定平台上的夹持装置，所述夹持装置用于与电动扭矩扳手配合，以夹持固定电动扭矩扳手。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的电动扭矩扳手校准装置的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对标定螺栓的扭矩率进行测量，建立起数据库；
步骤二、调用数据库中选定螺栓的扭矩率，并将扭矩值转换成压力值输入至压力控制器；
步骤三、压力控制器根据接收的压力值控制输入液压阻尼器的液压油的压力；
步骤四、液压阻尼器在液压油的推动下，相对电动扭矩扳手转动，同时扭矩传感器和角位移传感器分别检测液压阻尼器输出的扭矩值和转动的角度；
步骤五、控制终端根据液压阻尼器转动的角度，调节压力控制器输出的压力值，以复现电动扭矩扳手在安装紧固件时的扭矩率的工况。
7.根据权利要求6所述的校准方法，其特征在于：所述步骤一包括对同一型号的多个螺栓进行测量，并选用平均值建立数据库。
8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于：所述数据库保存在数据终端中，所述数据终端可以直接调用数据库中的信息。
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