CN218444285U - 一种力偶式扭矩标准机的校准机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种力偶式扭矩标准机的校准机构，其包括机架、上反向器与下反向器，所述上反向器与所述机架间隔形成上校准空间，所述上校准空间内设有第一标准测力仪，所述下反向器与所述机架间隔形成下校准空间，所述下校准空间内设有第二标准测力仪，所述机架与所述上反向器之间设有第一驱动件与第一力传感器，所述机架上设有第二驱动件，所述机架与所述下反向器之间设有第二力传感器。本申请具以下效果：减少了操作员校准扭矩标准机的工作量。

Description

一种力偶式扭矩标准机的校准机构

技术领域

本申请涉及扭矩标准机的领域，尤其是涉及一种力偶式扭矩标准机的校准机构。

背景技术

扭矩标准机是扭矩量传中重要的计量标准器，扭矩标准机通常有两种类型：一是静重式扭矩标准机，采用砝码及力臂杠杆组合产生标准力矩；二是参考式扭矩标准机，采用力传感器及杠杆组合作为标准，通过比较法进行测量。由于受制造工艺限制，静重式扭矩标准机通常适合于中小扭矩量值传递和溯源。当量程大于50kN·m时，静重式扭矩标准机制造费用昂贵难以推广应用。

目前我国正在建立的最大扭矩基准为200kN·m，对于量程更大的参考式扭矩标准机需要用部件法校准，即通过对杠杆有效力臂尺寸及力传感器校准，校准时至少需要将力传感器拆下在力标准机上校准，对于大量程的扭矩标准机拆装一次费工费时，会增大操作员的工作量。

实用新型内容

为了减少操作员校准扭矩标准机的力传感器的工作量，本申请提供一种力偶式扭矩标准机的校准机构。

本申请提供的一种力偶式扭矩标准机的校准机构，采用如下的技术方案：

一种力偶式扭矩标准机的校准机构，包括机架、上反向器与下反向器，所述上反向器与所述机架间隔形成上校准空间，所述上校准空间内设有第一标准测力仪，所述下反向器与所述机架间隔形成下校准空间，所述下校准空间内设有第二标准测力仪，所述机架与所述上反向器之间设有第一驱动件与第一力传感器，所述第一驱动件与所述机架连接，所述第一力传感器一端与所述第一驱动件连接，另一端与所述上反向器连接，所述机架上设有第二驱动件，所述机架与所述下反向器之间设有第二力传感器，所述第二力传感器一端与所述机架连接，另一端与所述下反向器连接。

通过采用上述技术方案，操作员清零第一力传感器并驱动第一驱动件，第一驱动件推动第一力传感器与上反向器，上反向器带动第一标准测力件，直至第一标准测力件与机架连接并受压，此时第一力传感器与第一标准测力仪受力大小相同，可通过第一标准测力仪的标准力值校准第一力传感器的力值；操作员清零第二力传感器并驱动第二驱动件，第二驱动件推动下反向器，直至第二标准测力件受到下反向器的压力，此时第二力传感器与第二标准测力仪受力大小相同，可通过第二标准测力仪的标准力值校准第二力传感器的力值。以此可改善操作员对大量程的参考式扭矩标准机的力传感器进行校准时费工费时的问题，减少了操作员校准扭矩标准机的力传感器的工作量。

优选的，所述机架包括上梁、第一立柱与下梁，所述上梁位于所述下梁的上方，所述上梁与所述下梁均水平设置，所述第一立柱竖直设置且两端分别与所述上梁、所述下梁连接；所述下梁上方水平设置有中梁，所述中梁与所述下梁通过第二立柱连接，所述第二立柱竖直设置且两端分别与所述中梁、所述下梁连接，所述第二驱动件连接于所述第二立柱；

所述上反向器包括第一上板、第一下板与第一拉杆，所述第一上板位于所述第一下板的上方且两者均水平设置，所述第一拉杆竖直设置且两端分别与所述第一上板、所述第一下板连接；所述下反向器包括第二上板、第二下板与第二拉杆，所述第二上板位于所述第二下板的上方且两者均水平设置，所述第二拉杆竖直设置且两端分别与所述第二上板、所述第二下板连接；

所述第一下板位于所述第二上板与所述中梁之间，所述第二上板位于所述第一下板与所述上梁之间，所述第一下板与所述第二上板间隔形成测量空间，所述测量空间用于与扭矩标准机的杠杆端部插接；所述第一上板位于所述上梁上方，所述第一驱动件连接于所述上梁的顶面，所述第一力传感器连接于所述第一上板的底面，所述第二下板位于所述中梁下方，所述第二力传感器连接于所述第二下板顶面。

通过采用上述技术方案，扭矩标准机的杠杆端部插接于测量空间中时，杠杆端部的上平面与第二上板的底面连接，杠杆端部的下平面与第一下板的顶面连接，当扭矩标准机的杠杆端部朝第一下板下压第一下板时，第一上板下压第一力传感器，操作员可通过第一力传感器的受力值计算扭矩标准机的扭矩；当扭矩标准机的杠杆端部朝第二上板上压第二上板时，第二下板上压第二力传感器，操作员可通过第二力传感器的受力值计算扭矩标准机的扭矩。

优选的，所述上反向器包括水平设置的中板，所述中板位于所述上梁与所述第二上板之间，所述第一拉杆穿过所述中板且与所述中板固定，所述中板与所述上梁间隔形成所述上校准空间，所述第一标准测力仪与所述中板的顶面连接；所述第二下板与所述下梁间隔形成下校准空间，所述第二标准测力仪与所述下梁的顶面连接。

通过采用上述技术方案，操作员清零第一力传感器并驱动第一驱动件，第一驱动件竖直向上推动第一力传感器与第一上板，第一上板带动中板竖直向上移动，直至第一标准测力件与上梁连接并受压，此时第一力传感器与第一标准测力仪受力大小相同，可通过第一标准测力仪的标准力值校准第一力传感器的力值；操作员清零第二力传感器并驱动第二驱动件，第二驱动件通过第二立柱与中梁竖直向下推动第二力传感器与第二下板，直至第二下板与第二标准测力件连接且第二标准测力件受到第二下板的压力，此时第二力传感器与第二标准测力仪受力大小相同，可通过第二标准测力仪的标准力值校准第二力传感器的力值，减少了操作员校准扭矩标准机的力传感器的工作量。

优选的，所述上梁沿竖直方向开设有第一通孔，所述第一拉杆穿过所述第一通孔且所述第一拉杆侧壁与所述第一通孔内壁存在间隙，所述第一下板沿竖直方向开设有第二通孔，所述第二拉杆穿过所述第二通孔且所述第二拉杆侧壁与所述第二通孔内壁存在间隙。

通过采用上述技术方案，上反向器通过第一通孔沿竖直方向上下移动时，可尽量避免第一拉杆与上梁接触，可尽量避免上梁对第一拉杆产生摩擦力，可减小第一力传感器的受力误差，提高了第一力传感器所侧压力的准确度；下反向器通过第二通孔沿竖直方向上下移动时，可尽量避免第二拉杆与第一下板接触，可尽量避免第一下板对第二拉杆产生摩擦力，可减小第二力传感器的受力误差，提高了第二力传感器所侧压力的准确度，进而提高校准第一力传感器与第二力传感器时的精准度，同时可提高通过第一力传感器与第二力传感器测扭矩标准机的扭矩的准确度。

优选的，所述第一驱动件采用第一油缸，所述第二驱动件采用第二油缸，所述第一油缸的安装面与所述上梁的顶面连接，所述第一油缸的活塞杆与所述第一力传感器的底部连接，所述第一力传感器的受力面与所述第一上板的底面连接，所述第二油缸的安装面与所述下梁的底面连接，所述第二油缸的活塞杆与所述第二立柱连接，所述第二力传感器的受力面与所述第二下板的顶面连接。

通过采用上述技术方案，操作员在校准第一力传感器时，可通过第一油缸的活塞杆沿竖直方向向上推动第一力传感器与第一上板，操作员在校准第二力传感器时，可通过第二油缸的活塞杆沿竖直方向向下推动第二力传感器与第二下板。

优选的，所述机架、所述上反向器、所述下反向器、所述第一力传感器、所述第二力传感器、所述第一油缸与所述第二油缸均为对称结构且几何中心与受力中心线重合。

通过采用上述技术方案，机架、上反向器、下反向器、第一力传感器、第二力传感器、第一油缸与第二油缸可受力在几何中心的同一直线上，降低了力在传导时的损失，提高了第一力传感器与第二力传感器受力的精准度。

优选的，所述测量空间内设有上刀承件与下刀承件，所述下刀承件的刀口用于与扭矩标准机的端部下平面连接，所述下刀承件的刀承与所述第一下板的顶面连接；所述上刀承件的刀口用于与扭矩标准机的端部上平面连接，所述上刀承件的刀承与所述第二上板的底面连接。

通过采用上述技术方案，扭矩标准机的端部两侧通过上刀承件与下刀承件分别与第二上板、第一下板连接，以此可通过第一力传感器与第二力传感器测量扭矩标准机的扭矩。

优选的，所述上刀承件的刀口与刀承可拆卸连接，所述下刀承件的刀口与刀承可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，上刀承件的刀口与刀承可以分开或结合，结合时，第一力传感器用于扭矩测量；下刀承件的刀口与刀承可以分开或结合，结合时，第二力传感器用于扭矩测量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.操作员清零第一力传感器并驱动第一驱动件，第一驱动件推动第一力传感器与上反向器，上反向器带动第一标准测力件，直至第一标准测力件与机架连接并受压，此时第一力传感器与第一标准测力仪受力大小相同，可通过第一标准测力仪的标准力值校准第一力传感器的力值；操作员清零第二力传感器并驱动第二驱动件，第二驱动件推动下反向器，直至第二标准测力件受到下反向器的压力，此时第二力传感器与第二标准测力仪受力大小相同，可通过第二标准测力仪的标准力值校准第二力传感器的力值。以此可改善操作员对大量程的参考式扭矩标准机的力传感器进行校准时费工费时的问题，减少了操作员校准扭矩标准机的力传感器的工作量；

2.上反向器通过第一通孔沿竖直方向上下移动时，可尽量避免第一拉杆与上梁接触，可尽量避免上梁对第一拉杆产生摩擦力，可减小第一力传感器的受力误差，提高了第一力传感器所侧压力的准确度；下反向器通过第二通孔沿竖直方向上下移动时，可尽量避免第二拉杆与第一下板接触，可尽量避免第一下板对第二拉杆产生摩擦力，可减小第二力传感器的受力误差，提高了第二力传感器所侧压力的准确度，进而提高校准第一力传感器与第二力传感器时的精准度，同时可提高通过第一力传感器与第二力传感器测扭矩标准机的扭矩的准确度；

3.机架、上反向器、下反向器、第一力传感器、第二力传感器、第一油缸与第二油缸可受力在几何中心的同一直线上，降低了力在传导时的损失，提高了第一力传感器与第二力传感器受力的精准度。

附图说明

图1是本申请实施例一种力偶式扭矩标准机的校准机构与扭矩标准机的安装状态示意图。

图2是本申请实施例一种力偶式扭矩标准机的校准机构的整体结构示意图。

附图标记说明：

100、机架；101、上梁；102、第一立柱；103、下梁；104、中梁；105、第二立柱；

200、上反向器；201、第一上板；202、第一下板；203、第一拉杆；204、中板；

300、下反向器；301、第二上板；302、第二下板；303、第二拉杆；

401、第一标准测力仪；402、第二标准测力仪；403、第一驱动件；404、第一力传感器；405、第二驱动件；406、第二力传感器；407、上校准空间；408、下校准空间；409、测量空间；410、上刀承件；411、下刀承件；

500、扭矩标准机。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种力偶式扭矩标准机的校准机构。参照图1与图2，力偶式扭矩标准机的校准机构包括机架100、上反向器200与下反向器300。上反向器200与机架100之间设置有第一力传感器404，下反向器300与机架100之间设置有第二力传感器406，第一力传感器404与第二力传感器406均用于测量扭矩标准机500的扭矩。上反向器200与机架100连接形成上校准空间407，下反向器300与机架100连接形成下校准空间408。上校准空间407内设置有第一标准测力仪401，下校准空间408内设置有第二标准测力仪402。第一标准测力仪401用于校准第一力传感器404，第二标准测力仪402用于校准第二力传感器406，可减少操作员校准扭矩标准机500的力传感器的工作量。

机架100包括上梁101、第一立柱102、中梁104、第二立柱105以及下梁103。上梁101与下梁103均呈长方体板状，两者均水平设置且相互平行。第一立柱102有四个且均呈圆柱状，四个第一立柱102均竖直设置且第一立柱102的两端分别与上梁101、下梁103刚性连接。中梁104呈长方体条状且水平设置，其位于上梁101与下梁103之间。第二立柱105有两个且均呈圆柱状，两个第二立柱105均竖直设置且第二立柱105的一端与中梁104刚性连接，第二立柱105的另一端与下梁103沿竖直方向滑移连接。

上反向器200包括第一上板201、中板204、第一下板202与第一拉杆203。第一上板201、中板204与第一下板202均为大小相同的长方体板，三者均水平设置且相互平行。第一拉杆203有四个且均呈圆杆状，四个第一拉杆203均竖直设置且第一拉杆203的两端分别与第一上板201、第一下板202刚性连接。四个第一拉杆203穿过中板204且与中板204刚性连接。第一上板201、中板204、第一下板202与第一拉杆203组成一个刚性框架。

下反向器300包括第二上板301、第二下板302与第二拉杆303。第二上板301与第二下板302均为大小相同的长方体板，两者均水平设置且相互平行。第二拉杆303有两个且均呈圆杆状，两个第二拉杆303均竖直设置且第二拉杆303的两端分别与第二上板301、第二下板302刚性连接。第二上板301、第二下板302与第二拉杆303组成一个刚性框架。

上梁101沿竖直方向开设有四个第一通孔，第一拉杆203通过第一通孔穿过上梁101，第一拉杆203的周壁与第一通孔的内壁之间存在间隙。第一下板202沿竖直方向开设有两个第二通孔，第二拉杆303通过第二通孔穿过第一下板202，第二拉杆303的周壁与第二通孔的内壁之间存在间隙。

第一力传感器404与第二力传感器406均采用LH-S08型。第一标准测力仪401与第二标准测力仪402均采用LH-S08型力传感器。

上板位于上梁101上方，上梁101的顶面连接有第一驱动件403，第一驱动件403采用第一油缸，第一油缸的安装面与上梁101的顶面刚性连接，第一油缸的活塞杆与第一力传感器404的底部刚性连接，第一油缸的活塞杆输出方向竖直向上，第一力传感器404的受力面与上板的底面连接。中板204位于上梁101下方，中板204与下梁103间隔形成上校准空间407，第一标准测力仪401与中板204的顶面连接。

第二上板301位于中板204与第一下板202之间，第二上板301与第一下板202间隔形成测量空间409，测量空间409用于与扭矩标准机500的杠杆端部插接。

第二下板302位于第一下板202的下方，中梁104位于第二下板302与第一下板202之间。下梁103下方设有第二驱动件405，第二驱动件405采用第二油缸，第二油缸的安装面与下梁103的底面刚性连接，第二油缸的活塞杆与通过方块与第二立柱105底端刚性连接，第二油缸的活塞杆输出方向竖直向下，第二力传感器406的受力面与第二下板302的顶面连接。第二下板302位于下梁103上方，第二下板302与下梁103间隔形成下校准空间408，第二标准测力仪402与下梁103的顶面连接。

第一油缸与第二油缸均为可以通过液压复位的油缸，复位时其对应的力传感器除初始载荷外不产生任何其它载荷。机架100、上反向器200、下反向器300、第一力传感器404、第二力传感器406、第一油缸与第二油缸均为对称结构且几何中心与受力中心线重合。

测量空间409中设置有上刀承件410与下刀承件411，上刀承件410与下刀承件411的刀承均呈长方体状，上刀承件410与下刀承件411的刀口截面呈三角形状。下刀承件411的刀口用于与扭矩标准机500的端部下平面连接，下刀承件411的刀承与第一下板202的顶面连接，上刀承件410的刀口与刀承可拆卸连接。上刀承件410的刀口用于与扭矩标准机500的端部上平面连接，上刀承件410的刀承与第二上板301的底面连接，下刀承件411的刀口与刀承可拆卸连接。

本申请实施例一种力偶式扭矩标准机的校准机构的实施原理为：操作员可通过第一油缸、第二油缸、第一标准测力仪401与第二标准测力仪402校准第一力传感器404与第二力传感器406。

第一力传感器404的校准：对第一油缸与第二油缸复位，在上校准空间407放入第一标准测力仪401，第一力传感器404清零，对第一油缸输入压力油，第一油缸的活塞杆上行，通过第一力传感器404带动上反向器200上行，直到第一标准测力仪401受压，此时第一力传感器404与第一标准测力仪401受力大小一致，可通过第一标准测力仪401的标准力值校准第一力传感器404的力值；

第二力传感器406的校准：对第一油缸与第二油缸复位，在下校准空间408放入第二标准测力仪402，第二力传感器406清零，对第二油缸输入压力油，第二油缸的活塞杆下行，通过第二力传感器406带动下反向器300下行，直到第二标准测力仪402受压，此时第二力传感器406与第二标准测力仪402受力大小一致，可通过第二标准测力仪402的标准力值校准第二力传感器406的力值。

以此可改善操作员对大量程的参考式扭矩标准机500的力传感器进行校准时费工费时的问题，减少了操作员校准扭矩标准机500的力传感器的工作量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：包括机架（100）、上反向器（200）与下反向器（300），所述上反向器（200）与所述机架（100）间隔形成上校准空间（407），所述上校准空间（407）内设有第一标准测力仪（401），所述下反向器（300）与所述机架（100）间隔形成下校准空间（408），所述下校准空间（408）内设有第二标准测力仪（402），所述机架（100）与所述上反向器（200）之间设有第一驱动件（403）与第一力传感器（404），所述第一驱动件（403）与所述机架（100）连接，所述第一力传感器（404）一端与所述第一驱动件（403）连接，另一端与所述上反向器（200）连接，所述机架（100）上设有第二驱动件（405），所述机架（100）与所述下反向器（300）之间设有第二力传感器（406），所述第二力传感器（406）一端与所述机架（100）连接，另一端与所述下反向器（300）连接。

2.根据权利要求1所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述机架（100）包括上梁（101）、第一立柱（102）与下梁（103），所述上梁（101）位于所述下梁（103）的上方，所述上梁（101）与所述下梁（103）均水平设置，所述第一立柱（102）竖直设置且两端分别与所述上梁（101）、所述下梁（103）连接；所述下梁（103）上方水平设置有中梁（104），所述中梁（104）与所述下梁（103）通过第二立柱（105）连接，所述第二立柱（105）竖直设置且两端分别与所述中梁（104）、所述下梁（103）连接，所述第二驱动件（405）连接于所述第二立柱（105）；

所述上反向器（200）包括第一上板（201）、第一下板（202）与第一拉杆（203），所述第一上板（201）位于所述第一下板（202）的上方且两者均水平设置，所述第一拉杆（203）竖直设置且两端分别与所述第一上板（201）、所述第一下板（202）连接；所述下反向器（300）包括第二上板（301）、第二下板（302）与第二拉杆（303），所述第二上板（301）位于所述第二下板（302）的上方且两者均水平设置，所述第二拉杆（303）竖直设置且两端分别与所述第二上板（301）、所述第二下板（302）连接；

所述第一下板（202）位于所述第二上板（301）与所述中梁（104）之间，所述第二上板（301）位于所述第一下板（202）与所述上梁（101）之间，所述第一下板（202）与所述第二上板（301）间隔形成测量空间（409），所述测量空间（409）用于与扭矩标准机（500）的杠杆端部插接；所述第一上板（201）位于所述上梁（101）上方，所述第一驱动件（403）连接于所述上梁（101）的顶面，所述第一力传感器（404）连接于所述第一上板（201）的底面，所述第二下板（302）位于所述中梁（104）下方，所述第二力传感器（406）连接于所述第二下板（302）顶面。

3.根据权利要求2所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述上反向器（200）包括水平设置的中板（204），所述中板（204）位于所述上梁（101）与所述第二上板（301）之间，所述第一拉杆（203）穿过所述中板（204）且与所述中板（204）固定，所述中板（204）与所述上梁（101）间隔形成所述上校准空间（407），所述第一标准测力仪（401）与所述中板（204）的顶面连接；所述第二下板（302）与所述下梁（103）间隔形成下校准空间（408），所述第二标准测力仪（402）与所述下梁（103）的顶面连接。

4.根据权利要求2所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述上梁（101）沿竖直方向开设有第一通孔，所述第一拉杆（203）穿过所述第一通孔且所述第一拉杆（203）侧壁与所述第一通孔内壁存在间隙，所述第一下板（202）沿竖直方向开设有第二通孔，所述第二拉杆（303）穿过所述第二通孔且所述第二拉杆（303）侧壁与所述第二通孔内壁存在间隙。

5.根据权利要求2所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述第一驱动件（403）采用第一油缸，所述第二驱动件（405）采用第二油缸，所述第一油缸的安装面与所述上梁（101）的顶面连接，所述第一油缸的活塞杆与所述第一力传感器（404）的底部连接，所述第一力传感器（404）的受力面与所述第一上板（201）的底面连接，所述第二油缸的安装面与所述下梁（103）的底面连接，所述第二油缸的活塞杆与所述第二立柱（105）连接，所述第二力传感器（406）的受力面与所述第二下板（302）的顶面连接。

6.根据权利要求5所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述机架（100）、所述上反向器（200）、所述下反向器（300）、所述第一力传感器（404）、所述第二力传感器（406）、所述第一油缸与所述第二油缸均为对称结构且几何中心与受力中心线重合。

7.根据权利要求2所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述测量空间（409）内设有上刀承件（410）与下刀承件（411），所述下刀承件（411）的刀口用于与扭矩标准机（500）的端部下平面连接，所述下刀承件（411）的刀承与所述第一下板（202）的顶面连接；所述上刀承件（410）的刀口用于与扭矩标准机（500）的端部上平面连接，所述上刀承件（410）的刀承与所述第二上板（301）的底面连接。

8.根据权利要求7所述的力偶式扭矩标准机的校准机构，其特征在于：所述上刀承件（410）的刀口与刀承可拆卸连接，所述下刀承件（411）的刀口与刀承可拆卸连接。

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