CN116989998A - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了检测装置，属于机械设备检测技术领域，包括底板、锁紧环和夹紧测试块，多个所述锁紧环安装于所述底板上，锁紧环开设有液压膨胀槽和锁紧孔，所述夹紧测试块安装于所述锁紧孔内，所述液压膨胀槽连接有输入接口、输出接口和压力表，所述输入接口和所述输出接口连接有液压系统，所述底座内设有用于热量交换的换热管组，所述换热管组连接有油泵和油箱并形成循环回路，所述油箱内设有控制油温的加热系统。本发明的检测过程自动执行，一次检测两件产品，提高了检测有效性和降低了检测成本，且能通过调控测试环境温度来保障产品耐用效果。

Description

检测装置

技术领域

本发明属于机械设备检测技术领域，具体涉及检测装置。

背景技术

锁紧环在重型机械领域得到充分应用，锁紧环是大型组件传动的锁紧装置，对于传动轴来说，其锁紧动作是依靠锁紧环内孔在液压作用下产生膨胀，对轴体所在的箱体外圆产生抱紧力，形成接触面间的过盈配合，最终使得主轴在所需角度时定位固定。加工锁紧环后，需要将锁紧环与轴体以及箱体安装，但无法对锁紧环锁紧后传递的扭矩进行校正和检测，导致锁紧环锁传递的扭矩达不到限定值或过载，如果扭矩过小达不到规定的扭矩，会提前打滑无法实现传动，如果扭矩过大，会造成过载使设备损坏，例如齿轮损坏，电机烧坏等；另外，锁紧环的金属疲劳强度也需要达到规定指标，以保证一定环境下的使用寿命。

现有技术中，存在对锁紧环金属强度以及力矩测试的实验装置，该类装置需要将传动轴、箱体以及锁紧环进行装配，并模拟轴体工作状态，通过拟真试验对锁紧环、轴体进行测试，但该种方法耗时长、消耗成本高，并且无法模拟不同工作环境中锁紧环的锁紧效果，导致检测有效性降低。

申请号为US16697477的美国发明专利，公开了一种密封测试系统，包括驱动系统、由驱动系统驱动的旋转轴；还包括第一密封测试子组件，第一密封测试子组件包括联接到旋转轴的第一旋转部件、位于第一旋转部件附近的第一固定部件以及设置在旋转部件与固定部件之间的第一密封界面处的第一测试密封件；以及第二密封测试子组件，第二密封测试子组件包括联接到旋转轴的第二旋转部件、邻近第二旋转部件定位的第二固定部件以及布置在旋转部件与固定部件之间的第二密封界面处的第二测试密封件。该系统另外包括未对准组件，该未对准组件联接到第一固定构件和第二固定构件，以使第一固定构件和第二固定构件移动相同的距离，从而在第一密封界面和第二密封界面处提供相等的未对准。该发明能对机械中使用的密封件进行密封测试，以保证成品能提供可靠的密封效果和寿命，但该系统在面对锁紧环的检测时，在以下技术层面存在改进空间：锁紧环不易形成内侧、外侧定位，不易实现检测前安装；仅能对密封环进行气密性检测，无法提供其扭矩测试以及高温测试，不利于保证成品的寿命和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于操作、检测成本低且检测结果可靠有效的用于锁紧环的测试装置。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

测量装置，包括：底板和至少两个锁紧环，锁紧环安装于底板，锁紧环设有液压膨胀槽和锁紧孔，液压膨胀槽为密闭环形槽且连接有输入接口、泄压接口以及压力表，输入接口与泄压接口连接有液压系统，锁紧孔内配合设置有夹紧测试块，夹紧测试块装配连接有用于夹紧力测试的扭矩倍增器。液压系统通过输入接口向液压膨胀槽内输入液压油，使液压膨胀槽内外两侧壁体膨胀实现对夹紧测试块的夹紧，此时压力表对液压膨胀槽内油压检测，根据液压系统的释放油压与压力表的检测油压对比，实现锁紧环夹紧密封性检测，之后将扭矩倍增器套入夹紧测试块形成连接，调整扭矩倍增器的力矩至指定数值，通过手动径向转动扭矩倍增器的手柄，观察夹紧测试块是否相对锁紧环存在转动现象，若无相对转动即为夹紧力合格，避免产品装机后锁紧力不够导致漏油、渗油等质量问题产生。

优选地，还包括定位块，锁紧环开设有定位槽，定位块卡紧在定位槽内，定位块锁紧固定在底板上。定位块在定位槽内卡紧的同时与底板固定连接，进一步紧固锁紧环在底板上的连接，避免锁紧环与底板连接存在松动导致密封测试和锁紧力测试失效，也防止液压系统施加油压后油液泄露污染操作台以及工作人员双手。

优选地，液压系统连接有测试系统，测试系统包括PLC控制器，PLC控制器能够控制液压系统进行加压、保压、泄压的循环液压动作。PCL控制器控制液压系统进行循环的液压动作持续固定时长，保证锁紧环无渗油漏油，保证锁紧环对夹紧测试块密封连接，提高后续测试锁紧力的结果有效性，进一步防止产品安装后的问题产生。

优选地，还包括反作用力块，反作用力块安装于底板上位于锁紧环一侧，反作用力块用于安装扭矩倍增器。反作用力块便于扭矩倍增器的安装，扭矩倍增器通过反作用力块形成与底板的固定，保证扭矩倍增器的手柄受力时不会发生在除水平径向上的偏移，防止扭转时夹紧测试块相对锁紧环径向倾斜或滑移造成二者磨损，影响成品质量，同时避免影响测试结果有效性。

优选地，底板内部中空并设置有换热管组，换热管组连接有油泵和油箱并形成循环回路，油箱内设有能控制油液温度的控温系统，换热管组通过油液对底板热量传递。油泵将油箱内油液输送至换热管组，同时油箱通过温控系统改变流入换热管组内油液温度，换热管组对底板导热，底板热量向锁紧环的液压膨胀槽传热，实现在不同环境温度下的夹紧力测试，保证锁紧环装配后在特有环境下的使用寿命和对轴体的锁紧效果，提高产品使用的安全性能。

优选地，换热管组包括蛇形管以及多个固定套，固定套两端分别与相近的蛇形管管壁内侧密封连接，固定套内滑动连接有活塞杆，活塞杆两末端位于蛇形管内且固定有圆板，蛇形管两端穿过底板，蛇形管两端分别连接油泵和油箱。蛇形管的扭曲形态提高了其与底板的接触面，提高对底板的导热效果，有利于环境温度调控的准确性，油液在蛇形管内流动时作用圆板，圆板对油液阻流减缓流速，进一步提高导热效果，圆板受油液冲击时带动活塞杆在固定套内滑移，使同一活塞杆上另一侧的圆板在蛇形管内移动，促进蛇形管内油液温度均衡，防止热量集中过热导致液压膨胀槽内压力过高引发泄漏，随着油液持续流动能形成活塞杆在固定套内的来回滑移，使圆板对油液朝蛇形管内壁不同方向导流，有助于热量对蛇形管的传导，提高底板温度控制效果，固定套限定了蛇形管相邻管体之间的间距，有利于避免管体温度过高形成彼此粘连。

优选地，控温系统包括多个电加热棒，电加热棒设于油箱内顶端且连接有同一个电流控制器，油箱设有用于监测油温的温度表，油箱内设有多个摆动件，摆动件上下间隔设置且与电加热棒配合设置。电流控制器通过对电热棒施加不同电流，改变电阻产热从而实现对油箱内油液不同加热效果。

优选地，摆动件包括框架，框架内侧设有多个连接环，电加热棒穿过连接环并连接有弹簧，框架内侧间隔连接有隔板，框架与多个隔板形成密集孔体，框架、连接环以及隔板均为导热金属材。加热棒的热量能通过弹簧传递至连接环、隔板和框架，提高与油液的接触面从而提高加热效率，且泵体工作时油液在油箱内循环流入流出，油液作用框架使其通过弹簧抖动，使上下布设的框架内侧形成的密集孔体错位，一方面有利于对输出油液形成杂志截留，防止泵体堵塞，另一方面有利于降低油液在油箱内的循环流通速率，进一步提高加热效果，抖动的框架和隔板还能促进箱体内油液的均质化，提高温度传导速率降低上下层油液温差，提高调整油液温度的准确性，从而提高环境温度的把控，且框架抖动时不与油箱壁体发生接触，减少加热温度对油箱的传递，提高加热效率。

优选地，油箱顶部和侧壁底部分别开设有出流口和回流口，蛇形管一端与油泵输出端连接，蛇形管另一端与回流口连接，出流口与油泵输入端连接，回流口在油箱内连通有回流管，回流管的管壁贯通开设多个油孔。泵体工作时，油箱内油液从出流口经过泵体进入蛇形管，再回流至油箱的回流口，油液通过回流口进入回流管从通孔流出，形成油液循环流动和加热，提高导热稳定性，流出通孔的油液向上形成气泡，有利于清洁隔网上附着的油液残留物，防止堵塞油液流通。

本发明由于采用了液压系统和扭力倍增装置对夹紧力合格程度测试，因而具有如下有益效果：液压系统能对夹紧后的密封腔多次泄露检测，提高扭转测试的准确度；底板上安装有多个锁紧环，可依次检测两次产品，提高了检测有效性，也降低人工成本；换热管组通过控制内部油液温度对底板传递，实现多温度环境下夹紧力测试，有利于提高产品装配后工作的安全性和使用寿命；蛇形管的环绕方式增加接触面，提高换热效率；蛇形管的圆板降低流速提高换热效果的同时，将油液向蛇形管内多方向导流，提高热传导提高换热效果，避免局部过热引起液压膨胀槽过度张紧引发泄露；框架通过弹簧与电加热棒连接并实现热量传递，提高对油箱内油液加热效率；液体循环作用框架时，上下层框架通过弹簧抖动形成错位，有利于对油液杂志截留，防止泵体堵塞；抖动的框架有助于促进上下层油液混合，实现温度均衡提高对底板控温效果。因此，本发明是一种便于操作、检测成本低且检测结果可靠有效的用于锁紧环的测试装置。

附图说明

图1为锁紧环与夹紧测试块安装示意图；

图2为锁紧环与底板俯视示意图；

图3为锁紧环半剖示意图；

图4为底板与换热管组半剖示意图；

图5为图4中A区域示意图；

图6为油箱内部结构示意图；

图7为摆动件与电加热棒连接俯视示意图；

图8为锁紧测试流程示意图。

附图标号：底板1；定位块10；反作用力块11；锁紧环2；液压膨胀槽20；锁紧孔21；密封环22；锁紧环本体200；锁紧环端盖201；输入接口30；泄压接口31；压力表32；夹紧测试块4；扭矩倍增器5；换热管组6；蛇形管60；固定套61；活塞杆62；圆板63；油泵7；油箱8；电加热棒80；电流控制器81；出流口83；回流口84；回流管85；油孔86；摆动件9；框架90；连接环91；弹簧92；隔板93。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1-附图2，测量装置，包括：底板1和至少两个锁紧环2，锁紧环2安装于底板1，锁紧环2设有液压膨胀槽20和锁紧孔21，液压膨胀槽20为密闭环形槽且连接有输入接口30、泄压接口31以及压力表32，输入接口30与泄压接口31连接有液压系统，锁紧孔21内配合设置有夹紧测试块4，夹紧测试块4装配连接有用于夹紧力测试的扭矩倍增器5。

夹紧测试块4在顶部中心固定有六角头，扭矩倍增器5能卡接在六角头上对夹紧测试块4径向扭转。

参见附图3，锁紧环2包括锁紧环本体200和锁紧环端盖201，液压膨胀槽20开设于锁紧环本体200与上端面连通，锁紧环端盖201通过螺纹螺栓紧固连接在锁紧环本体200上端面，液压膨胀槽20连接有密封环22，锁紧环本体200与锁紧环端盖201以及密封环22形成液压膨胀槽20的密封，输入接口30与泄压接口31均开设于锁紧环2本体。

夹紧测试块4被锁紧环2夹紧后形成密封腔体，液压系统通过输入接口30向腔体内输入液压油，此时压力表32对腔体内油压检测，根据液压系统的释放油压与压力表32的检测油压对比，实现锁紧环2夹紧密封性检测，之后将扭矩倍增器5套入夹紧测试块4形成连接，调整扭矩倍增器5的力矩至指定数值，通过手动径向转动扭矩倍增器5的手柄，观察夹紧测试块4是否相对锁紧环2存在转动现象，若无相对转动即为夹紧力合格，避免产品装机后锁紧力不够导致漏油、渗油等质量问题产生。

测量装置还包括定位块10，锁紧环2开设有定位槽，定位块10卡紧在定位槽内，定位块10锁紧固定在底板1上。定位块10在定位槽内卡紧的同时与底板1固定连接，进一步紧固锁紧环2在底板1上的连接，避免锁紧环2与底板1连接存在松动导致密封测试和锁紧力测试失效，也防止液压系统施加油压后油液泄露污染操作台以及工作人员双手。

液压系统连接有测试系统，测试系统包括PLC控制器，PLC控制器能够控制液压系统进行加压、保压、泄压的循环液压动作。

PCL控制器控制液压系统进行循环的液压动作持续固定时长，证明锁紧环2对夹紧测试块4密封连接，提高后续测试锁紧力的结果有效性，进一步防止产品安装后的问题产生。

测试装置还包括反作用力块11，反作用力块11安装于底板1上位于锁紧环2一侧，反作用力块11用于安装扭矩倍增器5。反作用力块11便于扭矩倍增器5的安装，扭矩倍增器5通过反作用力块11形成与底板1的固定，保证扭矩倍增器5的手柄受力时不会发生在除水平径向上的偏移，防止扭转时夹紧测试块4相对锁紧环2径向倾斜或滑移造成二者磨损，影响成品质量，同时避免影响测试结果有效性。

参见附图8，夹紧力具体测试方法为，液压系统的输出压力为Bar，PCL控制器控制液压系统进行循环的液压动作；

液压动作如下：

加压至180Bar；

保持180Bar状态20s；

泄压；

加压至180Bar；

保持180Bar状态20s；

泄压。

按照上述液压动作持续小时保证锁紧环2无渗油漏油后，将扭矩倍增器5套入夹紧测试块4的六角头将扭矩倍增器5的力矩调整到预设测试数值，手动径向转动扭矩倍增器5的手柄，观察夹紧测试块4不可有转动现象即视为该锁紧环2夹紧力合格。

参见附图4，底板1内部中空并设置有换热管组6，换热管组6连接有油泵7和油箱8并形成循环回路，油箱8内设有能控制油液温度的控温系统，换热管组6通过油液对底板1热量传递。

油泵7将油箱8内油液输送至换热管组6，同时油箱8通过温控系统改变流入换热管组6内油液温度，换热管组6对底板1导热，底板1热量向锁紧环2与夹紧测试块4形成的腔体传热，实现在不同环境温度下的夹紧力测试，保证锁紧环2装配后在特有环境下的使用寿命和对轴体的锁紧效果，提高产品使用的安全性能。

参见附图5，换热管组6包括蛇形管60以及多个固定套61，固定套61两端分别与相近的蛇形管60管壁密封连接，固定套61内滑动连接有活塞杆62，活塞杆62两末端位于蛇形管60内且固定有圆板63，蛇形管60两端穿过底板1，蛇形管60两端分别连接油泵7和油箱8。

蛇形管60的扭曲形态提高了其与底板1的接触面，提高对底板1的导热效果，有利于环境温度调控的准确性，油液在蛇形管60内流动时作用圆板63，圆板63对油液阻流减缓流速，进一步提高导热效果，圆板63受油液冲击时带动活塞杆62在固定套61内滑移，使同一活塞杆62上另一侧的圆板63在蛇形管60内移动，促进蛇形管60内油液温度均衡，防止热量集中过热导致锁紧环2与夹紧测试块4之间气压升高炸裂，随着油液持续流动能形成活塞杆62在固定套61内的来回滑移，使圆板63对油液朝蛇形管60内壁不同方向导流，有助于热量对蛇形管60的传导，提高底板1温度控制效果，固定套61限定了蛇形管60相邻管体之间的间距，有利于避免管体温度过高形成彼此粘连。

参见附图6-附图7,，控温系统包括多个电加热棒80，电加热棒80设于油箱8内顶端且连接有同一个电流控制器81，油箱8设有用于监测油温的温度表，油箱8内设有多个摆动件9，摆动件9上下间隔设置且与电加热棒80配合设置。电流控制器81通过对电热棒施加不同电流，改变电阻产热从而实现对油箱8内油液不同加热效果。

摆动件9包括框架90，框架90内侧设有多个连接环91，电加热棒80穿过连接环91并连接有弹簧92，框架90内侧间隔连接有隔板93，框架90与多个隔板93形成密集孔体,框架90、连接环91以及隔板93均为导热金属材。

加热棒的热量能通过弹簧92传递至连接环91、隔板93和框架90，提高与油液的接触面从而提高加热效率，且油泵工作时油液在油箱8内循环流入流出，油液作用框架90使其通过弹簧92抖动，使上下布设的框架90内侧形成的密集孔体错位，一方面有利于对输出油液形成杂志截留，防止油泵堵塞，另一方面有利于降低油液在油箱8内的循环流通速率，进一步提高加热效果，抖动的框架90和隔板93还能促进箱体内油液的均质化，提高温度传导速率降低上下层油液温差，提高调整油液温度的准确性，从而提高环境温度的把控，且框架90抖动时不与油箱8壁体发生接触，减少加热温度对油箱8的传递，提高加热效率。

油箱8顶部和侧壁底部分别开设有出流口83和回流口84，蛇形管60一端与油泵7输出端连接，蛇形管60另一端与回流口84连接，出流口83与油泵7输入端连接，回流口84在油箱8内连通有回流管85，回流管85的管壁贯通开设多个油孔86。

油泵工作时，油箱8内油液从出流口83经过油泵进入蛇形管60，再回流至油箱8的回流口84，油液通过回流口84进入回流管85从油孔86流出，形成油液循环流动和加热，提高导热稳定性，流出油孔86的油液向上形成气泡，有利于清洁隔板93上附着的油液残留物，防止堵塞油液流通。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.测量装置，包括：底板（1）和至少两个锁紧环（2），所述锁紧环（2）安装于所述底板（1），

其特征是：所述锁紧环（2）设有液压膨胀槽（20）和锁紧孔（21），所述液压膨胀槽（20）为密闭环形槽且连接有输入接口（30）、泄压接口（31）以及压力表（32），所述输入接口（30）与所述泄压接口（31）连接有液压系统，所述锁紧孔（21）内配合设置有夹紧测试块（3），所述夹紧测试块（3）装配连接有用于夹紧力测试的扭矩倍增器（4）。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是：还包括定位块（10），所述锁紧环（2）开设有定位槽，所述定位块（10）卡紧在所述定位槽内，所述定位块（10）锁紧固定在所述底板（1）上。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是：所述液压系统连接有测试系统，所述测试系统包括PLC控制器，所述PLC控制器能够控制所述液压系统进行加压、保压、泄压的循环液压动作。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是：还包括反作用力块（11），所述反作用力块（11）安装于所述底板（1）上位于所述锁紧环（2）一侧，所述反作用力块（11）用于安装扭矩倍增器（4）。

5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征是：所述底板（1）内部中空并设置有换热管组（6），所述换热管组（6）连接有油泵（7）和油箱（8）并形成循环回路，所述油箱（8）内设有能控制油液温度的控温系统，所述换热管组（6）通过油液对所述底板（1）热量传递。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征是：所述换热管组（6）包括蛇形管（60）以及多个固定套（61），所述固定套（61）两端分别与相近的所述蛇形管（60）管壁内侧密封连接，所述固定套（61）内滑动连接有活塞杆（62），所述活塞杆（62）两末端位于所述蛇形管（60）内且固定有圆板（63），所述蛇形管（60）两端穿过所述底板（1）并分别连接所述油泵（7）和所述油箱（8）。

7.根据权利要求5所述的测量装置，其特征是：所述控温系统包括多个电加热棒（80），所述电加热棒（80）设于所述油箱（8）内顶端且连接有同一个电流控制器（81），所述油箱（8）设有用于监测油温的温度表（82），所述油箱（8）内设有多个摆动件（9），所述摆动件（9）上下间隔设置且与所述电加热棒（80）配合设置。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征是：所述摆动件（9）包括框架（90），所述框架（90）内侧设有多个连接环（91），所述电加热棒（80）穿过所述连接环（91）并连接有弹簧（92），所述框架（90）内侧间隔连接有隔板（92），所述框架（90）与多个所述隔板（92）形成密集孔体，所述框架（90）、所述连接环（91）以及所述隔板（92）均为导热金属材质。

9.根据权利要求6所述的测量装置，其特征是：所述油箱（8）顶部和侧壁底部分别开设有出流口（83）和回流口（84），所述蛇形管（60）一端与所述油泵（7）输出端连接，所述蛇形管（60）另一端与所述回流口（84）连接，所述出流口（83）与所述油泵（7）输入端连接，所述回流口（84）在所述油箱（8）内连通有回流管（85），所述回流管（85）的管壁贯通开设多个油孔（86）。