CN112326108B - 一种智能套筒传感器标定试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种智能套筒传感器标定试验台架，包括台架、扭矩传感器、反力支柱、反力板、液压扳手和智能套筒传感器，台架的顶部右前方通过螺栓固接有侧基板，侧基板的左侧设有弯矩测试转接六方头，侧基板的右侧设有支撑六方头，支撑六方头的左侧顶部通过螺栓固接有液压千斤顶，还包括弯矩测试万向套，弯矩测试万向套的底部活动连接有弯矩测试转接四方头，本装置可以对智能套筒传感器的扭矩进行连续准确的标定，同时还能对智能套筒传感器的弯矩进行测试。

Description

一种智能套筒传感器标定试验台架

技术领域

本发明涉及智能套筒传感器标定技术领域，具体涉及一种智能套筒传感器标定试验台架。

背景技术

液压扳手是以液压为动力，提供大扭矩输出，用于螺栓的安装及拆卸的专业螺栓上紧工具，常用来上紧和拆松直径大于一英寸的螺栓。液压扳手输出扭矩可达数万牛米或更高，不仅可提高工作效率、减轻劳动强度，而且可极大地提高安装质量，也有利于现场安全管理。

液压扳手由工作头、液压泵以及高压油路组成，以高压油驱动工作头旋转螺母的拧紧或松开。液压泵可以由电力或压缩空气驱动，液压扳手的工作头主要由框架(也叫壳体)、油缸和传动部件等三部分组成。油缸输出力，油缸活塞杆与传动部分组成运动副，油缸中心到传动部件中心这个距离是液压扳手放大力臂，油缸出力乘以力臂，就是液压扳手理论输出扭矩。由于存在摩擦阻力，液压扳手实际输出扭矩要小于理论输出扭矩。设定油压下，扭矩输出重复精度达到±3％左右。

工程施工中，对螺栓上紧程度往往有量化控制要求。驱动液压扳手的高压泵站本身一般只能设定工作油压，无法设定及控制准确的旋紧力值。智能套筒传感器专用于检测螺栓旋紧力，并可比较设定扭矩与检测扭矩值，对带有接收器的泵站发出控制指令。本专利专为智能套筒产品化制造中特性标定而设计。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种智能套筒传感器标定试验台架，本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种智能套筒传感器标定试验台架，包括台架本体、扭矩传感器、反力支柱、反力板、液压扳手和智能套筒传感器；所述台架本体的顶部左侧通过螺栓固接有基板，所述扭矩传感器设置在基板的中部，扭矩传感器上设有转接法兰，所述转接法兰上设有扭矩测试转接六方头，所述反力支柱对称设置在扭矩传感器左右两侧的基板上，所述反力板的左右两侧与左右两侧的反力支柱连接，所述液压扳手固接在反力板的上表面，液压扳手的输出端固接有液压扳手四方头，所述智能套筒传感器的顶部设有四方孔，智能套筒传感器的底部设有六方孔。

进一步地，所述台架本体的顶部右前方通过螺栓固接有侧基板，所述侧基板的左侧设有弯矩测试转接六方头，侧基板的右侧设有支撑六方头，支撑六方头的左侧顶部通过螺栓固接有液压千斤顶，还包括弯矩测试万向套，所述弯矩测试万向套的底部活动连接有弯矩测试转接四方头。

进一步地，所述基板的中心设有第一安装槽，基板的左右两侧对称设有第二安装槽，所述扭矩传感器通过螺栓固接在第一安装槽中，所述反力支柱通过螺栓固接在第二安装槽中，所述侧基板上左右对称设有分别与弯矩测试转接六方头和支撑六方头对应的六方孔。

进一步地，所述转接法兰通过螺栓固接在扭矩传感器的顶部，扭矩传感器的底部通过螺栓固接有定位底座，所述定位底座的上表面外圈通过螺栓固接有定位座壁，所述定位座壁将扭矩传感器套合在其内，定位座壁的顶面与第一安装槽位置的基板底面通过螺栓固接，所述转接法兰的中心设有与扭矩测试转接六方头对应的六方孔。

进一步地，所述反力板的左右两侧对称设有滑孔，左右两侧的反力支柱分别滑动连接在左右两侧的滑孔中，反力板的中心设有贯穿的通孔，所述通孔的尺寸大于所述液压扳手四方头的尺寸。

进一步地，所述台架本体的后侧通过螺栓固接有支撑板，所述支撑板上固接有升降立柱，所述升降立柱的顶部通过螺栓固接有叉件，所述叉件在反力板的下表面对其进行承托。

进一步地，所述台架本体由方形的空心方形钢管焊接而成，台架本体的各支腿底部内嵌式设有硬质橡胶材质的方钢塞。

进一步地，所述液压扳手四方头上设有调节孔。

本发明具有以下优点：

1，本发明还原了智能套筒传感器的使用环境，在测试过程中，扭矩由液压扳手施加，经液压扳手四方头传递至智能套筒传感器，使用环境一致，本发明可用于准确测量智能套筒传感器在其使用过程中所受到的扭矩，因此，本发明保证了标定的准确性；

2，本发明可适用于多种智能套筒传感器规格，对不同规格的套筒，仅需更换转接法兰并调节反力板高度即可进行标定，因此具有广泛的适用性；

3，本发明通过升降支柱的设计，解决了反力板及液压扳手的抬升，下降问题，从而使得测试人员更为方便快捷的拆装用于测试的智能套筒传感器，因此，本发明在标定过程具有较高的实用性；

4，本发明通过侧基板上的一套机构设计，保障了在同一台架本体上既测试扭矩，又测试弯矩的问题，通过观察施加弯矩时智能套筒传感器的示数变化，可以判断智能套筒传感器在使用过程中的可靠性，因此，本发明既可以对智能套筒传感器施加扭矩，也可以对智能套筒传感器施加弯矩，提高了其工作能力，具有较强适用性与实用性；

5，本发明通过液压扳手、液压扳手四方头、智能套筒传感器、扭矩测试转接六方头、转接法兰、扭矩传感器、定位底座和定位座壁的公差配合，从而保障扭矩从液压扳手传递至扭矩传感器和定位底座的轴线变化最小，因此，发明可以保障测量较高的测量精度；

6，本发明通过液压扳手施加扭矩，扭矩通过液压扳手四方头、智能套筒传感器、扭矩测试转接六方头、转接法兰、扭矩传感器、定位底座和定位座壁传递，因此可以在标定过程中正向连续加载或反向连续卸载，加载过程中可以实现无缝隙连接，无卡顿现象，数据可以被连续采集用以标定，因此，本发明可以提报标定效果，使标定结果更连续，并提高标定效率；

7，本发明使用过程中无须限制智能套筒传感器的上下两方孔加工位置关系，通过对液压扳手四方头的特殊机构设计，实现了在标定过程中可以人工旋转液压扳手四方头的角度，从而使液压扳手四方头准确对齐其下方套筒的四方孔，智能套筒传感器上方四方孔与下方六方孔相对位置无须保持一致，从而降低智能套筒传感器的加工要求和加工成本，因此，本智发明具有广泛的适用性；

8，本发明通过液压扳手四方头配合一对反力支柱的设计，解决了依靠液压扳手施加反力时引入的反力板翘起，液压扳手四方头脱离，及智能套筒传感器被施加弯矩的问题，因此，本发明可以提高智能套筒传感器的标定精度及准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明所述一种智能套筒传感器标定试验台架未设置智能套筒传感器时的结构示意图；

图2：本发明所述台架、基板和侧基板的结构示意图；

图3：本发明所述台架和方钢塞的分离示意图；

图4：本发明所述智能套筒传感器的结构示意图；

图5：本发明所述智能套筒传感器另一角度的结构示意图；

图6：本发明所述弯矩测试万向套和弯矩测试转接四方头的分离示意图；

图7：本发明所述扭矩传感器、转接法兰、定位底座和定位座壁的分类示意图；

图8：本发明所述反力板、液压扳手和液压扳手四方头的分离示意图；

图9：本发明所述升降支柱的结构示意图；

图10：本发明所述液压扳手四方头的结构示意图。

附图标记如下：

1-台架本体，2-扭矩传感器，3-反力支柱，4-反力板，5-液压扳手，6-智能套筒传感器，7-基板，8-转接法兰，9-扭矩测试转接六方头，10-液压扳手四方头，11-侧基板，12-弯矩测试转接六方头，13-支撑六方头，14-液压千斤顶，15-弯矩测试万向套，16-弯矩测试转接四方头，17-第一安装槽，18-第二安装槽，19-定位底座，20-定位座壁，21-滑孔，22-通孔，23-支撑板，24-升降立柱，25-叉件，26-方钢塞，27-调节孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，本发明具有以下几个具体实施例。

实施例1

一种智能套筒传感器标定试验台架，包括台架本体1、扭矩传感器2、反力支柱3、反力板4、液压扳手5和智能套筒传感器6；台架本体1的顶部左侧通过螺栓固接有基板7，扭矩传感器2设置在基板7的中部，扭矩传感器2上设有转接法兰8，转接法兰8上设有扭矩测试转接六方头9，反力支柱3对称设置在扭矩传感器2左右两侧的基板7上，反力板4的左右两侧与左右两侧的反力支柱3连接，液压扳手5固接在反力板4的上表面，液压扳手5的输出端固接有液压扳手四方头10，智能套筒传感器6的顶部设有四方孔，智能套筒传感器6的底部设有六方孔。

台架本体1由方形的空心方形钢管焊接而成，台架本体1的各支腿底部内嵌式设有硬质橡胶材质的方钢塞26。

基板7的中心设有第一安装槽17，基板7的左右两侧对称设有第二安装槽18，扭矩传感器2通过螺栓固接在第一安装槽17中，反力支柱3通过螺栓固接在第二安装槽18中。

本实施例中：可以对智能套筒传感器6进行扭矩的标定，将智能套筒传感器6底部的六方孔与扭矩测试转接六方头9套合，然后将液压扳手四方头10插接在智能套筒传感器6顶部的四方孔中，液压扳手5工作时施加力矩，该力矩依经液压扳手四方头10、智能套筒传感器6、扭矩测试转接六方头9和转接法兰8传递到扭矩传感器2的上半部分，另一方面，当液压扳手四方头10扭动智能套筒传感器6时，液压扳手5会受到反向力矩，该方向力矩经反力板4传递给反力支柱3，再由反力支柱3传递给基板7，再由基板7传递给定位座壁，再由定位座壁传递给定位底座，再由定位底座传递给扭矩传感器2的下半部分，扭矩传感器2的上半部分和下半部分分别受到扭矩和反向扭矩，从而输出扭矩数值，此数值可与智能套筒传感器6的数值进行比对，从而对智能套筒传感器6进行标定。

实施例2

与实施例1不同的地方在于，还包括以下内容：

台架本体1的顶部右前方通过螺栓固接有侧基板11，侧基板11的左侧设有弯矩测试转接六方头12，侧基板11的右侧设有支撑六方头13，支撑六方头13的左侧顶部通过螺栓固接有液压千斤顶14，还包括弯矩测试万向套15，弯矩测试万向套15的底部活动连接有弯矩测试转接四方头16。

侧基板11上左右对称设有分别与弯矩测试转接六方头12和支撑六方头13对应的六方孔。

本实施例中：可以对智能套筒传感器6进行弯矩的标定，弯矩测试转接六方头12和支撑六方头13上分别设有裙边，从而弯矩测试转接六方头12和支撑六方头13放置在侧基板11上对应的六方孔中时，裙边可以对二者进行限位。

测试前，首先将智能套筒传感器6套合在弯矩测试转接六方头12上，然后将弯矩测试转接四方头16插接在智能套筒传感器6顶部的四方孔中，再在弯矩测试转接四方头16的头上套入弯矩测试万向套15，液压千斤顶14工作输出力，该力依次经弯矩测试万向套15和弯矩测试转接四方头16输送到智能套筒传感器6上，从而对智能套筒传感器6施加弯矩，记录智能套筒传感器6上的数值，获得实验数据。

实施例3

与实施例2不同的地方在于，还包括以下内容：

转接法兰8通过螺栓固接在扭矩传感器2的顶部，扭矩传感器2的底部通过螺栓固接有定位底座19，定位底座19的上表面外圈通过螺栓固接有定位座壁20，定位座壁20将扭矩传感器2套合在其内，定位座壁20的顶面与第一安装槽17位置的基板7底面通过螺栓固接，转接法兰8的中心设有与扭矩测试转接六方头9对应的六方孔。

本实施例中：进行扭矩测试时，扭矩测试转接六方头9插接在转接法兰8上的六方孔中，通过转接法兰8可以将液压扳手5的扭矩传递给扭矩传感器2，通过定位底座19和定位座壁20的设置，可将液压扳手5的反向扭矩传递给扭矩传感器2。

实施例4

与实施例3不同的地方在于，还包括以下内容：

反力板4的左右两侧对称设有滑孔21，左右两侧的反力支柱3分别滑动连接在左右两侧的滑孔21中，反力板4的中心设有贯穿的通孔22，通孔22的尺寸大于液压扳手四方头10的尺寸。

台架本体1的后侧通过螺栓固接有支撑板23，支撑板23上固接有升降立柱24，升降立柱24的顶部通过螺栓固接有叉件25，叉件25在反力板4的下表面对其进行承托。

液压扳手四方头10上设有调节孔27。

本实施例中：反力板4滑动连接在反力支柱3上，通过升降支柱进行反力板4的高度调节，在进行扭矩测试之前，首先通过升降支柱的伸长带动叉件25上升并带动反力板4、液压扳手5和液压扳手四方头10升高，从而留下空间便于安装扭矩测试转接六方头9和智能套筒传感器6。

先将扭矩测试转接六方头9插接在转接法兰8上的六方孔中，然后将智能套筒传感器6套接在扭矩测试转接六方头9上，然后通过升降支柱的缩短使得反力板4在重力的作用下下降，液压扳手四方头10插入到智能套筒传感器6顶部的四方孔中。

进行液压扳手四方头10和智能套筒传感器6的连接时，会发生液压扳手四方头10与智能套筒传感器6顶部的四方孔错位的现象，此时，可以通过调节孔27进行液压扳手四方头10的位置调整，使其与智能套筒传感器6顶部的四方孔对齐，便于插入。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种智能套筒传感器标定试验台架，其特征在于：包括台架本体(1)、扭矩传感器(2)、反力支柱(3)、反力板(4)、液压扳手(5)和智能套筒传感器(6)；所述台架本体(1)的顶部左侧通过螺栓固接有基板(7)，所述扭矩传感器(2)设置在基板(7)的中部，扭矩传感器(2)上设有转接法兰(8)，所述转接法兰(8)上设有扭矩测试转接六方头(9)，所述反力支柱(3)对称设置在扭矩传感器(2)左右两侧的基板(7)上，所述反力板(4)的左右两侧与左右两侧的反力支柱(3)连接，所述液压扳手(5)固接在反力板(4)的上表面，液压扳手(5)的输出端固接有液压扳手四方头(10)，所述智能套筒传感器(6)的顶部设有四方孔，智能套筒传感器(6)的底部设有六方孔，所述台架本体(1)的顶部右前方通过螺栓固接有侧基板(11)，所述侧基板(11)的左侧设有弯矩测试转接六方头(12)，侧基板(11)的右侧设有支撑六方头(13)，支撑六方头(13)的左侧顶部通过螺栓固接有液压千斤顶(14)，还包括弯矩测试万向套(15)，所述弯矩测试万向套(15)的底部活动连接有弯矩测试转接四方头(16)。

2.根据权利要求1所述的一种智能套筒传感器标定试验台架本体，其特征在于：所述基板(7)的中心设有第一安装槽(17)，基板(7)的左右两侧对称设有第二安装槽(18)，所述扭矩传感器(2)通过螺栓固接在第一安装槽(17)中，所述反力支柱(3)通过螺栓固接在第二安装槽(18)中，所述侧基板(11)上左右对称设有分别与弯矩测试转接六方头(12)和支撑六方头(13)对应的六方孔。

3.根据权利要求2所述的一种智能套筒传感器标定试验台架， 其特征在于：所述转接法兰(8)通过螺栓固接在扭矩传感器(2)的顶部，扭矩传感器(2)的底部通过螺栓固接有定位底座(19)，所述定位底座(19)的上表面外圈通过螺栓固接有定位座壁(20)，所述定位座壁(20)将扭矩传感器(2)套合在其内，定位座壁(20)的顶面与第一安装槽(17)位置的基板(7)底面通过螺栓固接，所述转接法兰(8)的中心设有与扭矩测试转接六方头(9)对应的六方孔。

4.根据权利要求1所述的一种智能套筒传感器标定试验台架，其特征在于：所述反力板(4)的左右两侧对称设有滑孔(21)，左右两侧的反力支柱(3)分别滑动连接在左右两侧的滑孔(21)中，反力板(4)的中心设有贯穿的通孔(22)，所述通孔(22)的尺寸大于所述液压扳手四方头(10)的尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种智能套筒传感器标定试验台架，其特征在于：所述台架本体(1)的后侧通过螺栓固接有支撑板(23)，所述支撑板(23)上固接有升降立柱(24)，所述升降立柱(24)的顶部通过螺栓固接有叉件(25)，所述叉件(25)在反力板(4)的下表面对其进行承托。

6.根据权利要求1所述的一种智能套筒传感器标定试验台架，其特征在于：所述台架本体(1)由方形的空心方形钢管焊接而成，台架本体(1)的各支腿底部内嵌式设有硬质橡胶材质的方钢塞(26)。

7.根据权利要求1所述的一种智能套筒传感器标定试验台架，其特征在于：所述液压扳手四方头(10)上设有调节孔(27)。

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