CN205192670U - 扭矩轴测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种扭矩轴测试装置，包括：驱动组件、旋转臂、扭矩轴支撑座、扭矩传感器和机架；所述驱动组件用于驱动所述旋转臂转动；所述旋转臂与扭矩轴的一端连接并用于带动所述扭矩轴转动；所述扭矩轴支撑座用于支撑所述扭矩轴，所述扭矩轴能够在所述扭矩轴支撑座上转动；所述扭矩传感器与所述扭矩轴的另一端连接；所述驱动组件、所述旋转臂、所述扭矩轴支撑座、所述扭矩传感器均安装在所述机架上。本实用新型通过驱动组件带动旋转臂转动，旋转臂带动扭矩轴的一端转动，并利用扭矩传感器来测试扭矩轴的扭矩值。能够测试扭矩轴是否达到额定扭矩值，产品质量是否合格，从而帮助判断事故原因。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试装置的技术领域，尤其涉及一种用于测试扭矩轴的扭矩值的扭矩轴测试装置。
背景技术
采煤机的截割动力是由电动机通过扭矩轴传递给Ⅰ轴齿轮的，再由其他直齿轮和行星齿轮等传递给截割滚筒。其中，电机的扭矩轴不仅起到传递动力的作用，而且还承担过载保护的作用。在实际生产中，为确保采煤机摇臂电机的长久使用，扭矩轴需要在超过一定的载荷时断裂，而又得保证在正常载荷下能有一定的强度，这样就存在了对扭矩轴的扭矩静强度安全系数的要求。扭矩静强度安全系数受到电机启动要求、过载强度要求及系统的弹性缓冲要求的影响，根据许用安全系数[n]＝2.2～3,取n＝2.5。
扭矩轴的基本机构是一个空心的外花键轴，在轴的一侧有U形的卸荷槽，以产生缺口效应，其失效形式主要是卸荷槽的断裂。在实际生产应用中既需要充分发挥其传动强度，又需要保证其起到过载保护的功用。扭矩轴与1级齿轮轴通过花键连接。
由于扭转轴在日常使用时极易损坏，事故分析过程中，又无法判断是因为使用不当、还是产品本身质量问题(是否能达到额定的扭矩值)。因此，有必要门设计一种用于测试扭矩轴的扭矩值的扭矩轴测试装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于测试扭矩轴的扭矩值的扭矩轴测试装置。
本实用新型的技术方案提供一种扭矩轴测试装置，包括：驱动组件、旋转臂、扭矩轴支撑座、扭矩传感器和机架；
所述驱动组件用于驱动所述旋转臂转动；
所述旋转臂与扭矩轴的一端连接并用于带动所述扭矩轴转动；
所述扭矩轴支撑座用于支撑所述扭矩轴，所述扭矩轴能够在所述扭矩轴支撑座上转动；
所述扭矩传感器与所述扭矩轴的另一端连接；
所述驱动组件、所述旋转臂、所述扭矩轴支撑座、所述扭矩传感器均安装在所述机架上。
优选的，所述驱动组件包括两个油缸，两个所述油缸分别位于所述旋转臂的两端用于共同带动所述旋转臂转动。
优选的，所述驱动组件为电机或液压马达。
优选的，所述旋转臂包括一个圆盘部和两个臂部，所述圆盘部上设有内花键，所述臂部与所述油缸连接。
优选的，所述旋转臂与所述扭矩轴通过连接组件连接，所述连接组件包括：
第一法兰、主轴、轴承、轴承座和第二法兰；
所述圆盘部的内花键与所述第一法兰的外花键配合；
所述第一法兰的内花键与所述主轴一端的外花键配合；
所述主轴穿过所述轴承；
所述轴承安装在所述轴承座上；
所述轴承座安装在机架上；
所述第二法兰连接所述主轴的另一端与所述扭矩轴的一端。
优选的，所述连接组件还包括第二法兰支撑座。
优选的，所述圆盘部的内花键与所述扭矩轴一端的外花键配合。
优选的，所述扭矩轴的另一端通过第三法兰与所述扭矩传感器连接。
优选的，所述扭矩传感器通过第四法兰安装在扭矩传感器固定座上。
优选的，所述扭矩轴测试装置还包括第三法兰支撑座、滑块和机架导轨，所述第三法兰支撑座和所述扭矩传感器固定座安装在所述滑块上，所述滑块能够沿所述机架导轨滑动，所述机架导轨架设在所述机架上。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：本实用新型通过驱动组件带动旋转臂转动，旋转臂带动扭矩轴的一端转动，并利用扭矩传感器来测试扭矩轴的扭矩值。能够测试扭矩轴是否达到额定扭矩值，产品质量是否合格，从而帮助判断事故原因。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的立体图；
图2是本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的主视图；
图3是本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的侧视图。
附图标记对照表：
10-扭矩轴测试装置20-扭矩轴20a-卸荷槽
1-驱动组件2-旋转臂3-扭矩轴支撑座
4扭矩传感器5-机架6-连接组件
7-机架导轨
11-油缸21-圆盘部22-臂部
41-第三法兰42-第四法兰43-扭矩传感器固定座
44-第三法兰支撑座45-滑块46-调节螺丝
61-第一法兰62-主轴63-轴承
64-轴承座65-第二法兰66-第二法兰支撑座
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
参见图1-3，图1为本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的立体图，图2为本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的主视图，图3为本实用新型一实施例中扭矩轴测试装置的侧视图。为了表示扭矩轴测试装置是如何工作的，图中还包括了扭矩轴20，但扭矩轴20本身不属于扭矩轴测试装置10的一部分。
如图1所示，扭矩轴测试装置10包括：驱动组件1、旋转臂2、扭矩轴支撑座3、扭矩传感器4和机架5；驱动组件1用于驱动旋转臂2转动；旋转臂2与扭矩轴20的一端连接并用于带动扭矩轴20转动；扭矩轴支撑座3上设有通孔(图未示)，扭矩轴20穿过通孔，扭矩轴支撑座3用于支撑扭矩轴20，扭矩轴20与通孔之间留有间隙，扭矩轴20能够在扭矩轴支撑座3上转动，扭矩轴支撑座3对扭矩轴20仅起到支撑的作用；扭矩传感器4与扭矩轴20的另一端连接；驱动组件1、旋转臂2、扭矩轴支撑座3、扭矩传感器4均安装在机架5上。
工作过程如下：驱动组件1先带动旋转臂2转动，旋转臂2再带动扭矩轴20的一端转动，扭矩轴20转动的过程中，扭矩轴支撑座3用于支持扭矩轴20，扭矩轴20的另一端带动扭矩传感器4转动变形，扭矩传感器4在转动的过程中，能够测试扭矩轴所承受的扭矩值。从图1可以看出，扭矩轴20的卸荷槽20a位于靠近扭矩传感器4的一侧。当扭矩轴20转动到卸荷槽20a处断裂时，此时扭矩传感器测试到该扭矩轴所能承受的最大扭矩值，如果该最大扭矩值大于额度扭矩值，则可以判断该扭矩轴为合格产品。
本实用新型通过驱动组件带动旋转臂转动，旋转臂带动扭矩轴的一端转动，并利用扭矩传感器来测试扭矩轴的扭矩值。能够测试扭矩轴是否达到额定扭矩值，产品质量是否合格，从而帮助判断事故原因。
本实施例中，如图1和图3所示，驱动组件1包括两个油缸11，两个油缸11分别位于旋转臂2的两端用于共同带动旋转臂2转动。当需要转动时，其中一个油缸11向下收缩，另一个油缸11向上提升，使得旋转臂2的一端向下，另一端向上，绕中心转动。旋转臂2带动扭矩轴20也绕中心轴线转动。
较佳地，驱动组件1还可以为电机或液压马达。但是与油缸相比，电机成本高、启动扭矩大，对电网会造成不良影响。液压马达通常应用在连续转动的场合中，本实用新型中的旋转臂2摆动的幅度较小，利用液压马达来驱动，比较浪费，增加了成本。因此，利用油缸作为驱动组件是最佳选择。
本实施例中，如图1和图3所示，旋转臂2包括一个圆盘部21和两个臂部22，两个臂部22从圆盘部21上发散出来并位于同一直线上，圆盘部21上设有内花键，臂部22与油缸11连接。旋转臂2与扭矩轴20通过连接组件6连接，连接组件6包括：第一法兰61、主轴62、轴承63、轴承座64和第二法兰65；圆盘部21的内花键与第一法兰61的外花键配合；第一法兰61的内花键与主轴62一端的外花键配合；主轴62穿过轴承63；轴承63安装在轴承座64上；轴承座64安装在机架5上；第二法兰65连接主轴62的另一端与扭矩轴20的一端，第二法兰65有两个，其中一个与主轴62连接，主轴62的外花键与第二法兰65的内花键配合，另一个第二法兰65与扭矩轴20的一端连接，第二法兰65的内花键与扭矩轴20的外花键连接，两个第二法兰65通过多个螺栓连接。
工作时，两个臂部22被两个油缸11驱动，臂部22绕圆盘部21的中心转动，圆盘部21也绕中心转动。圆盘部21带动第一法兰61转动，第一法兰61带动主轴62转动，主轴62在轴承63的内圈中转动，轴承63的外圈与轴承座64固定，轴承座64与机架5固定。主轴62再带动第二法兰65转动，第二法兰65再带动扭矩轴20的一端转动。
本实施例中，如图1-2所示，连接组件6还包括第二法兰支撑座66。第二法兰支撑座66用于支持第二法兰65，第二法兰支撑座66上开设有通孔，第二法兰65穿过通孔，第二法兰65与通孔之间留有间隙。第二法兰支撑座66通过支撑第二法兰65，起到了支撑扭矩轴20的一端的作用。
较佳地，圆盘部21的内花键也可以直接与扭矩轴20一端的外花键配合，不需要借助连接组件6来连接和传动。由于本实用新型的扭矩轴测试装置可以测试不同型号的扭矩轴，当扭矩轴的外径发生变化时，需要配置相应尺寸的旋转臂2。图1中的实施例中，只需要更换第二法兰65即可。由于旋转臂2的结构比第二法兰65复杂，因此更换旋转臂2的成本会更高，安装也更麻烦。
本实施例中，如图1-2所示，扭矩轴20的另一端通过第三法兰41与扭矩传感器4连接。第三法兰41也有两个，其中一个与扭矩轴20的另一端连接，扭矩轴20的外花键与第三法兰41的内花键配合；另一个第三法兰41与扭矩传感器4连接。
工作时，扭矩轴20的另一端带动第三法兰41转动，第三法兰41带动扭矩传感器4转动。
本实施例中，如图1-2所示，扭矩传感器4通过第四法兰42安装在扭矩传感器固定座43上。扭矩传感器4与第四法兰42是固定的，第四法兰42与扭矩传感器固定座43是固定的。工作时，扭矩轴20转动的过程中，第四法兰42和扭矩传感器固定座43是固定不动的。
本实施例中，如图1-2所示，扭矩轴测试装置还包括第三法兰支撑座44、滑块45和机架导轨7，第三法兰支撑座44和扭矩传感器固定座43安装在滑块45上，滑块45能够沿机架导轨7滑动，机架导轨7架设在机架5上。第三法兰41、扭矩传感器4、第四法兰42、扭矩传感器固定座43、第三法兰支撑座44和滑块45为一个组件，该组件可以沿机架导轨7来回滑动。当测试不同长度的扭矩轴时，可以通过滑动该组件来配合不同长度尺寸的扭矩轴。优选的，可以通过转动调节螺丝46来调节该组件的位置。较佳地，也可以通过手动来调节。
较佳地，第二法兰支撑座66和扭矩轴支撑座3也可以通过滑块(图未示)沿机架滑轨7滑动。而驱动组件1和轴承座64则通常是固定连接在机架5上的。
以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种扭矩轴测试装置，其特征在于，包括：驱动组件、旋转臂、扭矩轴支撑座、扭矩传感器和机架；
所述驱动组件用于驱动所述旋转臂转动；
所述旋转臂与扭矩轴的一端连接并用于带动所述扭矩轴转动；
所述扭矩轴支撑座用于支撑所述扭矩轴，所述扭矩轴能够在所述扭矩轴支撑座上转动；
所述扭矩传感器与所述扭矩轴的另一端连接；
所述驱动组件、所述旋转臂、所述扭矩轴支撑座、所述扭矩传感器均安装在所述机架上。
2.根据权利要求1所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述驱动组件包括两个油缸，两个所述油缸分别位于所述旋转臂的两端用于共同带动所述旋转臂转动。
3.根据权利要求1所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述驱动组件为电机或液压马达。
4.根据权利要求2所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述旋转臂包括一个圆盘部和两个臂部，所述圆盘部上设有内花键，所述臂部与所述油缸连接。
5.根据权利要求4所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述旋转臂与所述扭矩轴通过连接组件连接，所述连接组件包括：
第一法兰、主轴、轴承、轴承座和第二法兰；
所述圆盘部的内花键与所述第一法兰的外花键配合；
所述第一法兰的内花键与所述主轴一端的外花键配合；
所述主轴穿过所述轴承；
所述轴承安装在所述轴承座上；
所述轴承座安装在机架上；
所述第二法兰连接所述主轴的另一端与所述扭矩轴的一端。
6.根据权利要求5所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述连接组件还包括第二法兰支撑座。
7.根据权利要求4所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述圆盘部的内花键与所述扭矩轴一端的外花键配合。
8.根据权利要求1所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述扭矩轴的另一端通过第三法兰与所述扭矩传感器连接。
9.根据权利要求8所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述扭矩传感器通过第四法兰安装在扭矩传感器固定座上。
10.根据权利要求9所述的扭矩轴测试装置，其特征在于，所述扭矩轴测试装置还包括第三法兰支撑座、滑块和机架导轨，所述第三法兰支撑座和所述扭矩传感器固定座安装在所述滑块上，所述滑块能够沿所述机架导轨滑动，所述机架导轨架设在所述机架上。
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