CN207408028U - 扭矩测试机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于质量控制设备领域，涉及一种扭矩测试机。该扭矩测试机包括机架、驱动装置、扭矩传感器、压紧盘、定位轴以及轴向压紧装置，所述驱动装置和所述扭矩传感器安装在所述机架上，所述定位轴转动连接在所述压紧盘中心，所述扭矩传感器与所述定位轴同轴，所述扭矩传感器连接在所述驱动装置和所述定位轴之间；所述机架包括与所述定位轴垂直的限位板，所述轴向压紧装置安装在所述限位板上，所述轴向压紧装置用于将所述压紧盘沿所述定位轴的轴向压紧在所述限位板上。该扭矩测试机结构较易维护且维护成本较低，同时避免了现有技术中卸载弹簧寿命较短的问题。

Description

扭矩测试机

技术领域

本实用新型属于质量控制设备技术领域，特别是涉及一种扭矩测试机。

背景技术

扭矩测试机作为一种质量控制设备，可用于扭矩传感器的校准，以及动力系统的传动扭矩、螺栓等紧固件的拧紧扭矩的测试。现有的扭矩测试机一般包括驱动装置、扭矩传感器、液压加载制动装置以及液压驱动装置。其中，液压加载制动装置一般采用径向压紧机构，包括安装在一支撑架的燕尾槽内的一对摩擦片支架、铆接在摩擦片支架内侧的摩擦片以及设置在一对摩擦片支架之间的卸载弹簧，液压驱动装置一般包括液压缸和液压推杆，利用液压缸通过液压推杆推动一对摩擦片支架相对水平移动，同时利用摩擦片对固连在制动轴上的摩擦轮形成合抱实现加载，并通过在一对摩擦片支架之间设置卸载弹簧，以便于液压加载制动装置的拆卸。

由于弹簧极易出现生锈、老化或弹性减弱的问题，使其使用寿命较短，一旦扭矩测试机的卸载弹簧出现问题，将会给扭矩测试机的液压加载制动装置的拆卸带来困扰。此外，在摩擦片与摩擦轮的摩擦过程中，摩擦片和摩擦轮将不断产生磨损，使现有的扭矩测试机需不断更换摩擦片和摩擦轮以保证扭矩测试机的准确运行，而摩擦轮一般与制动轴采用固定连接的方式，这使得在更换摩擦轮的同时也需要对制动轴一并更换，较大的提高了扭矩测试机结构维护的难度，同时增加了扭矩测试机的维护成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的扭矩测试机需不断更换摩擦片和摩擦轮以保证扭矩测试机的准确运行，进而增加了扭矩测试机的维护成本的技术问题，提供一种扭矩测试机。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种扭矩测试机，包括机架、驱动装置、扭矩传感器、压紧盘、定位轴以及轴向压紧装置，所述驱动装置和所述扭矩传感器安装在所述机架上，所述定位轴转动连接在所述压紧盘中心，所述扭矩传感器与所述定位轴同轴，所述扭矩传感器连接在所述驱动装置和所述定位轴之间；

所述机架包括与所述定位轴垂直的限位板，所述轴向压紧装置安装在所述限位板上，所述轴向压紧装置用于将所述压紧盘沿所述定位轴的轴向压紧在所述限位板上。

可选地，所述机架还包括纵向板和水平板，所述纵向板与所述限位板平行，所述水平板垂直于所述纵向板，所述水平板两端分别与所述纵向板和所述限位板连接，所述驱动装置安装在所述纵向板上，所述扭矩传感器通过一固定支架安装在所述水平板上。

可选地，所述轴向压紧装置包括至少一个压紧组件，所述压紧组件设置在所述压紧盘的外侧；

所述压紧组件包括压紧座、压紧件以及液压千斤顶，所述压紧件与所述压紧座转动连接，所述液压千斤顶设置在所述压紧座与所述压紧件之间。

可选地，所述压紧组件还包括旋转轴，所述压紧件与所述压紧座通过所述旋转轴转动连接，所述旋转轴两端各套设有一个固定环。

可选地，所述压紧组件还包括滑轨以及压紧气缸，所述滑轨和所述压紧气缸固定在所述限位板上，所述压紧气缸设置在所述滑轨远离所述压紧盘的端部，所述压紧座滑动连接在所述滑轨上。

可选地，所述驱动装置包括伺服电机以及减速器，所述减速器的输入端与所述伺服电机的输出端固定连接，所述扭矩传感器的一端与所述减速器的输出端连接，所述减速器的壳体固定在所述纵向板上。

可选地，所述扭矩测试机还包括第一锁紧连接盘和第二锁紧连接盘，所述扭矩传感器的一端通过所述第一锁紧连接盘与所述减速器的输出端连接，所述扭矩传感器的另一端通过所述第二锁紧连接盘与所述定位轴连接。

可选地，所述减速器的输出端设有第一连接轴，所述第一锁紧连接盘两端分别与所述第一连接轴和所述扭矩传感器连接；

所述定位轴朝向所述第二锁紧连接盘一侧设有第二连接轴，所述第二锁紧连接盘两端分别与所述第二连接轴和所述扭矩传感器连接。

可选地，所述扭矩测试机还包括轴承，所述轴承的外圈过盈压装在所述压紧盘内，所述轴承的内圈套装在所述第二锁紧连接盘上。

可选地，所述压紧盘包括至少一层垫圈，所述垫圈中心设有用于容纳所述轴承的通孔，所述垫圈远离所述限位板的一侧边缘朝向所述通孔突起形成多个突出部，多个所述突出部的内侧壁形成有多个齿部。

根据本实用新型实施例的扭矩测试机，通过设置轴向压紧装置，使其对压紧盘进行压紧，从而将压紧盘沿定位轴的轴向压紧在限位板上，使转动连接在压紧盘中心的定位轴与扭矩传感器同轴，避免了现有技术中因卸载弹簧使用寿命较短产生的不良影响。此外，本实用新型实施例的扭矩测试机的定位轴转动连接在压紧盘中心，减少了定位轴与压紧盘之间的摩擦，从而降低部件间的磨损，有效降低维护难度和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的扭矩测试机的示意图；

图2是图1中压紧盘、压紧组件、定位轴以及轴承的示意图；

图3是图2的拆解图。

说明书中的附图标记如下：

1、机架；101、限位板；102、纵向板；103、水平板；104、固定支架；

2、驱动装置；201、伺服电机；202、减速器；

3、第一锁紧连接盘；

4、扭矩传感器；

5、第二锁紧连接盘；

6、压紧盘；601、第一垫圈；602、第二垫圈；603、第三垫圈；604、第四垫圈；605、第五垫圈；6051、凸台；606、第六垫圈；6061、突出部；6062、齿部；

7、压紧组件；701、压紧座；702、压紧件；703、液压千斤顶；704、旋转轴；705、固定环；706、滑轨；707、压紧气缸；

8、定位轴；

9、轴承。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型一实施例提供的扭矩测试机，包括机架1、驱动装置2、扭矩传感器4、压紧盘6、定位轴8以及轴向压紧装置，驱动装置2和扭矩传感器4安装在机架1上，定位轴8转动连接在压紧盘6中心，扭矩传感器4与定位轴8同轴，扭矩传感器4连接在驱动装置2和定位轴8之间。机架1包括与定位轴8垂直的限位板101，轴向压紧装置安装在限位板101上，轴向压紧装置用于将压紧盘6沿定位轴8的轴向压紧在限位板101上。

根据本实用新型实施例提供的扭矩测试机，通过设置轴向压紧装置，使其对压紧盘6进行压紧，从而将压紧盘6沿定位轴8的轴向压紧在限位板101上，使转动连接在压紧盘6中心的定位轴8与扭矩传感器4同轴。此外，本实施例将定位轴8转动连接在压紧盘6中心，减少了定位轴8与压紧盘6之间的摩擦，从而降低部件间的磨损，有效降低维护难度和维护成本。

在一实施例中，扭矩传感器4采用应变片电测技术，在扭矩传感器4内设有弹性轴，在所述弹性轴上组成应变桥，当扭矩测试机工作时，向所述应变桥提供电源即可测得所述弹性轴受扭的电信号，即应变信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，转换成与应变信号成正比的频率信号。然后对频率信号进行处理。具体包括以下三种处理方式：

1、将扭矩传感器4输出的该频率信号送到频率计或数字表，直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号；

2、将扭矩传感器4的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表，直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及RS232通讯信号。

3、直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或PLD进行处理。

在一实施例中，如图1所示，机架1还包括纵向板102和水平板103。其中，纵向板102与限位板101平行，水平板103垂直于纵向板102，水平板两端分别与纵向板102和限位板101连接，驱动装置2安装在纵向板102上，扭矩传感器4通过一固定支架104安装在水平板103上。通过设置纵向板102和水平板103，使驱动装置2和扭矩传感器4固定安装在机架1上，防止扭矩测试机在工作时，部件产生晃动。此外，也可使各部件处于同一高度，同时调整和固定各部件间距离及位置。

在一实施例中，轴向压紧装置包括至少一个压紧组件7，压紧组件7设置在压紧盘6的外侧。如图2和图3所示，轴向压紧装置包括两个压紧组件7。具体的，压紧组件7包括压紧座701、压紧件702以及液压千斤顶703，压紧件702与压紧座701转动连接，液压千斤顶703设置在压紧座701与压紧件702之间。

液压千斤顶703可在压紧位置和解除位置之间来回切换。具体的，液压千斤顶703上设有一控制把手，通过操纵控制把手，使置于液压千斤顶703内的液压油左右动作，从而使液压千斤顶703在压紧位置和解除位置之间来回切换。

当液压千斤顶703内的液压油向右动作时，液压千斤顶703处于压紧位置，液压千斤顶703拉伸使压紧件702压紧压紧盘6；当液压千斤顶703内的液压油向左动作时，液压千斤顶703处于解除位置，液压千斤顶703收缩以解除压紧件702对压紧盘6的压紧。可以理解的，液压千斤顶703将控制压紧件702对压紧盘6进行压紧或解除压紧，从而实现压紧盘6的定位及锁紧。

在一实施例中，如图3所示，压紧组件7还包括旋转轴704，压紧件702与压紧座701通过旋转轴704转动连接，旋转轴704两端各套设有一个固定环705。固定环705用于防止旋转轴704从压紧件702和压紧座701的转动连接处脱落。

可以理解的，压紧座701上设有第一压紧孔，压紧件702上设有与所述第一压紧孔位置对应但孔径大于所述压紧孔的第二压紧孔。在对压紧组件7进行拼装时，可以先将旋转轴704对应穿过所述第一压紧孔和所述第二压紧孔，再将两个固定环705分别套设在旋转轴704的两端部，以填充所述第二压紧孔内的剩余空间，从而有效防止旋转轴704从所述第一压紧孔和所述第二压紧孔处脱落，也即防止旋转轴704从压紧件702和压紧座701的转动连接处脱落。

在一实施例中，如图3所示，压紧组件7还包括滑轨706以及压紧气缸707，滑轨706和压紧气缸707固定在限位板上，压紧气缸707设置在滑轨706远离压紧盘6的端部，压紧座701滑动连接在滑轨706上。具体的，压紧气缸707将控制压紧座701沿滑轨706滑动，从而控制压紧座701、压紧件702以及液压千斤顶703与压紧盘6之间的距离。

在一实施例中，如图1所示，驱动装置2包括伺服电机201以及减速器202，减速器202的输入端与伺服电机201的输出端固定连接，扭矩传感器4的一端与减速器202的输出端连接，减速器202的壳体固定在纵向板102上。

具体的，减速器202包括输入齿轮轴、设置在所述输入齿轮轴上的输入齿轮、输出齿轮轴以及设置在所述输出齿轮轴上的输出齿轮，输入轮齿与输出齿轮啮合在一起，且输入齿轮的齿数少于输出齿轮的齿数。由于齿数与转速成反比，当驱动电机201高速运动时，其输出的扭矩将通过输入齿轮传递至输出齿轮，输出齿轮的转速将小于输入齿轮的转速，也就是说，输出轴将得到低于输入轴的转速，从而达到减速的目的，同时增加由减速器202输出的扭矩，以便于扭矩传感器4对其进行感测。

在一优选实施例中，如图1所示，扭矩测试机还包括第一锁紧连接盘3和第二锁紧连接盘5，扭矩传感器4的一端通过第一锁紧连接盘3与减速器202的输出端连接，扭矩传感器4的另一端通过第二锁紧连接盘5与定位轴8连接。第一锁紧连接盘3和第二锁紧连接盘5用于锁紧连接减速器202的输出端、扭矩传感器4以及定位轴8。

在一优选实施例中，减速器202的输出端设有第一连接轴(图未示)，第一锁紧连接盘3两端分别与第一连接轴和扭矩传感器4连接。可以理解的，通过设置第一连接轴，可以使减速器202与第一锁紧连接盘3之间的连接更紧凑，同时，通过第一连接轴可以更有效的传递由减速器202输出的扭矩。

定位轴8朝向第二锁紧连接盘5一侧设有第二连接轴(图未示)，第二锁紧连接盘5两端分别与第二连接轴和扭矩传感器4连接。可以理解的，通过设置第二连接轴，可以使定位轴605与第二锁紧连接盘5之间的连接更紧凑。

在一实施例中，如图3所示，扭矩测试机还包括轴承9，轴承9的外圈过盈压装在压紧盘6内，轴承9的内圈套装在第二锁紧连接盘5上。将第二锁紧连接盘5靠近定位轴8的端部固定在轴承9的内圈中，从而减少第二锁紧连接盘5转动时与压紧盘6之间的摩擦，从而降低部件间的磨损，有效降低维护难度和维护成本。

在一优选实施例中，轴承9的内圈和外圈之间的多个滚珠，内圈靠近滚珠的一侧表面设有向内圈凹陷的内弧形滑轨，外圈靠近滚珠的一侧表面设有向外圈凹陷的外弧形滑轨，通过设置所述内弧形滑轨和所述外弧形滑轨，使滚珠可以做周向滚动，从而减小第二锁紧连接盘5转动时与压紧盘6之间的摩擦，从而降低部件间的磨损。

在一实施例中，压紧盘6包括至少一层垫圈，所述垫圈中心设有用于容纳轴承9的通孔，所述垫圈远离限位板101的一侧边缘朝向所述通孔突起形成多个突出部6061，突出部6061的内侧壁形成有多个齿部6062。

如图3所示，压紧盘6包括从左至右同轴层叠设置的第一垫圈601、第二垫圈602、第三垫圈603以及第四垫圈604，第一垫圈601中心设有第一通孔，第二垫圈602中心设有第二通孔，第三垫圈603中心设有第三通孔，轴承9设置在第三垫圈603靠近第三通孔的内壁上，第四垫圈604中心设有用于放置定位轴8的第四通孔。

第二锁紧连接盘靠近定位轴8的端部穿过第一通孔、第二通孔和第三通孔与定位轴8连接。

可以理解的，由于第二锁紧连接盘5靠近定位轴8的端部固定在轴承9的内圈中，当压紧盘6被压紧组件7压紧，也即第三垫圈603将被压紧时，启动扭矩测试机，第二锁紧连接盘5将相对第三垫圈603做轴向转动，也即第二锁紧连接盘5将相对压紧盘6沿定位轴8的轴向转动。

在一优选实施例中，第二垫圈602的外侧直径小于第一垫圈601的外侧直径，第三垫圈603的外侧直径不大于第二通孔的直径，轴承9的内圈直径与第二锁紧连接盘5的端部的直径相同，第四垫圈604的外侧直径与第三垫圈603的外侧直径相同。

通过设置各个垫圈和通孔的尺寸，一方面，使第三垫圈603可容置在第二垫圈602的第二通孔内，以节省压紧盘6所需的空间；另一方面，使第二锁紧连接盘5的端部恰好可以容纳在轴承9的内圈中，从而使第二锁紧连接盘5相对轴承9的内圈位置固定；再一方面，使第二垫圈602的外侧直径小于第一垫圈601的外侧直径，并使第四垫圈604的外侧直径与第三垫圈603的外侧直径相同，以便于实现第一垫圈601与第二垫圈602之间的固定连接、以及第三垫圈603与第四垫圈604之间的固定连接。此外，由于第三垫圈603可容置在第二垫圈602的第二通孔内，第二垫圈602的内侧壁与第三垫圈603的外侧壁之间可通过粘接或焊接的方式使二者固定连接。

在一优选实施例中，如图3所示，压紧盘6还包括第五垫圈605和第六垫圈606，第六垫圈606中心设有第六通孔，第六通孔的直径大于第二垫圈602的外侧直径，第二垫圈602容置于第一垫圈601和第六垫圈606围成的空间内；第六垫圈606的内壁朝向第六通孔突起形成多个突出部6061，突出部6061的内侧壁形成有多个齿部6062。可以理解的，通过设置第六垫圈606，可以使第二垫圈602容置于第一垫圈601和第六垫圈606围成的空间内，使压紧盘6的外形更美观。

此外，当相邻的两个突出部60161的直线距离不小于压紧件702的宽度时，可以使压紧件702靠近压紧盘6的一端压紧至相邻的两个突出部6061之间，从而增加压紧件702对压紧盘6的压紧效果。当相邻的两个突出部60161的直线距离小于压紧件702的宽度时，可以通过将压紧件702的边缘卡在齿部6062的齿状凹槽中，从而增加压紧件702对压紧盘6的压紧效果。

第五垫圈605设置在第四垫圈604和第六垫圈606之间，第五垫圈605中心设有第五通孔，第五通孔的直径大于第二垫圈602的外侧直径，第二垫圈602容置于第一垫圈601、第五垫圈605和第六垫圈606围成的空间内；第五垫圈605朝向第六垫圈606一侧设有凸台6051，凸台6051的外侧直径不大于第六通孔的直径。

可以理解的，第五垫圈605可增加第一垫圈601和第六垫圈606之间的距离，使第二垫圈602完全容置于第一垫圈601、第五垫圈605和第六垫圈606围成的空间内，同时可以使第三垫圈603和第四垫圈604部分容置或完全容置于第一垫圈601、第五垫圈605和第六垫圈606围成的空间内。此外，通过设置凸台6051，可有效防止第五垫圈605和第六垫圈606之间产生错位。

本实用新型实施例还提供一种扭矩测试机的组装方法：

a、确定伺服电机201和定位轴8之间的距离，调节伺服电机201和定位轴8的轴线相对于基准面的距离，使它们的轴线的同轴度小于Φ0.03mm，然后将伺服电机201和定位轴8固定在基准面上。

b、将第一锁紧连接盘3的一端与减速器202的第一连接轴连接紧固，将第二锁紧连接盘5的一端与定位轴8的第二连接轴连接紧固。

c、调节扭矩传感器4与基准面的距离，使它的轴线与伺服电机201和定位轴605的轴线的同轴度小于Φ0.03mm，然后将扭矩传感器4固定在基准面上。

d、将第一锁紧连接盘3的另一端以及第二锁紧连接盘5的另一端分别与扭矩传感器4的两端连接紧固，安装完成。

在扭矩测试机进行工作时，先通过压紧组件7对压紧盘6进行压紧，使设置在压紧盘6中心的定位轴8位置固定；然后将负载连接至定位轴8，启动驱动装置2和扭矩传感器4，使伺服电机201输出扭矩，并通过减速器202对伺服电机201的输出扭矩进行放大并输出；最后通过扭矩传感器4对减速器202的输出扭矩进行感测并输出频率信号，并对输出的频率信号进行处理，输出需要的信号形式。

根据本实用新型实施例提供的扭矩测试机，通过设置轴向压紧装置，使其对压紧盘6进行压紧，从而将压紧盘6沿定位轴8的轴向压紧在限位板101上，使转动连接在压紧盘6中心的定位轴8与扭矩传感器4同轴，避免了现有技术中因卸载弹簧使用寿命较短产生的不良影响。此外，本实施例将定位轴8转动连接在压紧盘6中心，减少了定位轴8与压紧盘6之间的摩擦，从而降低部件间的磨损，有效降低维护难度和维护成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭矩测试机，其特征在于，包括机架、驱动装置、扭矩传感器、压紧盘、定位轴以及轴向压紧装置，所述驱动装置和所述扭矩传感器安装在所述机架上，所述定位轴转动连接在所述压紧盘中心，所述扭矩传感器与所述定位轴同轴，所述扭矩传感器连接在所述驱动装置和所述定位轴之间；

所述机架包括与所述定位轴垂直的限位板，所述轴向压紧装置安装在所述限位板上，所述轴向压紧装置用于将所述压紧盘沿所述定位轴的轴向压紧在所述限位板上。

2.根据权利要求1所述的扭矩测试机，其特征在于，所述机架还包括纵向板和水平板，所述纵向板与所述限位板平行，所述水平板垂直于所述纵向板，所述水平板两端分别与所述纵向板和所述限位板连接，所述驱动装置安装在所述纵向板上，所述扭矩传感器通过一固定支架安装在所述水平板上。

3.根据权利要求1所述的扭矩测试机，其特征在于，所述轴向压紧装置包括至少一个压紧组件，所述压紧组件设置在所述压紧盘的外侧；

所述压紧组件包括压紧座、压紧件以及液压千斤顶，所述压紧件与所述压紧座转动连接，所述液压千斤顶设置在所述压紧座与所述压紧件之间。

4.根据权利要求3所述的扭矩测试机，其特征在于，所述压紧组件还包括旋转轴，所述压紧件与所述压紧座通过所述旋转轴转动连接，所述旋转轴两端各套设有一个固定环。

5.根据权利要求3所述的扭矩测试机，其特征在于，所述压紧组件还包括滑轨以及压紧气缸，所述滑轨和所述压紧气缸固定在所述限位板上，所述压紧气缸设置在所述滑轨远离所述压紧盘的端部，所述压紧座滑动连接在所述滑轨上。

6.根据权利要求2所述的扭矩测试机，其特征在于，所述驱动装置包括伺服电机以及减速器，所述减速器的输入端与所述伺服电机的输出端固定连接，所述扭矩传感器的一端与所述减速器的输出端连接，所述减速器的壳体固定在所述纵向板上。

7.根据权利要求6所述的扭矩测试机，其特征在于，所述扭矩测试机还包括第一锁紧连接盘和第二锁紧连接盘，所述扭矩传感器的一端通过所述第一锁紧连接盘与所述减速器的输出端连接，所述扭矩传感器的另一端通过所述第二锁紧连接盘与所述定位轴连接。

8.根据权利要求7所述的扭矩测试机，其特征在于，所述减速器的输出端设有第一连接轴，所述第一锁紧连接盘两端分别与所述第一连接轴和所述扭矩传感器连接；

所述定位轴朝向所述第二锁紧连接盘一侧设有第二连接轴，所述第二锁紧连接盘两端分别与所述第二连接轴和所述扭矩传感器连接。

9.根据权利要求7所述的扭矩测试机，其特征在于，所述扭矩测试机还包括轴承，所述轴承的外圈过盈压装在所述压紧盘内，所述轴承的内圈套装在所述第二锁紧连接盘上。

10.根据权利要求9所述的扭矩测试机，其特征在于，所述压紧盘包括至少一层垫圈，所述垫圈中心设有用于容纳所述轴承的通孔，所述垫圈远离所述限位板的一侧边缘朝向所述通孔突起形成多个突出部，所述突出部的内侧壁形成有多个齿部。