CN113074866A - 一种底盘测功机扭力校准装置的校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种底盘测功机扭力校准装置的校准方法，该方法包括以下步骤，第一步，拆除底盘测功机的扭力传感器与扭力杠杆的连接，安装扭力校准设备，扭力校准设备包括设备支架和测力传感器，测力传感器的一端通过铰接机构与设备支架相连，测力传感器的另外一端连接有钢带，设备支架上设置有用于向上提升所述测力传感器以使所述钢带拉拽被测滚筒的提升机构，第二步，将底盘测功机扭力校准装置的砝码置于扭力杠杆上，提升机构通过测力传感器向被测滚筒施加校准加载力，调整扭力杠杆水平。

Description

一种底盘测功机扭力校准装置的校准方法

技术领域

本发明涉及校准检定领域中的底盘测功机扭力校准装置的校准方法。

背景技术

机动车检测站使用的接触式汽车底盘测功机是指采用驱动轮与底盘测功机的滚筒相接触的方法和根据力矩平衡远离测量转矩、转速和功率的装置，主要用于直接测量动力装置的输出转矩和转速，通过计算得出有效功率。

底盘测功机包括滚筒和加载电机，加载电机包括感应子和定子，感应子即为电涡流测功器转子，感应子被拖动旋转时出现涡流，该涡流与它产生的磁场相作用，从而产生反向制动力矩，该力矩通过一个扭力杠杆作用到扭力传感器上，该扭力传感器为一个拉压力测量传感器，也就是说扭力杠杆的一端固定于定子上，另外一端与扭力传感器相连，使扭力传感器受拉或受压产生电信号，该电信号的大小与车轮驱动力成正比，经处理后可显示出汽车车轮的驱动力。

为保证该扭力传感器的精度，需要使用扭力校准装置时常对该扭力传感器进行校准，目前常见的扭力校准装置为砝码杠杆式扭力校准装置，即通过套筒在扭力传感器上侧加载、减载砝码，砝码压着扭力传感器，显示扭力值或模拟值，实现扭力的标定。然而现有的校准装置本身也需要进行溯源，即校准装置自身也是需要进行校准的，目前缺少能够对底盘测功机扭力校准装置进行校准的校准设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对底盘测功机扭矩校准装置进行校准的校准方法。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

一种底盘测功机扭力校准装置的校准方法，该方法包括以下步骤，第一步，拆除底盘测功机的扭力传感器与扭力杠杆的连接，安装扭力校准设备，扭力校准设备包括设备支架和测力传感器，测力传感器的一端通过铰接机构与设备支架相连，测力传感器的另外一端连接有钢带，设备支架上设置有用于向上提升所述测力传感器以使所述钢带拉拽被测滚筒的提升机构，钢带的下端与被测滚筒外周固定，钢带具有与被测滚筒相切以使测力传感器轴线与被测滚筒相切的换向相切段；

第二步，将底盘测功机扭力校准装置的砝码置于扭力杠杆上，提升机构通过测力传感器向被测滚筒施加校准加载力，调整扭力杠杆水平。

在所述第二步中，通过以下方式向扭力杠杆上放置砝码，选择底盘测功机额定吸收扭力的10%、30%、50%、80%和100%作为校准点，按升序逐级施加相应载荷，然后按降序逐渐减少相应载荷，分别读取加载和减载的示值，重复三次。

在所述第一步中，在被测滚筒中段占全长80%的表面上均匀选取3处，用长量爪游标卡尺或л尺测量每处的直径3次，取3次测量的平均值作为被测滚筒的直径。

分别选取被测滚筒的中部及距离两端端面200mm处三个测量点安装钢带。

钢带远离所述测力传感器的一端设有用于与被测滚筒外周固定连接的固定结构，钢带上于固定结构的上侧具有用于绕经被测滚筒换向并与被测滚筒相切的所述换向相切段。

固定结构为磁吸固定结构、负压吸盘固定结构或胶粘固定结构。

钢带远离所述测力传感器的一端为用于与被测滚筒缠绕固定连接以使得所述测力传感器轴线与被测滚筒外周面相切的缠绕固定端，缠绕固定端包括与被测滚筒外周面接触配合的内圈段和压紧于所述内圈段外侧的所述换向相切段。

缠绕固定端包括内周用于与被测滚筒接触配合的缠绕框架，缠绕固定端还包括与缠绕框架相连的换向相切段，缠绕固定端与被测滚筒缠绕固定时，换向相切段将缠绕框架压紧于被测滚筒上后通过缠绕框架的内孔与被测滚筒的外周面接触相切。

所述设备支架为门型架，设备支架包括支架横梁和固定于支架横梁两端的支腿，支架横梁上设置有螺杆穿孔，螺杆穿孔中穿装有连接螺杆，测力传感器通过所述铰接机构连接于连接螺杆上而实现与设备支架相连，提升机构包括螺纹连接于所述连接螺杆上端的施力手轮。

所述设备支架包括长度垂直于被测滚筒轴向设置的支架横梁，提升机构包括顶升于支架横梁一端底部的顶升缸，支架横梁的另外一端支撑于底盘测功机的工作台上。

本发明的有益效果为：在对底盘测功机扭力校准装置进行校准时，断开扭力传感器与扭力杠杆的连接，扭力校准设备的钢带与被测滚筒相连，由于铰接机构和换向相切段与被测滚筒的绕经换向关系，无论提升机构怎么提升，钢带始终都会与被测滚筒相切，即测力传感器的轴线始终会与被测滚筒相切，将底盘测功机扭力校准装置的砝码连接于扭力杠杆上，提升机构通过测力传感器、钢带向被测滚筒传递扭力，从而将扭力杠杆调整至水平，就可以实现对砝码的校准。

附图说明

图1是底盘测功机扭力校准装置的校准方法的实施例1中扭力校准设备的结构示意图；

图2是图1中支架横梁的俯视图；

图3是图1的使用状态图；

图4是图1中钢带与被测滚筒，及被测滚筒与扭力传感器的配合示意图；

图5是本发明中校准方法的实施例2中扭力校准装置的结构示意图；

图6是本发明中校准方法的实施例3中钢带与被测滚筒的配合示意图；

图7是本发明中校准方法的实施例4中钢带与被测滚筒的配合示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是图7中缠绕固定端的结构示意图。

具体实施方式

本发明中底盘测功机扭力校准装置的校准方法的实施例1如图1~4所示：该方法包括以下步骤，第一步，拆除底盘测功机的扭力传感器与扭力杠杆的连接，将加载电机的定子与转子固定在一起，安装扭力校准设备，扭力校准设备包括设备支架和测力传感器，测力传感器的一端通过铰接机构与设备支架相连，测力传感器的另外一端连接有钢带，设备支架上设置有用于向上提升所述测力传感器以使所述钢带拉拽被测滚筒的提升机构，钢带的下端与被测滚筒外周固定，钢带具有与被测滚筒相切以使测力传感器轴线与被测滚筒相切的换向相切段；

第二步，将底盘测功机扭力校准装置的砝码置于扭力杠杆上，提升机构通过测力传感器向被测滚筒施加校准加载力，调整扭力杠杆水平。

在所述第二步中，通过以下方式向扭力杠杆上放置砝码，选择底盘测功机额定吸收扭力的10%、30%、50%、80%和100%作为校准点，按升序逐级施加相应载荷，然后按降序逐渐减少相应载荷，分别读取加载和减载的示值，重复三次。

在所述第一步中，在被测滚筒中段占全长80%的表面上均匀选取3处，用长量爪游标卡尺或л尺测量每处的直径3次，取3次测量的平均值作为被测滚筒的直径。

分别选取被测滚筒的中部及距离两端端面200mm处三个测量点安装钢带。钢带对被测滚筒产生的扭力与砝码对被测滚筒产生的扭力平衡，从而可以对底盘测功机扭力校准装置的砝码进行校准。

扭力校准设备包括设备支架，设备支架包括长度沿左右方向延伸的支架横梁2，支架横梁2的左端设置有长度沿前后方向延伸的防倾翻梁1，防倾翻梁与支架横梁构成T形结构。支架横梁上沿长度方向间隔开设有多个螺杆穿孔9，扭力校准装置还包括用于穿装于对应螺杆穿孔中的连接螺杆3，连接螺杆上于支架横梁的上侧螺纹连接有挡止螺母4，连接螺杆的底部通过铰接机构5连接有测力传感器，铰接机构具有轴线与被测滚筒轴线并列设置的铰接轴线，也就是说测力传感器6通过连接螺杆3连接于设备支架上。

测力传感器的另外一端连接有钢带7，钢带7远离所述测力传感器6的一端设有用于与被测滚筒11外周固定连接的固定结构，本实施例中的固定结构为一块长度沿被测滚筒轴向延伸的磁铁31，磁铁构成用于与被测滚筒吸附连接的磁吸固定结构，钢带厚度为0.1mm，钢带上于固定结构的上侧具有用于绕经被测滚筒换向并与被测滚筒相切的换向相切段30。

设备支架上设置有用于向上提升测力传感器以使所述钢带拉拽被测滚筒的提升机构，钢带向被测滚筒施加切向力，在本实施例中，提升机构包括顶升于支架横梁一端底部的顶升缸8，顶升缸8的底部设置有支撑座10，支撑座具有倾斜布置的支撑面，顶升缸的上端与支架横梁右端铰接相连。

使用时如图3所示，将支架横梁2的左端支撑于底盘测功机的工作台16左侧，将支撑座置于底盘测功机的工作台右侧，支架横梁2沿垂直于被测滚筒11轴向横跨被测滚筒，将与被测滚筒相连的电机锁死，电机锁死是指将电机的定子与转子固定在一起，钢带下端的磁铁31与被测滚筒吸附固定连接，磁铁上侧的换向相切段30绕经被测滚筒11换向后与测力传感器6相连，换向相切段由钢带的一段构成，钢带与测力传感器的连接可以通过锁扣连接，也可以通过螺钉方式连接。扭力校准装置还包括用于与支架横梁远离顶升缸的一端挡止配合以防止支架横梁左右移动的阻挡结构15，阻挡结构可以是相对工作台固定设置的挡块，这样当顶升缸8对支架横梁右端顶升时，支架横梁左端不会左右移动，防倾翻梁保证了顶升过程中支架横梁不会前后侧翻，从而保证了顶升过程的稳定性。顶升缸在对支架横梁顶升时，换向相切段与被测滚筒的相切位置会发生变化，但是换向相切段会始终与被测滚筒相切，由于铰接机构的自由度，因此测力传感器的轴线也会始终与被测滚筒相切，通过钢带向被测滚筒传递扭力，固定结构和环形相切段的总长小于被测滚筒的周长，因此换向相切段为单层结构，这样换向相切段与被测滚筒相切的位置只有换向相切段这一层的厚度，如果换向相切段的厚度为d的话，那么影响力臂的尺寸只有d的一半，也就是说如果换向相切段的厚度为0.1mm的话，影响力臂的尺寸只有0.05mm，完全可以忽略不计，从而可以准确的计算出被测滚筒所受到的扭矩，从而保证校准的准确性，之所以采用钢带，是因为钢带能够在较薄尺寸下满足受力要求，而且钢带受拉伸时不会影响大的弹性变形，不会影响测力传感器的读数，钢带越薄，钢带与被测滚筒的相切位置与滚筒中心之间的力臂受钢带厚度影响就越小。采用现在的这种一端支撑、一端顶升的支架横梁结构，使得本支架横梁的通用性比较强，因为不同厂家，被测滚筒的跨度长度是不同的，而且其重量较轻，方便计量人员携带，在本实施例中，选用一个长度较长的支撑，可以对多种跨度的底盘测功机的扭力校准装置进行校准，只需选取连接螺杆穿装于对应位置的螺杆穿孔中即可。

被测滚筒与加载电机的转子（图中未示出）相连，加载电机的定子（图中未示出）上固定有扭力杠杆39，正常使用时，扭力杠杆远离被测滚筒的一端连接有扭力传感器40，扭力传感器为一个测力传感器，在本实施例中，需要断开扭力传感器40与扭力杠杆39的连接，扭力传感器放倒，底盘测功机扭力校准装置的砝码41放置于扭力杠杆39上，转子与定子固定一起后，钢带7对被测滚筒11施加切向加载力后，该力会通过转子、定子传动到扭力杠杆上。通过提升机构调整扭力杠杆至水平，钢带对被测滚筒的扭矩与砝码对被测滚筒的扭矩平衡，从而实现对砝码进行校准。

在本发明的其它实施例中：测力传感器与连接螺杆之间的铰接机构还可以是虎克铰接机构或万向铰接机构；钢带的厚度还可以是2mm或3mm等；固定结构用于实现钢带下端与被测滚筒外周的固定，固定结构还可以是粘胶固定结构或者负压吸盘固定结构等。

一种底盘测功机的扭力校准方法的实施例2如图5所示：实施例2与实施例1不同的是，设备支架为门型架，设备支架包括支架横梁2和固定于支架横梁两端的支腿17，支架横梁上设置有螺杆穿孔，螺杆穿孔中穿装有连接螺杆，测力传感器通过铰接机构连接于连接螺杆上而实现与设备支架相连，提升机构包括螺纹连接于所述连接螺杆上端的施力手轮18。使用时将两个支腿分别置于底盘测功机的工作台左右两侧，通过旋转施力手轮，测力传感器6通过钢带7拉拽被测滚筒。

一种底盘测功机的扭力校准方法的实施例3如图6所示：实施例3与实施例1不同的是，钢带的下端为缠绕固定端，钢带通过缠绕固定端与被测滚筒11的缠绕来实现钢带与被测滚筒的固定，同时保证测力传感器的轴线与被测滚筒相切，具体的，缠绕固定端包括与被测滚筒外周面接触配合的内圈段13和压紧于内圈段13外侧的换向相切段30，内圈段13内壁上具有用于增加与被测滚筒之间摩擦力的摩擦层，摩擦层由固定于内圈段上的胶层构成。换向相切段将内圈段压紧固定于被测滚筒外周后，然后换向与测力传感器相连。图中项7表示钢带；项39表示扭力杠杆；项40表示扭力传感器。

一种底盘测功机的扭力校准方法的实施例4如图7所示：实施例4与实施例3不同的是，缠绕固定端并非是一个单根的钢带段结构，缠绕固定端包括一个由单根钢带构成的换向相切段30，以及连接于换向相切段下端的缠绕框架20，在本实施例中，缠绕框架为方框结构，其包括上侧边21、下侧边22及连接于上侧边、下侧边之间的连接竖边23，缠绕框架的各边也由钢带制成，使用缠绕框架20的目的是为了利用缠绕框架的内孔24，缠绕固定端在与被测滚筒11缠绕连接时，缠绕框架20缠绕于被测滚筒上，换向相切段30绕过下侧边22后将下侧边22压紧固定于被测滚筒11上，然后换向相切段30就能够通过缠绕框架的内孔24直接与被测滚筒11相切，这样缠绕固定端与被测滚筒相切的位置只有换向相切段30这一层的厚度，如果换向相切段的厚度为d的话，那么影响力臂的尺寸只有d的一半，也就是说如果换向相切段的厚度为0.1mm的话，影响力臂的尺寸只有0.05mm，完全可以忽略不计，从而保证校准的准确性。缠绕固定端的上端与测力传感器相连。在本发明的其它实施例中，缠绕框架也可以是圆形框架。图中项7表示钢带。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种底盘测功机扭力校准装置的校准方法， 其特征在于：该方法包括以下步骤，第一步，拆除底盘测功机的扭力传感器与扭力杠杆的连接，安装扭力校准设备，扭力校准设备包括设备支架和测力传感器，测力传感器的一端通过铰接机构与设备支架相连，测力传感器的另外一端连接有钢带，设备支架上设置有用于向上提升所述测力传感器以使所述钢带拉拽被测滚筒的提升机构，钢带的下端与被测滚筒外周固定，钢带具有与被测滚筒相切以使测力传感器轴线与被测滚筒相切的换向相切段；

第二步，将底盘测功机扭力校准装置的砝码置于扭力杠杆上，提升机构通过测力传感器向被测滚筒施加校准加载力，调整扭力杠杆水平。

2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：在所述第二步中，通过以下方式向扭力杠杆上放置砝码，选择底盘测功机额定吸收扭力的10%、30%、50%、80%和100%作为校准点，按升序逐级施加相应载荷，然后按降序逐渐减少相应载荷，分别读取加载和减载的示值，重复三次。

3.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：在所述第一步中，在被测滚筒中段占全长80%的表面上均匀选取3处，用长量爪游标卡尺或л尺测量每处的直径3次，取3次测量的平均值作为被测滚筒的直径。

4.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：分别选取被测滚筒的中部及距离两端端面200mm处三个测量点安装钢带。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的校准方法，其特征在于：钢带远离所述测力传感器的一端设有用于与被测滚筒外周固定连接的固定结构，钢带上于固定结构的上侧具有用于绕经被测滚筒换向并与被测滚筒相切的所述换向相切段。

6.根据权利要求5所述的校准方法，其特征在于：固定结构为磁吸固定结构、负压吸盘固定结构或胶粘固定结构。

7.根据权利要求1~4任意一项所述的校准方法，其特征在于：钢带远离所述测力传感器的一端为用于与被测滚筒缠绕固定连接以使得所述测力传感器轴线与被测滚筒外周面相切的缠绕固定端，缠绕固定端包括与被测滚筒外周面接触配合的内圈段和压紧于所述内圈段外侧的所述换向相切段。

8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于：缠绕固定端包括内周用于与被测滚筒接触配合的缠绕框架，缠绕固定端还包括与缠绕框架相连的换向相切段，缠绕固定端与被测滚筒缠绕固定时，换向相切段将缠绕框架压紧于被测滚筒上后通过缠绕框架的内孔与被测滚筒的外周面接触相切。

9.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述设备支架为门型架，设备支架包括支架横梁和固定于支架横梁两端的支腿，支架横梁上设置有螺杆穿孔，螺杆穿孔中穿装有连接螺杆，测力传感器通过所述铰接机构连接于连接螺杆上而实现与设备支架相连，提升机构包括螺纹连接于所述连接螺杆上端的施力手轮。

10.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述设备支架包括长度垂直于被测滚筒轴向设置的支架横梁，提升机构包括顶升于支架横梁一端底部的顶升缸，支架横梁的另外一端支撑于底盘测功机的工作台上。

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