CN113155356A

CN113155356A - 扭矩测量车校准装置

Info

Publication number: CN113155356A
Application number: CN202010014787.2A
Authority: CN
Inventors: 杨鑫; 李辰; 郑云宇
Original assignee: Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Current assignee: Beijing Foton Cummins Engine Co Ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2040-01-07
Also published as: CN113155356B

Abstract

本发明提出了一种扭矩测量车校准装置，包括支架、承载台、平衡机构以及支撑机构。其中平衡机构包括连接板、两个杠杆力臂、两个砝码吊架以及两个花键轴套，连接板上设置有水平仪，两个花键轴套分别位于连接部的两侧并垂直设置在连接板的中心，两个杠杆力臂分别位于连接板的两端，杠杆力臂上设置有砝码吊架；花键轴套可与装置在扭矩测量车上的花键轴啮合，并通过花键轴将力矩传递至扭矩测量车。本发明提供的扭矩测量车校准装置实现了对扭矩测量车的校准或标定，解决了缺乏对扭矩测量车进行标定或校准的工具的问题。并且，使用本发明提供的校准装置不需要拆卸扭矩测量车即可进行校验，避免了扭矩传感器频繁的拆卸对于传感器的精度存在影响。

Description

扭矩测量车校准装置

技术领域

本发明涉及扭矩传感器校准技术领域，尤其涉及一种扭矩测量车校准装置。

背景技术

扭矩校准体系与方法，内容包括扭矩国家基准、扭矩计量标准器具以及扭矩计量工作器具。其中标准扭矩仪、扭矩标准装置、扭力扳手检定装置归属计量标准器具；32作扭矩仪、扭转实验机、扭力扳手、扭矩传感器等归属工作计量器具。各国的扭矩校准方法视条件各有差异，但日趋相同，主要包括以下两种校准方法：

(1)对易于携带的扭矩工作计量器具，送到具有高一等级计量标准的计量部门去校准。校准好的器具在运输过程中，避免受到振动、撞击、潮湿和温度的影响，以防丧失原有的准确度。

(2)对不便于运输的扭矩计量标准装置和工作计量器具,由高等级仪器计量校准实验室将可携式传递标准寄送或派专员携送至下级计量技术机构进行仪器校准。

扭矩传感器和测量仪从实验室测试仪逐步转化为工业化仪表，广泛应用于机电设备的自动控制、状态检测和故障报警。随着工业化扭矩仪进程加速，许多扭矩传感器已成为机器的一个零件。实验台架、生产台架的扭矩传感器，安装环境条件苛刻，扭矩传感器校准困难。并且扭矩传感器频繁的拆卸对于传感器的精度存在影响，扭矩测量车(参见图1a、图1b)用于对扭矩传感器的在线校准。但是目前没有能够对扭矩测量车进行标定或校准的工具。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种扭矩测量车校准装置，其可对扭矩测量车进行标定或校准。

本发明提供的扭矩测量车校准装置，包括：

支架；

承载台，其设置在所述支架上，用于承载扭矩测量车；

平衡机构，其用于向所述的扭矩测量车施加力矩，所述平衡机构包括连接板、两个杠杆力臂、两个砝码吊架以及两个花键轴套，所述连接板上设置有水平仪，两个所述花键轴套分别位于所述连接部的两侧并垂直设置在所述连接板的中心，两个所述杠杆力臂分别位于所述连接板的两端，所述杠杆力臂的一端与所述连接板相连，所述杠杆力臂的另一端设置有所述砝码吊架；所述花键轴套可与装置在所述扭矩测量车上的花键轴啮合，并通过所述花键轴将所述力矩传递至所述扭矩测量车；以及

支撑机构，其设置在所述支架上，所述支撑机构用于支撑所述平衡机构并使所述平衡机构可绕所述花键轴套的轴线转动。

优选地，所述支撑机构包括支撑块，所述支撑块上设置有贯穿其两端的凹槽，所述凹槽的两个侧壁顶部分别设置有贯穿所述侧壁的安装槽，两个所述花键轴套可转动地安装在所述安装槽内。

优选地，所述支撑机构还包括支撑柱以及相互配合的滑轨和滑块，所述滑轨设置在支架上，所述支撑柱的底部与所述滑块相连，所述支撑柱的顶部与所述支撑块相连，当所述滑块沿所述滑轨滑动时带动所述平衡机构移动。

优选地，所述支撑块底部设置有卡口，所述支撑柱的顶部设置为与所述卡口相适配的卡块，所述支撑块与所述支撑柱通过所述卡口和所述卡块形成卡接。

优选地，两个所述花键轴套与所述连接板通过法兰相连。

优选地，两个所述花键轴套的内花键的形状和/或尺寸不同。

优选地，所述杠杆力臂的另一端设置有刀口槽，所述刀口槽内安装有刀口，所述砝码吊架上设置有与所述刀口相对应的V型槽，所述V型槽卡装在所述刀口上。

优选地，所述杠杆力臂与所述连接板为可拆卸连接。

优选地，所述杠杆力臂上设置有水平调节螺母。

优选地，所述支架底部设置有脚轮和调整螺杆。

与现有技术相比，本发明提供的扭矩测量车校准装置实现了对扭矩测量车的校准或标定，解决了缺乏对扭矩测量车进行标定或校准的工具的问题。并且，使用本发明提供的校准装置不需要拆卸扭矩测量车即可进行校验，避免了扭矩传感器频繁的拆卸对于传感器的精度存在影响。通过设置可拆卸的杠杆力臂以及可转动的支撑柱，使得扭矩测量车校准装置在不使用时可折叠，便于收纳保存。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1a为装配有花键轴的一种扭矩测量车的结构示意图；

图1b为装配有花键轴的另一种扭矩测量车的结构示意图；

图2为本发明一实施例中提供的扭矩测量车校准装置的结构示意图；

图3a为装配有一种扭矩测量车与扭矩测量车校准装置的的装配示意图；

图3b为装配有另一种扭矩测量车与扭矩测量车校准装置的的装配示意图；

图4为本发明一实施例中提供的扭矩测量车校准装置的贮存状态结构示意图；

图5为本发明一实施例中提供的支架的结构示意图；

图6为本发明一实施例中提供的未装配砝码吊架的平衡机构的结构示意图；

图7为本发明一实施例中提供的连接板的结构示意图；

图8为本发明一实施例中提供的花键轴套的剖视图；

图9为图6中A-A处的剖视图；

图10为图6中I处的放大图；

图11为本发明一实施例中提供的砝码吊架的剖视图；

图12为本发明一实施例中提供的收纳状态时支撑机构的剖视图；

图13a为与一种扭矩测量车相适配的一种花键轴的结构示意图；

图13b为与另一种扭矩测量车相适配的另一种花键轴的结构示意图。

附图标记说明：

100、支架；110、上支架；111、上横杆；112、上连杆；120、下支架；121、下横杆；122、下连杆；130、支撑杆；140、脚轮；150、调整螺杆；160、安装杆；161、凹口；200、承载台；210、定位块；220、锁紧压板；300、平衡机构；310、连接板；311、安装通孔；312、安装孔；320、杠杆力臂；330、砝码吊架；331、砝码承重台；332、V型槽；340、花键轴套；341、法兰盘；342、内花键；343、A花键轴套；344、B花键轴套；350、水平仪；360、水平调节螺母；370、弯板；371、刀口槽；372、刀口；400、支撑机构；410、支撑块；411、凹槽；412、弧形安装槽；420、支撑柱；430、滑轨；440、滑块；500、扭矩测量车；510、通孔；520、槽口；600、花键轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图2所示，本实施例中提供的扭矩测量车500校准装置(以下简称校准装置)，包括支架100、承载台200、平衡机构300以及支撑机构400。

支架100用于安装承载台200和支撑机构400，支撑机构400用于支撑平衡机构300，如图1-5所示，支架100包括上支架110、下支架120以及连接上、下支架120的支撑杆130。下支架120包括两根相互平行的下横杆121以及与两根下横杆121垂直连接的下连杆122；上支架110为矩形框架结构，包括三根相互平行的上横杆111以及与三根上横杆111垂直连接的两根上连杆112上连杆112下连杆122。为了使校准装置便于移动，在两根下横杆121的两端均设置有脚轮140，为了使校准装置在使用时能够保持稳定，防止脚轮140移动，在两根下横杆121的两端均设置有调整螺杆150，当需要保持稳定不移动时，调节调整螺杆150使其接地并使脚轮140悬空即可。

承载台200安装在上支架110上，用于承载扭矩测量车500。如图1-3所示，承载台200上设置有多个定位块210和多个锁紧压板220，安装扭矩测量车500时，定位块210卡装扭矩测量车500的通孔510或槽口520内，通过定位块210确定扭矩测量车500的精确放置位置，保证不会偏心；通过锁紧压板220来固定并限制扭矩测量车500上下移动，确保不会发生安全事故。

平衡机构300用于向的扭矩测量车500施加力矩，如图6所示，平衡机构300包括连接板310、两个杠杆力臂320、两个砝码吊架330以及两个花键轴套340。连接板310上设置有水平仪350，通过水平仪350确认杠杆是否平稳。如图7所示，连接板310的中心位置设置有安装通孔311，围绕该安装通孔311均匀分布有多个安装孔312，安装通孔311和安装孔312形成了类似法兰盘的结构；如图8-9所示，花键轴套340一端的外缘设置有与连接板310上的装通孔和安装孔312相对应的法兰盘341，两个花键轴套340分别位于连接板310的两侧，两个花键轴套340通过法兰垂直连接在连接板310的中心位置，此时，两个花键轴套340的轴线与连接板310的中心垂线三者重合；两个花键轴套340的内花键342的形状和/或尺寸可以相同也可以不同，在本实施例中，A花键轴套343与B花键轴套344的内花键342的形状和尺寸不相同，用以匹配不同型号的扭矩测量车500上的花键轴600。校准时，花键轴套340与装置在扭矩测量车500上的花键轴600啮合，并通过花键轴600将力矩传递至扭矩测量车500。两个杠杆力臂320分别设置在连接板310长度方向的两端，杠杆力臂320的一端与连接板310可拆卸连接，在本实施例中，杠杆力臂320与连接板310通过分别设置在两者上的多个连接孔以及与这些连接孔相配合的螺栓和螺母形成可拆卸连接。两个杠杆力臂320上均设置有水平调节螺母360。如图1所示，两个砝码吊架330分别设置在两个杠杆力臂320的另一端；砝码吊架330上设置有砝码承重台331，用于校准时放置砝码。杠杆力臂320与砝码吊架330连接的一端安装有一弯板370(如图10所示)，该弯板370上开始有刀口372槽371，刀口372槽371内安装有刀口372；砝码吊架330(如图11所示)上部设置为一环状结构，该环状结构顶部的内壁上设置有与刀口372相对应的V型槽332，所述V型槽332卡装在刀口372上从而使砝码吊架330吊装在杠杆力臂320上；由于V型槽332与刀口372的相互配合，使得校准过程中砝码吊架330不会发生晃动，从而确保杠杆力臂320的长度为预设的长度。

如图12所示，支撑机构400用于支撑平衡机构300并使平衡机构300可绕花键轴套340的轴线转动。支撑机构400包括支撑块410、支撑柱420以及相互配合的滑轨430和滑块440。支撑块410上设置有贯通支撑块410两端的凹槽411，凹槽411的两个侧壁顶部分别设置有贯通侧壁的安装槽412，该安装槽412与两个花键轴套340相适配，两个花键轴套340可转动地安装在安装槽412内。滑轨430设置在支架100的下连杆122上，支撑柱420的底部与滑块440相连，支撑柱420的顶部与支撑块410相连，移动滑块440沿滑轨430滑动时带动平衡机构300沿下连杆122的延伸方向移动，使得扭矩测量车500的花键轴600伸入或者移出花键轴套340。

为了使校准装置易于收纳，可将支撑轴设计为其轴线转动的形式，或者将支撑块410与支撑柱420设计为卡接，如在支撑块410底部设置卡口(可以是正方形卡口，也可以是带有卡槽的圆形卡口等)，在支撑柱420的顶部设置与该卡口相适配的卡块，将卡块插入卡口后形成卡接。

扭矩测量车500进行校准前，需要安装上相适配的花键轴600，如图13a中的花键轴600可与图1a中的扭矩测量车500相适配，如图13b中的花键轴600可与图1b中的扭矩测量车500相适配。花键轴600的一端具有外花键，另一端的外缘设置有法兰盘，花键轴600和扭矩测量车500为法兰连接。

校准时，使花键轴套340的轴线与扭矩测量车500上的花键轴600的轴线重合，移动滑块440沿滑轨430滑动时带动平衡机构300沿下连杆122的延伸方向移动，使得扭矩测量车500的花键轴600伸入花键轴套340内，此时花键轴套340与装置在扭矩测量车500上的花键轴600啮合，并通过花键轴600将力矩传递至扭矩测量车500。校准结束后，取下砝码吊架330，移动滑块440，使得支撑机构400带动平衡机构300远离扭矩测量车500，使扭矩测量车500的花键轴600从花键轴套340内移出，再将支撑块410拔出，同时旋转90°，使花键轴套340的轴线与扭矩测量车500上的花键轴600的轴线垂直，使其中一个杠杆力臂320放置在承载台200上，为了便于防止拆下另一个杠杆力臂320，也将其放置在承载台200上(如图4所示)，通过上述设计，可使得该校准装置在收纳时不需要将两个杠杆力臂320都从连接板310上拆卸，简化收纳步骤，并且不会额外增大收纳空腔。为了便于放置取下的砝码吊架330，可以在下连杆122上增设两根安装杆160，两根安装杆160的两端均设置有用于悬挂砝码吊架330的凹口161。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及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：其依然可以对前述实施方式或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实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种扭矩测量车校准装置，其特征在于，包括：

支架；

承载台，其设置在所述支架上，用于承载扭矩测量车；

2.根据权利要求1所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述支撑机构包括支撑块，所述支撑块上设置有贯穿其两端的凹槽，所述凹槽的两个侧壁顶部分别设置有贯穿所述侧壁的安装槽，两个所述花键轴套可转动地安装在所述安装槽内。

3.根据权利要求2所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述支撑机构还包括支撑柱以及相互配合的滑轨和滑块，所述滑轨设置在支架上，所述支撑柱的底部与所述滑块相连，所述支撑柱的顶部与所述支撑块相连，当所述滑块沿所述滑轨滑动时带动所述平衡机构移动。

4.根据权利要求1所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述支撑块底部设置有卡口，所述支撑柱的顶部设置为与所述卡口相适配的卡块，所述支撑块与所述支撑柱通过所述卡口和所述卡块形成卡接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，两个所述花键轴套与所述连接板通过法兰相连。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，两个所述花键轴套的内花键的形状和/或尺寸不同。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述杠杆力臂的另一端设置有刀口槽，所述刀口槽内安装有刀口，所述砝码吊架上设置有与所述刀口相对应的V型槽，所述V型槽卡装在所述刀口上。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述杠杆力臂与所述连接板为可拆卸连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述杠杆力臂上设置有水平调节螺母。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩测量车校准装置，其特征在于，所述支架底部设置有脚轮和调整螺杆。