CN209878310U - 一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，转动传动轴（4）上固定连接有旋转扭盘（9），所述的扭力传递杆（10）套接在所述的转动传动轴（4）上，所述扭力传递杆（10）与所述旋转扭盘（9）之间通过销轴（17）销接；角度检测组件包括圆盘式电位器（14）和角度换算单元，圆盘式电位器（14）的转轴（15）通过衬套（18）销接于所述转动传动轴（4）底部的内孔内。本实用新型同时兼具角度和扭矩自动测量功能，角度测量和扭矩测量之间可自由切换，测量扭矩时，用销轴锁住旋转扭盘和扭力传递杆；测量角度时，取下销轴，通过圆盘式电位器检测到的电位变化换算出执行器输出轴的转动角度，实现方式安全可靠。

Description

一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台

技术领域

本实用新型涉及执行器测试领域，特别涉及一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台。

背景技术

扭矩测量一般采用高一等级精度的扭矩测量仪进行对比，或者用杠杆加砝码的方式进行，此种方法的精度无法确保且费时费力，且扭矩标定范围小，精度低，操作繁琐，因此会在工作中产生很多由于测量精度不够产生的损失，并且会加大工作成本，或者采用精确度高的仪器进行标定，但是结构复杂，大大增加了成本。

阀用执行器是用于驱动并控制阀门运行的装置，阀门的气液执行机构的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力，最大执行器产生的推力可高达500000kgf，但是，现有的气液联动执行机构的主轴的大量程扭矩无法精确监测，无法实时掌控气液联动执行器的主轴扭矩变化情况，从而无法知晓气液联动执行器的工况，当主轴扭矩发生变化时而不进行调整处理，则会影响气液联动执行器性能的发挥，执行器的工作扭矩常作为人们选择执行器的重要考虑因素，这就需要对执行器工作扭矩的精度进行测试。

另一方面，对于角行程执行器而言，不仅需要检测其输出扭矩，还需要校验其角行程是否达到设计要求。现有的角行程执行器角度测量通常都由人工测量而得，检测效率低下且结果可靠性不足。

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，提供一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，结合扭矩传感器、拉力传感器和油缸测压对执行器的输出扭矩进行多重校验，提高执行器扭矩测试的精度，同时兼具角度自动测量功能，角度测量和扭矩测量之间可自由切换。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，用于测试角行程执行器的角度及输出扭矩，包括底座、安装在所述底座上的支架、扭矩传感器测量轴、转动传动轴、扭力传递杆、拉力传感器、液压油缸测压机构和角度检测组件；

所述角行程执行器的壳体通过连接支架安装在支架上，所述扭矩传感器测量轴的顶端与所述角行程执行器的输出轴配合连接，扭矩传感器测量轴的末端与所述转动传动轴配合连接；

所述转动传动轴上固定连接有旋转扭盘，所述的扭力传递杆套接在所述的转动传动轴上，所述扭力传递杆与所述旋转扭盘之间通过销轴销接；

所述扭力传递杆末端通过连接件与所述拉力传感器的第一测量端铰接，所述拉力传感器的第二测量端与所述液压油缸测压机构的活塞杆铰接，所述液压油缸测压机构的缸体固定在所述底座上，且缸体上设置有压力检测表；

所述的角度检测组件包括圆盘式电位器和角度换算单元，圆盘式电位器的信号输出端与角度换算单元相连，所述圆盘式电位器的转轴通过衬套销接于所述转动传动轴底部的内孔内。

所述的圆盘式电位器包括壳体、第一电阻体、第二电阻体和桥接电阻体，所述的桥接电阻体同轴固定在所述的转轴上，所述的转轴与壳体之间通过微型轴承相连；所述桥接电阻体的一端设置有第一滑动触点、另一端设置有第二滑动触点，第一滑动触点搭接于第一电阻体上、第二滑动触点搭接于第二电阻体上；所述的第二电阻体上设有开口，第二电阻体的开口两端及第一电阻体中部设置有电压引出接头，三个电压引出接头分别与角度换算单元的A/D采样信号输入端相连。

所述的支架为U型支架，所述扭力传递杆的两侧与U型支架的两内壁之间均设置有限位支杆，限位支杆与U型支架的接触端均设置有滚轮。

角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，还包括变径柱，变径柱的一端设有与所述角行程执行器的输出轴配合的凸起部，另一端设有与扭矩传感器测量轴端部配合的内凹部。

所述拉力传感器的第一测量端与连接件之间、第二测量端与所述的活塞杆之间均通过连接块铰接，拉力传感器的两端与连接块之间均螺纹配合。

所述旋转扭盘上沿圆周方向上设有多个连接孔。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型同时兼具角度和扭矩自动测量功能，角度测量和扭矩测量之间可自由切换，测量扭矩时，用销轴锁住旋转扭盘和扭力传递杆，结合扭矩传感器、拉力传感器和油缸测压对执行器的输出扭矩进行多重校验，提高执行器扭矩测试的精度；测量角度时，取下销轴，此时旋转扭盘可转动可正常模拟动作过程，通过圆盘式电位器检测到的电位变化换算出执行器输出轴的转动角度，实现方式安全可靠。

2）扭力传递杆与U型支架之间设置的限位支杆能够有效限制扭力传递杆的纵向浮动和位移，特别是在测试过程中扭力传递杆受到较大扭力的情况下，可有效避免其抖动、错位，起到了保护拉力传感器和活塞杆的目的；限位支杆端部设置的滚轮又不影响限位支杆在水平面上的正常摆动。

3）本实用新型配套有变径柱，对于不同尺寸和规格的角行程执行器都适用，一台测试平台即可完成不同规格的执行器的输出扭矩和角度检测，输出扭矩的最大量程可达500000N·m。

4）本实用新型拉力传感器的两端均采用铰接结构，使得拉力传感器在水平方向上有多个自由度，保证拉力传感器始终与扭力方向一致，一方面提高了拉力传感器读数的可靠性，另一方面也可延长拉力传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构正视图；

图2为本实用新型结构剖视图；

图3为本实用新型结构剖视图；

图4为本实用新型圆盘式电位器第一位置示意图；

图5为本实用新型圆盘式电位器第二位置示意图；

图中，1-底座，2-支架，3-扭矩传感器测量轴，4-转动传动轴，5-角行程执行器，501-输出轴，6-拉力传感器，7-液压油缸测压机构，8-连接支架，9-旋转扭盘，10-扭力传递杆，11-连接件，12-变径柱，13-连接孔，14-圆盘式电位器，14.1-壳体，14.2-第一电阻体，14.3-第二电阻体，14.4-桥接电阻体，15-转轴，16-连接块，17-销轴，18-衬套，19-限位支杆，20-滚轮。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，用于测试角行程执行器5的角度及输出扭矩，包括底座1、安装在所述底座1上的支架2、扭矩传感器测量轴3、转动传动轴4、扭力传递杆10、拉力传感器6、液压油缸测压机构7和角度检测组件。

所述角行程执行器5的壳体通过连接支架8安装在支架2上，所述扭矩传感器测量轴3的顶端与所述角行程执行器5的输出轴501配合连接，扭矩传感器测量轴3的末端与所述转动传动轴4配合连接。具体的，还包括变径柱12，变径柱12的一端设有与所述气角行程执行器5的输出轴501配合的凸起部，另一端设有与扭矩传感器测量轴3端部配合的内凹部。

所述转动传动轴4上固定连接有旋转扭盘9，所述的扭力传递杆10套接在所述的转动传动轴4上，所述扭力传递杆10与所述旋转扭盘9之间通过销轴17销接。作为优选的，所述旋转扭盘9上沿圆周方向上设有多个连接孔13，可根据执行器的阀门的角度来调整扭力传递杆10在旋转扭盘9上的固定角度。

所述扭力传递杆10末端通过连接件11与所述拉力传感器6的第一测量端铰接，所述拉力传感器6的第二测量端与所述液压油缸测压机构7的活塞杆铰接，所述液压油缸测压机构7的缸体固定在所述底座1上，且缸体上设置有压力检测表。作为优选的，如图2所示，所述拉力传感器6的第一测量端与连接件11之间、第二测量端与所述的活塞杆之间均通过连接块16铰接，拉力传感器6的两端与连接块16之间均螺纹配合。

所述的角度检测组件包括圆盘式电位器14和角度换算单元，圆盘式电位器14的信号输出端与角度换算单元相连，所述圆盘式电位器14的转轴15通过衬套18销接于所述转动传动轴4底部的内孔内，执行器的输出轴501依次带动变径柱12、扭矩传感器测量轴3、转动传动轴4和转轴15转动，由圆盘式电位器14实现转动过程中的电位变化量检测。

为了进一步说明圆盘式电位器14的工作原理，具体的，如图4和图5所示，所述的圆盘式电位器14包括壳体14.1、第一电阻体14.2、第二电阻体14.3和桥接电阻体14.4，所述的桥接电阻体14.4同轴固定在所述的转轴15上，所述的转轴15与壳体14.1之间通过微型轴承相连；所述桥接电阻体14.4的一端设置有第一滑动触点、另一端设置有第二滑动触点，第一滑动触点搭接于第一电阻体14.2上、第二滑动触点搭接于第二电阻体14.3上；所述的第二电阻体14.3上设有开口，第二电阻体14.3的开口两端及第一电阻体14.2中部设置有电压引出接头，三个电压引出接头分别与角度换算单元的A/D采样信号输入端相连。如图4到图5的变化过程中，因第一电阻体14.2与第二电阻体14.3的半径不同，桥接电阻体14.4转动过程中，改变了滑动触点在电阻体上的位置，三个电压引出接头A、B、C之间接入电路中的电阻体电阻值发生变化，引起电压引出接头之间电位的变化，该电位的变化经角度换算单元A/D采样和计算后获得执行器输出轴角度的变化值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，用于测试角行程执行器（5）的角度及输出扭矩，其特征在于：包括底座（1）、安装在所述底座（1）上的支架（2）、扭矩传感器测量轴（3）、转动传动轴（4）、扭力传递杆（10）、拉力传感器（6）、液压油缸测压机构（7）和角度检测组件；

所述角行程执行器（5）的壳体通过连接支架（8）安装在支架（2）上，所述扭矩传感器测量轴（3）的顶端与所述角行程执行器（5）的输出轴（501）配合连接，扭矩传感器测量轴（3）的末端与所述转动传动轴（4）配合连接；

所述转动传动轴（4）上固定连接有旋转扭盘（9），所述的扭力传递杆（10）套接在所述的转动传动轴（4）上，所述扭力传递杆（10）与所述旋转扭盘（9）之间通过销轴（17）销接；

所述扭力传递杆（10）末端通过连接件（11）与所述拉力传感器（6）的第一测量端铰接，所述拉力传感器（6）的第二测量端与所述液压油缸测压机构（7）的活塞杆铰接，所述液压油缸测压机构（7）的缸体固定在所述底座（1）上，且缸体上设置有压力检测表；

所述的角度检测组件包括圆盘式电位器（14）和角度换算单元，圆盘式电位器（14）的信号输出端与角度换算单元相连，所述圆盘式电位器（14）的转轴（15）通过衬套（18）销接于所述转动传动轴（4）底部的内孔内。

2.根据权利要求1所述的一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，其特征在于：所述的圆盘式电位器（14）包括壳体（14.1）、第一电阻体（14.2）、第二电阻体（14.3）和桥接电阻体（14.4），所述的桥接电阻体（14.4）同轴固定在所述的转轴（15）上，所述的转轴（15）与壳体（14.1）之间通过微型轴承相连；所述桥接电阻体（14.4）的一端设置有第一滑动触点、另一端设置有第二滑动触点，第一滑动触点搭接于第一电阻体（14.2）上、第二滑动触点搭接于第二电阻体（14.3）上；所述的第二电阻体（14.3）上设有开口，第二电阻体（14.3）的开口两端及第一电阻体（14.2）中部设置有电压引出接头，三个电压引出接头分别与角度换算单元的A/D采样信号输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，其特征在于：所述的支架（2）为U型支架，所述扭力传递杆（10）的两侧与U型支架的两内壁之间均设置有限位支杆（19），限位支杆（19）与U型支架的接触端均设置有滚轮（20）。

4.根据权利要求1所述的一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，其特征在于：还包括变径柱（12），变径柱（12）的一端设有与所述角行程执行器（5）的输出轴（501）配合的凸起部，另一端设有与扭矩传感器测量轴（3）端部配合的内凹部。

5.根据权利要求1所述的一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，其特征在于：所述拉力传感器（6）的第一测量端与连接件（11）之间、第二测量端与所述的活塞杆之间均通过连接块（16）铰接，拉力传感器（6）的两端与连接块（16）之间均螺纹配合。

6.根据权利要求1所述的一种角行程执行器角度及扭矩一体化测试台，其特征在于：所述旋转扭盘（9）上沿圆周方向上设有多个连接孔（13）。