CN216284096U

CN216284096U - 一种扭矩倍增器校准装置

Info

Publication number: CN216284096U
Application number: CN202122951489.9U
Authority: CN
Inventors: 赵兴亮; 黄爱辉; 齐彬; 陈林; 杨柏豪; 刘志超; 任伟
Original assignee: Amir Testing Technology Co ltd
Current assignee: Amir Testing Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2031-11-29

Abstract

本实用新型涉及一种扭矩倍增器校准装置，包括扭矩测量仪、支撑组件、测试机构和连接件，所述扭矩测量仪用于测量扭矩倍增器放大后的扭矩，所述支撑组件用于支撑测试机构，所述测试机构用于带动连接件向扭矩倍增器的输入端施加扭矩。本实用新型采用机械配合的方式，能够平稳均匀的对扭矩倍增器施加扭矩，减小了误差影响，提高了校准结果的准确度。

Description

一种扭矩倍增器校准装置

技术领域

本实用新型属于扭矩倍增器校准技术领域，尤其是一种扭矩倍增器校准装置。

背景技术

在风电、核电、重型机械、工业装配等领域，扭矩倍增器的应用极为广泛，作用极为重要。扭矩倍增器一般是通过齿轮传动实现扭矩倍增，是一种可以增大扭矩的装置，具有省力、易操作等优点，广泛应用于大扭矩加载等地方。通过输入一定的扭矩，经过齿轮组的放大，输出比可为几倍至几百倍，输出扭矩可达数万Nm。

在以往的校准过程中，由于没有专用的倍增器校准工装，校准工作通常由计量人员手动完成。将倍增器安装到扭矩测量仪上后，由计量人员操作标准扭矩扳手对倍增器输入扭矩，但由于操作人员水平不同，可能导致标准扭矩扳手使用角度或高或低，导致输入扭矩值产生一定偏差，从而造成输出扭矩值的误差。

实用新型内容

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种扭矩倍增器校准装置，包括扭矩测量仪、支撑组件、测试机构和连接件，所述扭矩测量仪用于测量扭矩倍增器放大后的扭矩，所述支撑组件用于支撑测试机构，所述测试机构用于带动连接件向扭矩倍增器的输入端施加扭矩。

所述连接件包括固定端和转动端，所述固定端接设在扭矩倍增器的输入端上，所述转动端与测试机构相接，所述测试机构能够带动连接件的转动端围绕其固定端转动。

所述支撑组件包括接地支座和延长支架，所述接地支座设置在地面上，所述延长支架的一端固定接设在扭矩测量仪上且另一端固定在接地支座上，所述测试机构安装在延长支架上。

所述测试机构包括测试滑台机构和托盘机构，所述测试滑台机构安装在延长支架上，所述托盘机构安装在测试滑台机构上，所述连接件的转动端设置在托盘机构上，所述测试滑台机构能够带动托盘机构直线运动从而带动连接件的转动端围绕其固定端旋转。

所述测试滑台机构包括测试底座、测试丝杠、测试手轮和测试滑台，所述测试底座固定安装在延长支架上，所述测试丝杠转动架设在测试底座上，所述测试手轮接设在测试丝杠的一端并且能够带动测试丝杠转动，所述测试滑台通过滑轨滑动安装在测试底座上并且与测试丝杠上的丝母固定连接。

所述托盘机构包括支杆、托盘和滚动套，所述支杆固定安装在测试滑座上，所述托盘安装在支杆上并且在支杆上的位置可调节，所述滚动套转动套装在支杆上并且能够相对于支杆进行滑动，所述连接件担架在托盘上并且与滚动套相接触。

所述托盘机构包括调节滑台机构、支杆、托盘和滚动套，所述调节滑台机构安装在测试滑座上，所述支杆安装在调节滑台机构上，所述托盘安装在支杆上并且在支杆上的位置可调节，所述滚动套转动套装在支杆上并且能够相对于支杆进行滑动，所述连接件担架在托盘上并且与滚动套相接触。

包括调节滑台机构包括调节底座、调节丝杠、调节手轮和调节滑座，所述调节底座固定安装在测试滑座上，所述调节丝杠转动架设在调节底座上，所述调节手轮接设在调节丝杠的一端并且能够带动调节丝杠转动，所述调节滑座通过滑轨滑动安装在调节底座上并且与调节丝杠上的丝母固定连接，所述支杆固定在调节滑座上。

本实用新型的优点和积极效果是：采用机械配合的方式，能够平稳均匀的对扭矩倍增器施加扭矩，减小了误差影响，提高了校准结果的准确度。

附图说明

图1是无调节滑台机构的整体装置结构示意图；

图2是连接件转动端运动过程示意图；

图3是带有调节滑台机构的装置整体结构示意图。

其中，1、扭矩测量仪1；2、扭矩倍增器2；3、连接件3；4、固定端4；5、转动端5；6、接地支座6；7、延长支架7；8、测试底座8；9、测试丝杠9；10、测试手轮10；11、测试滑台11；12、支杆12；13、托盘13；14、滚动套14；15、调节底座15；16、调节丝杠16；17、调节手轮17；18、调节滑座18。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详述：

如图1、2所示，本实用新型提供一种扭矩倍增器2校准装置，包括扭矩测量仪1、支撑组件、测试机构和连接件3，校准的原理是，通过测试机构带动连接件3对扭矩倍增器2的输入端施加扭矩，经过扭矩倍增器2放大之后，通过扭矩测量仪1检测扭矩倍增器2输出端的放大后的扭矩，通过计算放大比，来校准扭矩倍增器2。

本实用新型中所采用的对扭矩倍增器2施加扭矩的方法是将连接件3的两端划分为固定端4和转动端5，其中固定端4接设在扭矩倍增器2的输入端上，通过测试机构带动连接件3的转动端5围绕其固定端4转动。从而施加扭矩，因此，连接件3必须是刚性结构，在使用时不可以发生形变，所以在一些示例中，连接件3可采用标准扭矩扳手。

支撑组件的作用是支撑固定测试机构，同时使连接件3能够始终处于水平状态，因此在一些示例中，支撑组件包括接地支座6和延长支架7，其中接地支座6设置在底面上，延长支架7的一端固定在接地支座6上且另一端与扭矩测量仪1固定连接，同样的，支撑组件也必须是刚性结构，在使用范围内不可发生形变，因此优选的，延长之间采用中间为水平板、两侧为竖直板的工字型结构，材质为钢板，扭矩测量仪1的连接处采用螺栓固定，与接地支座6的连接处即可以一体成型也可以通过螺栓固定。

进一步的，在一些示例中，接地支座6中可以设置伸缩杆，使得接地支座6的高度能够调节，以此适应不同高度的扭矩测量仪1。

进一步的，在一些示例中，可以在延长支架7上设置轨道，将测试机构安装在轨道上，从而能够对测试机构的位置进行调节。

在本实用新型中，测试机构包括测试滑台11机构和托盘13机构，其中测试滑台11机构安装在延长支架7上，托盘13机构安装在测试滑台11机构上，连接件3的转动端5则设置在托盘13机构上，测试滑台11机构能够带动托盘13机构进行直线运动，以此带动连接件3的转动端5相对于其固定端4进行旋转。

因此，在一些示例中，测试滑台11机构包括测试底座8、测试丝杠9、测试手轮10和测试滑台11，其中测试底座8固定安装在延长支架7上，测试丝杠9通过滚珠轴承转动架设在测试底座8上，测试手轮10接设在测试丝杠9的一端，使用者通过测试手轮10能够带动测试丝杠9旋转，测试滑座通过滑轨滑动安装在测试底座8上，并且滑轨的设置方向与测试丝杠9的长度方向相平行，同时测试滑座与测试丝杠9上的丝母相固定，因此当测试丝杠9旋转的时候，测试滑座能够跟随测试丝杠9上的丝母，沿着滑轨进行滑动，从而带动托盘13机构进行直线运动。

具体的，在一些示例中，托盘13机构包括支杆12、托盘13和滚动套14，支杆12固定安装在测试滑座上，托盘13安装在支杆12上，并且托盘13在支杆12上的位置可调节，例如：在托盘13上开孔，在开孔中拧入螺栓对其进行固定。滚动套14滑动套装在支杆12上并且滚动套14能够相对于支杆12进行转动，在进行校准时，调整托盘13的高度到合适的位置之后，将连接件3的转动端5担架在托盘13上，并使滚动套14与连接件3相接触，此时，通过测试滑台11机构调整测试滑座的位置时，支杆12随之运动，滚动套14便能推动连接件3的转动端5，使其相对于固定端4旋转，同时滚动套14也能相对于支杆12转动从而减小对连接件3运动的阻力。

进一步的，如图3所示，在另外一些示例中，托盘13机构调节滑台机构、支杆12、托盘13和滚动套14，调节滑台机构固定安装在测试滑座上，支杆12接设在调节滑台机构上，支杆12、托盘13、滚动套14和连接件3之间的连接关系与上一示例相同，而调节滑台机构则用于带动支杆12靠近或者远离扭矩倍增器2，以此调节支杆12与扭矩倍增器2之间的距离，通过调节滑台机构可以在校准时，设置多组不同长度力臂的对照组，提高测试校准的准确度。

具体的，在一些示例中，调节滑台机构包括调节底座15、调节丝杠16、调节手轮17和调节滑座18，其中调节底座15固定安装在测试滑座上，调节丝杠16通过滚珠轴承转动架设在调节底座15上，调节手轮17在接设在调节丝杠16的一端，使用者通过调节手轮17能够带动调节丝杠16旋转，调节滑座18则通过滑轨滑动安装在调节底座15上，并且滑轨的设置方向与调节丝杠16的长度方向相平行，同时调节滑座18与调节丝杠16上的丝母固定相接，因此当调节丝杠16转动的时候，调节滑座18能够跟随调节丝杠16上的丝母沿着滑轨进行直线运动，从而带动支杆12靠近或者远离扭矩倍增器2。

本实用新型采用机械配合的方式，能够平稳均匀的对扭矩倍增器2施加扭矩，减小了误差影响，操作员只需要通过操作测试手轮10以及调整手轮即可，十分方便，同时，进一步的，本实用新型还可以采用纯自动的方式，去掉手轮，通过伺服电机驱动相应的丝杠旋转，通过程序控制，使得校准过程更加细致，误差也就更小。

针对本实用新型的技术方案与现有的校准方式，我方进行了对比试验，表1是计量人员手动直接操作标准扭矩扳手对倍增器输入扭矩的校准实验数据，表2是采用本实用新型技术方案的校准实验数据，表3是两次实验的相对误差和重复性的对比表。

表1

表2

表3

通过数据对比可以看出，采用本实用新型的技术之后，校准结果的相对示值误差和重复性均降低了20％左右，并且，通过对校准结果的相对扩张不确定度进行评估后，由原来的U_rel＝1.3％(k＝2)减小为U_rel＝0.6％(k＝2),减小约50％，说明改进后校准结果的准确度有了极大的提升。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：包括扭矩测量仪、支撑组件、测试机构和连接件，所述扭矩测量仪用于测量扭矩倍增器放大后的扭矩，所述支撑组件用于支撑测试机构，所述测试机构用于带动连接件向扭矩倍增器的输入端施加扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述连接件包括固定端和转动端，所述固定端接设在扭矩倍增器的输入端上，所述转动端与测试机构相接，所述测试机构能够带动连接件的转动端围绕其固定端转动。

3.根据权利要求1所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述支撑组件包括接地支座和延长支架，所述接地支座设置在地面上，所述延长支架的一端固定接设在扭矩测量仪上且另一端固定在接地支座上，所述测试机构安装在延长支架上。

4.根据权利要求1所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述测试机构包括测试滑台机构和托盘机构，所述测试滑台机构安装在延长支架上，所述托盘机构安装在测试滑台机构上，所述连接件的转动端设置在托盘机构上，所述测试滑台机构能够带动托盘机构直线运动从而带动连接件的转动端围绕其固定端旋转。

5.根据权利要求4所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述测试滑台机构包括测试底座、测试丝杠、测试手轮和测试滑台，所述测试底座固定安装在延长支架上，所述测试丝杠转动架设在测试底座上，所述测试手轮接设在测试丝杠的一端并且能够带动测试丝杠转动，所述测试滑台通过滑轨滑动安装在测试底座上并且与测试丝杠上的丝母固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述托盘机构包括支杆、托盘和滚动套，所述支杆固定安装在测试滑座上，所述托盘安装在支杆上并且在支杆上的位置可调节，所述滚动套转动套装在支杆上并且能够相对于支杆进行滑动，所述连接件担架在托盘上并且与滚动套相接触。

7.根据权利要求4所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：所述托盘机构包括调节滑台机构、支杆、托盘和滚动套，所述调节滑台机构安装在测试滑座上，所述支杆安装在调节滑台机构上，所述托盘安装在支杆上并且在支杆上的位置可调节，所述滚动套转动套装在支杆上并且能够相对于支杆进行滑动，所述连接件担架在托盘上并且与滚动套相接触。

8.根据权利要求7所述的一种扭矩倍增器校准装置，其特征在于：包括调节滑台机构包括调节底座、调节丝杠、调节手轮和调节滑座，所述调节底座固定安装在测试滑座上，所述调节丝杠转动架设在调节底座上，所述调节手轮接设在调节丝杠的一端并且能够带动调节丝杠转动，所述调节滑座通过滑轨滑动安装在调节底座上并且与调节丝杠上的丝母固定连接，所述支杆固定在调节滑座上。