CN112504555A - 一种数显扭矩扳子角度校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数显扭矩扳子角度校准装置及校准方法，解决了现有技术中数显扭矩扳子的旋转角度无法准确测量的问题，具有带动数显扭矩扳子主动旋转，提高校准精度的有益效果，具体方案如下：一种数显扭矩扳子角度校准装置，包括支撑架，支撑架支撑转动机构；角度测量部件，设于转动机构；中间部件，转动机构与设于支撑架一侧的中间部件连接；锁紧部件，安装于中部部件，且能够同设于中间部件一侧的待校准的数显扭矩扳子相抵，以在中间部件转动时带动数显扭矩扳子一同转动。

Description

一种数显扭矩扳子角度校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其是一种数显扭矩扳子角度校准装置及校准方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在机车车辆或其他结构件装配过程中，需要使用数显扭矩扳子施加固定角度的扭矩，从而保证如车轮安装的可靠性，因此数显扭矩扳子旋转角度的准确性至关重要。

发明人发现，目前的校准方式是将数显扭矩扳子放置于角度传感器上通过手动方式加载数显扭矩扳子，由于数显扭矩扳子采用电子陀螺仪方式感应旋转角度，测量准确度受旋转速度影响较大，而人为控制数显扭矩扳子的转动，不仅影响到数显扭矩扳子的准确校准，而且旋转速度是无法准确控制的。

此外，现有的人工校准方式，无法对数显扭矩扳子提供初始扭矩，而部分型号的数显扭矩扳子需要在设定初始扭矩的情况下才能进行校准。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种数显扭矩扳子角度校准装置，能够合理控制数显扭矩扳子的转动速度，克服手动加载扭矩和速度不可控带来的精度偏差问题。

本发明的第二目的是提供一种数显扭矩扳子角度校准方法，提升了数显扭矩扳子角度校准的准确性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种数显扭矩扳子角度校准装置，包括：

支撑架，支撑架支撑转动机构；

角度测量部件，设于转动机构；

中间部件，转动机构与设于支撑架一侧的中间部件连接；

锁紧部件，安装于中部部件，且能够同设于中间部件一侧的待校准的数显扭矩扳子相抵，以在中间部件转动时带动数显扭矩扳子一同转动。

上述的校准装置，中间部件可实现与待校准的数显扭矩扳子的连接，转动机构作为主动机构来通过中间部件带动待校准的数显扭矩扳子的旋转，有效保证待校准的数显扭矩扳子的转动速度是均匀的，不会有突变，保证校准的准确性。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，为了满足部分数显扭矩扳子需要在初始扭矩作用下才能进行顺利工作的要求，还包括扭矩提供部件，扭矩提供部件用于向所述待校准的数显扭矩扳子提供初始扭矩。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述转动机构包括转动电机，转动电机的输出轴穿过所述支撑架和所述中间部件设置，且输出轴与中间部件固连。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述转动电机输出轴穿过所述中间部件后设置转接器，转接器与转接头配合用于同所述待校准的数显扭矩扳子连接，转接器和转接头可消除待校准的数显扭矩扳子与校准装置的装配间隙；

转接器设有卡槽，卡槽截面可为四边形，卡槽用于同转接头的一端配合，转接头的另一端设置凹槽，该凹槽用于同待校准的数显扭矩扳子头部卡合；卡槽截面还可为两个交错布置的四边形，以使得卡槽截面具有8个角，使得卡槽可从多个方向设置转接头。

转接头具有多种形式，转接头设有多个，多个转接头的凹槽尺寸相异，不同形式的转接头凹槽尺寸设置不同，可配合不同尺寸数显扭矩扳子。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述扭矩提供部件包括电磁阻尼器，电磁阻尼器安装到所述待校准的数显扭矩扳子相对于转接头的另一侧，电磁阻尼器内部转动部分与待校准的数显扭矩扳子相连接，外部可与固定架台固定连接，以向待校准的数显扭矩扳子提供初始扭矩。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述角度测量部件为安装于所述转动电机输出轴的角度传感器，角度传感器安装于中间部件的下方。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述支撑架上表面设置第一支架，输出轴穿过第一支架设置，第一支架设置用于支撑输出轴的轴承，且第一支架上表面低于中间部件设置。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述锁紧部件包括固定于所述中间部件的第二支架，第二支架具有设定的高度，第二支架的底端固定于中间部件，穿过第二支架设置紧固件，第二支架的设置，有效使得紧固件穿过第二支架能够与待校准的数显扭矩扳子相抵，保证中间部件与待校准的数显扭矩扳子连为一体结构，以带动待校准的数显扭矩扳子的同步转动。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述中间部件为水平设置的托板，托板可有效支撑第二支架。

如上所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，所述锁紧部件与所述转动电机的输出轴分别设于所述中间部件的两侧，以有利于待校准的数显扭矩扳子设置的平衡性。

第二方面，本发明还公开了一种数显扭矩扳子角度校准装置的校准方法，包括如下内容：

将待校准的数显扭矩扳子设于中间部件的一侧，并通过锁紧部件将待校准的数显扭矩扳子与中间部件连为一体；

转动机构带动中间部件和待校准的数显扭矩扳子一同转动，由角度测量部件对待校准的数显扭矩扳子转过的角度进行测量，并与待校准的数显扭矩扳子显示的旋转角度进行比对，实现数显扭矩扳子旋转角度的校准。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明中设置转动机构，转动机构通过中间部件与待校准的数显扭矩扳子连接，实现带动待校准的数显扭矩扳子的一同进行主动转动，可实现匀速旋转，无需人工手动操作，保证待校准的数显扭矩扳子转动的速度均衡性，消除了手动施加动力时的速度及加速度不可控问题，减小了人为操作相应的水平误差。

2)本发明通过转动机构的设置，可实现目标角度的设定，实现固定角度下的主动测量，可调节数显扭矩扳子的旋转速度并且解决了数显扭矩扳子旋转速度不可控的问题；而且可实现360°转动，并且可以在任意位置停止，方便扭矩扳子和角度测量部件随时清零，并且能够进行任意角度校准；同时，可根据不同型号数显扭矩扳子的速度阀值设定旋转速度，满足各种型号数显扭矩扳子的角度校准。

3)本发明通过设置扭矩提供部件，可向待校准的数显扭矩扳子提供恒定、稳定的初始扭矩，实现在初始扭矩状态下的角度校准，满足于部分数显扭矩扳子需要在初始扭矩下工作校准的需求。

4)本发明通过第一支架的设置，可进一步保证转动电机输出轴设置的稳定性。

5)本发明通过在转动电机输出轴穿过中间部件后设置适配器，可消除待校准的数显扭矩扳子与校准装置之间的装配间隙，以此减小装配间隙所带来的对角度校准的影响；配合锁紧部件的设置，可保证待校准的数显扭矩扳子与中间部件的同步旋转。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种数显扭矩扳子角度校准装置的主视图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种数显扭矩扳子角度校准装置的侧视图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种数显扭矩扳子角度校准装置的俯视图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种数显扭矩扳子角度校准装置中转接器的主视图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.步进电机，2.减速机，3.输出轴，4.角度传感器，5.托板，6.转接器，7.待校准的数显扭矩扳子，8.第二支架，9.第一支架，10.支撑架，11.紧固螺栓，12.卡槽，13.电磁阻尼器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中数显扭矩扳子角度校准准确性存在问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种数显扭矩扳子角度校准装置及校准方法。

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1-图3所示，一种数显扭矩扳子角度校准装置，包括支撑架10，支撑架10上方设置中间部件，中间部件与转动机构连接，使得中间部件相对于支撑架可转动设置，在中间部件的上方设置锁紧部件，锁紧部件可实现待校准的数显扭矩扳子7与中间部件的连接；且在旋转中间部件设置角度测量部件。

该角度校准装置，通过将数显扭矩扳子与中间部件连接，由转动机构通过中间部件带动待校准的数显扭矩扳子旋转，通过角度测量部件获得的数据与待校准的数显扭矩扳子本身显示的旋转角度进行比对，实现对数显扭矩扳子旋转角度的校准。

具体地，转动机构包括转动电机，转动电机为步进电机1，步进电机与减速机2连接，减速机与支撑架固定，减速机的输出轴3穿过支撑架10与中间部件连接，而且角度测量部件设于输出轴。

进一步，输出轴穿过中间部件设置，同时，输出轴穿过中间部件设置转接器6，转接器与转接头配合用于同所述待校准的数显扭矩扳子连接，转接器和转接头可消除待校准的数显扭矩扳子与校准装置的装配间隙，并使得待校准的数显扭矩扳子与中间部件有设定的高度。

具体地，参考图4所示，转接器6设有卡槽12，在一些示例中，卡槽12截面可为四边形，卡槽用于同转接头一端的凸部配合，转接头的另一端设置凹槽，该凹槽用于同待校准的数显扭矩扳子头部卡合；在另一些示例中，卡槽截面还可为两个交错布置的四边形，以使得卡槽截面具有8个角，不仅使得卡槽可从多个方向设置转接头，还可方便在校准操作前对待校准的数显扭矩扳子的转动，如当两个四边形交错的角度为45°时，转接头相对于卡槽旋转45°无需旋转90°即可实现安装。

转接头具有多种形式，不同形式的转接头凹槽尺寸设置不同，可配合不同尺寸的数显扭矩扳子。

具体地，卡槽和凹槽的截面均可为矩形；转接头可为转接头套筒。

此外，一种数显扭矩扳子角度校准装置，还包括扭矩提供部件，扭矩提供部件用于向待校准的数显扭矩扳子提供初始扭矩；扭矩提供部件包括电磁阻尼器，待校准的数显扭矩扳子安装完成后，在通过转接器和转接头安装待校准的数显扭矩扳子后，因待校准的数显扭矩扳子头部设置贯穿的凸部，将电磁阻尼器安装于待校准的数显扭矩扳子的上方，电磁阻尼器13内部转动部分与待校准的数显扭矩扳子上端的凸部相连接，外部可与固定架台固定连接，以向待校准的数显扭矩扳子提供初始扭矩。

本实施例中，为了保证输出轴的稳定支撑，支撑架上表面设置第一支架9，输出轴3穿过第一支架9设置，第一支架设置用于支撑输出轴的轴承，且第一支架上表面低于中间部件设置。

在一些示例中，第一支架9为第一门型架，角度测量装置设于第一门型架内侧，输出轴穿过第一支架的水平段设置。

中间部件具体为托板5，托板5与输出轴固定连接，保证输出轴带动托板一同转动；角度测量部件为具有较高精度的角度传感器4。

进一步地，锁紧部件包括固定于托板的第二支架8，第二支架8的底端固定于托板，穿过第二支架设置紧固件，紧固件可为紧固螺栓11，紧固螺栓11穿过第二支架的水平面设置，在数显扭矩扳子与适配器安装后，紧固件与数显扭矩扳子相抵，保证数显扭矩扳子的稳定，且保证托板与数显扭矩扳子连为一体，从而在托板转动时，带动数显扭矩扳子一同转动。

具体地，在一些示例中，第二支架为第二门型架，第二门型架具有设定的高度和设定的宽度，以便将待校准的数显扭矩扳子穿过第二门型架进行安装，第二门型架的水平段高于托板设置，且水平段沿着托板的宽度方向设置。

而且，锁紧部件与输出轴分别设于托板的两侧，即输出轴从托板的一侧穿过并通过转接器与待校准的数显扭矩扳子的一端连接，第二支撑架在托板的另一侧设置，并通过紧固螺栓穿过第二支架从待校准的数显扭矩扳子的上方与待校准的数显扭矩扳子抵接，保证待校准的数显扭矩扳子设置的稳定性和可靠性，以利于角度校准的准确度。

一种数显扭矩扳子角度校准装置的校准方法，包括如下内容：

将待校准的数显扭矩扳子穿过第二支撑架设于中间部件的上方，根据待校准的数显扭矩扳子的型号选择合适的转接头，并通过转接头设置待校准的数显扭矩扳子，转接头设于转接器，数显扭矩扳子头部另一侧(上侧)设置电磁阻尼器；

通过锁紧部件将待校准的数显扭矩扳子与中间部件连为一体；

转动机构带动中间部件和待校准的数显扭矩扳子一同转动，由角度传感器对待校准的数显扭矩扳子转过的角度进行测量，并与待校准的数显扭矩扳子显示的旋转角度进行比对，实现数显扭矩扳子旋转角度的校准。

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 (11)

1.一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，包括：

支撑架，支撑架支撑转动机构；

角度测量部件，设于转动机构；

中间部件，转动机构与设于支撑架一侧的中间部件连接；

锁紧部件，安装于中部部件，且能够同设于中间部件一侧的待校准的数显扭矩扳子相抵，以在中间部件转动时带动数显扭矩扳子一同转动。

2.根据权利要求1所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，还包括扭矩提供部件，扭矩提供部件用于向所述待校准的数显扭矩扳子提供初始扭矩。

3.根据权利要求2所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述转动机构包括转动电机，转动电机的输出轴穿过所述支撑架和所述中间部件设置，且输出轴与中间部件固连。

4.根据权利要求3所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述转动电机输出轴穿过所述中间部件后设置转接器，转接器与转接头配合用于同所述待校准的数显扭矩扳子连接；

转接器设有卡槽，卡槽用于同转接头的一端配合，转接头的另一端设置凹槽，该凹槽用于同待校准的数显扭矩扳子头部卡合；

转接头设有多个，多个转接头的凹槽尺寸相异。

5.根据权利要求4所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述扭矩提供部件包括电磁阻尼器，电磁阻尼器安装到所述待校准的数显扭矩扳子相对于转接头的另一侧。

6.根据权利要求3所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述角度测量部件为安装于所述转动电机输出轴的角度传感器。

7.根据权利要求3所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述支撑架上表面设置第一支架，输出轴穿过第一支架设置，第一支架设置用于支撑输出轴的轴承，且第一支架上表面低于中间部件设置。

8.根据权利要求1所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述锁紧部件包括固定于所述中间部件的第二支架，第二支架具有设定的高度，第二支架的底端固定于中间部件，穿过第二支架设置紧固件。

9.根据权利要求1所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述中间部件为托板。

10.根据权利要求3所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置，其特征在于，所述锁紧部件与所述转动电机的输出轴分别设于所述中间部件的两侧。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的一种数显扭矩扳子角度校准装置的校准方法，其特征在于，包括如下内容：

将待校准的数显扭矩扳子设于中间部件的一侧，并通过锁紧部件将待校准的数显扭矩扳子与中间部件连为一体；

转动机构带动中间部件和待校准的数显扭矩扳子一同转动，由角度测量部件对待校准的数显扭矩扳子转过的角度进行测量，并与待校准的数显扭矩扳子显示的旋转角度进行比对，实现数显扭矩扳子旋转角度的校准。

Images