CN203011596U - 执行机构扭矩测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了主要由依次相连的驱动部件、扭矩传感器（1）以及制动机构组成的执行机构扭矩测试装置，所述的驱动部件为与执行机构（2）相连并随其运动的活动装置，而所述的制动机构则为限制驱动部件运动的固定装置，所述的驱动部件包括转轴（3），所述的转轴（3）为随执行机构（2）工作而沿其轴心旋转的活动机构，其一端连接在执行机构（2）上，另一端则通过扭矩传感器（1）与制动机构相连接。本实用新型结构简单，提出了针对执行机构2扭矩力检测的设计方案，弥补了现有技术的空白，不仅能有效的提高执行机构2的控制精度，改善阀门的控制效果，还可适用于其它旋转部件的扭矩力检测，应用范围广。

Description

执行机构扭矩测试装置

技术领域

本实用新型涉及扭矩测试领域，具体的说，是执行机构扭矩测试装置。

背景技术

执行机构是一种基于压力油源或其它介质为动力进而控制角行程运动装置（如：阀门）的控制部件，也可称之为阀门执行机构。在工业生产中，就现有阀门控制而言，常需要定额、定压的开启或关闭阀门，因此，在实际生产过程中，往往会要求阀门具有极强的操作性以及良好的使用性能。在实际应用过程中，执行机构的启闭力和启闭力矩为阀门开启或关闭所必须施加的作用力，也就是说，执行机构的扭矩力是体现阀门综合水平的一项重要指标。目前，市面上并没有专门测试执行机构扭矩力的设备，由于缺乏实际的扭矩数据，往往会对压力油源的控制造成困扰，以液压执行机构为例，若油压调节过大，则会出现扭矩选择过剩而造成浪费；若油压调节过小，扭矩选择不足，则无法使用。因此，基于上述情况，本实用新型针对执行机构开发了一种扭矩测试装置，能有效的提高阀门的控制精度，实用性强。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供执行机构扭矩测试装置，将执行机构的扭矩力依次传递至驱动部件、扭矩传感器上，同时，再通过制动机构的制约反映在扭矩传感器上，完成扭矩力的测试，弥补了现有技术中对执行机构扭矩力测试的空白，能有效的提高执行机构的控制精度，具有结构简单，操作简易等优势。

本实用新型通过下述技术方案实现：执行机构扭矩测试装置，主要由依次相连的驱动部件、扭矩传感器以及制动机构组成，所述的驱动部件为与执行机构相连并随其运动的活动装置，而所述的制动机构则为限制驱动部件运动的固定装置，在本实用新型中，执行机构可控制阀门开启与关闭的任意角度，通过旋转而实现，当执行机构旋转时，带动驱动部件随之旋转，而为测量其扭矩力，则采用制动机构进行制约，当驱动部件在制动机构的制约下停止转动后，作为两者连接部件的扭矩传感器则会受力出现形变，因此，只需将扭矩传感器的扭矩力输出后即可获得执行机构的扭矩力，设计合理，且原理十分简单。

为更好的实现上述结构，所述的驱动部件包括转轴，所述的转轴为随执行机构工作而沿其轴心旋转的活动机构，其一端连接在执行机构上，另一端则通过扭矩传感器与制动机构相连接。

在本实用新型中，所述的扭矩传感器为内设有通孔的柱状结构，其轴心与转轴的轴心相重叠，为实现扭矩传感器与执行机构的匹配，在所述扭矩传感器的一端还设有适配器，所述的转轴通过适配器与扭矩传感器相连接。

本实用新型结构简单，在所述扭矩传感器的两端还设有矩形花键，所述的适配器、制动机构均通过矩形花键与扭矩传感器相卡接，具有导向性好、定心精度高、受力均匀等优点。

在所述的扭矩传感器上还连接有显示扭矩数值的扭矩检测仪，在此设计中，由于扭矩传感器在扭矩力的作用下即会产生物理变化（形变），当扭矩传感器接通电源后，即可将这一物理变化转换成精确的电信号，并通过扭矩检测仪进行数据显示，方便测试者的观察，提高检测效率。

本实用新型结构简单，所述的制动机构包括与扭矩传感器相连的制动盘以及限制制动盘运动的制动器，所述的制动盘为与扭矩传感器相垂直的圆盘状结构；而所述的制动器则钳制于制动盘的外侧。

为更好的实现上述结构，所述的制动器为设有刹车片的控制装置，所述的刹车片为由制动器控制而工作的钳制件，设于制动器钳制于制动盘的端面上。

在所述的制动器上还设有压力油源以及与压力油源相连的输油管，在本实用新型中，压力油源可采用油压泵或其它能提供压力油源的装置。

所述制动器的数量为两个，在所述的输油管上还设有控制制动器压力的换向阀，换向阀可采用手动换向阀等。

本实用新型设计合理，在所述的驱动部件、扭矩传感器以及制动机构上还设有由支架、面板、底板、防护罩组成的外壳，所述的制动盘、制动器设于由面板以及底板组合而成的框体结构内，在所述的制动器上设有螺栓，所述的制动器通过螺栓固定于底板上；所述的防护罩设于制动盘上，能有效的提高制动盘工作的安全性；在所述的面板上还设有供扭矩传感器通过的空孔，所述的扭矩传感器通过空孔与制动盘相连接；所述的支架包覆于转轴以及适配器上，并设于面板与执行机构之间。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型基于执行机构的工作原理，提出了针对其扭矩力检测的设计方案，弥补了现有技术中对执行机构扭矩力测试的空白，不仅能有效的提高执行机构的控制精度，改善阀门的控制效果，还可适用于其它旋转部件的扭矩力检测，应用范围广。

（2）本实用新型可采用压力油源对制动器进行控制，制动效果好，而针对扭矩力不等的执行机构而言，本实用新型则采用了换向阀来进行调节，通过对制动器油压的调节来控制制动器施加于制动盘上的压力，从而得到不同制动压力下对应的扭矩力，可用于测量不同负载情况下阀门的扭矩力，具有操作灵活、方便等特点。

（3）本实用新型结构简单，各功能部件制作简单，可采用标准加工工艺制作而成，外壳包覆于转轴、制动盘等部件外，可有效的提高各部件工作的安全性能，设计十分合理。

（4）本实用新型采用了与扭矩传感器配套使用的扭矩检测仪，扭矩检测仪可对检测到的扭矩力数值进行显示，便于检测者的观测。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2所示A的左视图。

图4为本实用新型制动机构的主视图。

其中1—扭矩传感器，2—执行机构，3—转轴，4—适配器，5—扭矩检测仪，6—制动盘，7—制动器，8—刹车片，9—输油管，10—换向阀，11—支架，12—面板，13—底板，14—防护罩，15—螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

本实用新型提出了执行机构扭矩测试装置，它是专门针对测试执行机构扭矩力而设计的，由现有技术可知，执行机构是一种基于压力油源、气体、电力或其它能源为动力进而控制角行程运动装置（如：阀门）的控制部件，通过旋转即可实现阀门开启或关闭的任意角度。针对目前市面上并没有专门测试执行机构扭矩力设备的这一现状，本实用新型提出了如下一种扭矩测试装置，其结构如图1、图2所示，主要由依次相连的驱动部件、扭矩传感器1以及制动机构组成，其中，驱动部件为与执行机构2相连并随其运动的活动装置；而制动机构则为限制驱动部件运动的固定装置。由上述结构可知，为测试执行机构2旋转时所产生的扭矩力，即：开启/关闭阀门至任意角度的启闭力，需将本装置连接在执行机构2上，即将驱动部件连接在执行机构2上，当其旋转时，即可带动驱动部件随之旋转，同时，再通过制动机构牵制其旋转，当制动机构产生的作用力等于执行机构2旋转而产生的扭矩力时，即可使驱动部件保持静止。当然，作为两者连接部件的扭矩传感器1则会在上述两者的作用下出现物理变化，并以此获得执行机构2的扭矩力，原理十分简单。 

在实际应用过程中，本实用新型可如图3所示，在扭矩传感器1上连接一台显示扭矩数值的扭矩检测仪5，使用时，只需将扭矩传感器1接通电源，即可将扭矩传感器1产生的物理变化转换成精确的电信号，并通过扭矩检测仪5进行数据显示，方便测试者的观察，提高检测效率。

本实用新型包括有驱动部件、扭矩传感器1以及制动机构三部分组成，图1为各部件的安装结构示意图，如图1所示：

驱动部件主要由转轴3组成，转轴3的一端连接在执行机构2上，并随执行机构2的旋转而旋转；另一端则与扭矩传感器1的一端相连接，在本实用新型中，转轴3竖向设置于执行机构2的下方，并沿其轴心而旋转。

扭矩传感器1为内设有通孔的柱状结构，其轴心与转轴3的轴心相重叠，在扭矩传感器1的两端均设有分别供执行机构2、制动机构相卡接的矩形花键，具有导向性好、定心精度高、受力均匀等优点。在实际制作过程中，扭矩传感器1可采用标准件，而为实现扭矩传感器1与转轴3（或执行机构2）的匹配，本实用新型还提出了适配器4的设计，转轴3通过适配器4即可与扭矩传感器1相连接，即：与扭矩传感器1的矩形花键相卡接。

制动机构包括与扭矩传感器1相连的制动盘6以及限制制动盘6运动的制动器7，在上述结构中，制动盘6为与扭矩传感器1相垂直的圆盘状结构，设置于扭矩传感器1的下方，而制动器7则钳制于制动盘6的外侧。为扩大本实用新型对扭矩力的测量范围，如图2所示，本实用新型在制动器7上还设有压力油源以及与压力油源相连的输油管9，在其结构中，制动器7的数量为两台，分别钳制于制动盘6的两侧，输油管9则分别连接在两台制动器7上，并为其提供压力油源。在本实用新型中，为测量扭矩力不等的执行机构2，操作者可采用了换向阀10来进行调节，如图2所示，换向阀10设于输油管9上。在实际测量过程中，针对扭矩力不同的执行机构2，操作者即可通过对制动器7油压的调节来控制制动器7施加于制动盘6上的压力，从而得到不同制动压力下对应的扭矩力，可用于测量不同负载情况下执行机构2的扭矩力等。在实际制作过程中，换向阀10可采用手动换向阀，方便检测者的现场操作；而压力油源则可采用油压泵或其它能提供压力油源的装置，制动效果好。如图4所示，本实用新型所述的制动器7均为设有刹车片8的控制装置，刹车片8由制动器7控制而工作，设于制动器7钳制于制动盘6的端面上，当制动器7工作时，对其施加压力，使其作用于制动盘6上并将制动盘6进行固定。

为保证使用的安全性，本实用新型还设有外壳，设计十分合理，通过各部件位置、功能的不同分别包括有支架11、防护罩14、面板12、底板13等结构，如图1所示，制动盘6、制动器7设于由面板12以及底板13组合而成的框体结构内，在实际制作过程中，可采用螺栓15将制动器7固定于底板13上；防护罩14设于制动盘6上，能有效的提高制动盘6工作的安全性；面板12设于制动盘6的上方，为方便它与扭矩传感器1的连接，在面板12上还设有空孔，在装配时，只需将扭矩传感器1穿过空孔即可与制动盘6相连接；支架11包覆于转轴3以及适配器4上，并支撑于面板12与执行机构2之间。

本实用新型结构简单，提出了针对执行机构2扭矩力检测的设计方案，弥补了现有技术的空白，不仅能有效的提高执行机构2的控制精度，改善阀门的控制效果，还可适用于其它旋转部件的扭矩力检测，应用范围广。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.执行机构扭矩测试装置，其特征在于：主要由依次相连的驱动部件、扭矩传感器（1）以及制动机构组成，所述的驱动部件为与执行机构（2）相连并随其运动的活动装置，而所述的制动机构则为限制驱动部件运动的固定装置。

2.根据权利要求1所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：所述的驱动部件包括转轴（3），所述的转轴（3）为随执行机构（2）工作而沿其轴心旋转的活动机构，其一端连接在执行机构（2）上，另一端则通过扭矩传感器（1）与制动机构相连接。

3.根据权利要求2所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：所述的扭矩传感器（1）为内设有通孔的柱状结构，其轴心与转轴（3）的轴心相重叠，在所述扭矩传感器（1）的一端还设有适配器（4），所述的转轴（3）通过适配器（4）与扭矩传感器（1）相连接。

4.根据权利要求3所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：在所述扭矩传感器（1）的两端还设有矩形花键，所述的适配器（4）、制动机构均通过矩形花键与扭矩传感器（1）相卡接。

5.根据权利要求4所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：在所述的扭矩传感器（1）上还连接有显示扭矩数值的扭矩检测仪（5）。

6.根据权利要求1～4任一项所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：所述的制动机构包括与扭矩传感器（1）相连的制动盘（6）以及限制制动盘（6）运动的制动器（7），所述的制动盘（6）为与扭矩传感器（1）相垂直的圆盘状结构；而所述的制动器（7）则钳制于制动盘（6）的外侧。

7.根据权利要求6所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：所述的制动器（7）为设有刹车片（8）的控制装置，所述的刹车片（8）为由制动器（7）控制而工作的钳制件，设于制动器（7）钳制于制动盘（6）的端面上。

8.根据权利要求7所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：在所述的制动器（7）上还设有压力油源以及与压力油源相连的输油管（9）。

9.根据权利要求8所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：所述制动器（7）的数量为两个，在所述的输油管（9）上还设有控制制动器（7）压力的换向阀（10）。

10.根据权利要求9所述的执行机构扭矩测试装置，其特征在于：在所述的驱动部件、扭矩传感器（1）以及制动机构上还设有由支架（11）、面板（12）、底板（13）、防护罩（14）组成的外壳，所述的制动盘（6）、制动器（7）设于由面板（12）以及底板（13）组合而成的框体结构内，在所述的制动器（7）上设有螺栓（15），所述的制动器（7）通过螺栓（15）固定于底板（13）上；所述的防护罩（14）设于制动盘（6）上；在所述的面板（12）上还设有供扭矩传感器（1）通过的空孔，所述的扭矩传感器（1）通过空孔与制动盘（6）相连接；所述的支架（11）包覆于转轴（3）以及适配器（4）上，并设于面板（12）与执行机构（2）之间。

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