CN219714611U - 大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，包括标准扭矩传感器、连接机构、力源设备以及检测件。标准扭矩传感器包括主体部、第一连接件以及第二连接件，主体部设置于第一连接件与第二连接件之间，第一连接件用于与待测预定结构连接；连接机构包括连接杆和法兰盘，连接杆的一端与法兰盘连接，法兰盘用于与第二连接件连接；力源设备对连接杆施加力的作用以带动法兰盘转动；检测件与标准扭矩传感器电连接，检测件用于检测标准扭矩传感器的扭矩值。本申请可以解决现有技术中对大功率液力变速器试验系统扭矩校准时测量准确度较低以及作业所占用的空间较大的问题。

Description

大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置

技术领域

本实用新型属于大扭矩校准技术领域，具体涉及一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置。

背景技术

大功率液力变速器是集机、电、液、自动控制为一体的产品，具有大功率、大扭矩、重载等特点，是各种重型、超重型特种车辆及工程装备的核心总成部件，广泛应用于城市大型公交车、高速公路豪华型旅游车、石油工程、机场摆渡车、特种运输车辆、军事车辆等领域。

大功率液力变速器研发和制造环节中必不可少的试验设备—大功率液力变速器试验系统(以下称试验系统)，试验系统是可以完成大功率液力变速器出厂的各个指标的测试,例如空载跑合和加载跑合等试验工况,节省了安装在车辆后在进行性能测试的时间,及早的发现变速器在设计和安装过程中的问题,为变速器进行研发的时间和提升产品性能及其合格率提供了关键保障。

试验系统的一个最重要参数是变矩的自适应性，其输出的扭矩值是否正确是会影响大功率液力变速器技术状态的好坏。目前，由于试验系统研制自身特点，用于测试的多级标准扭矩传感器(待测标准扭矩传感器)不易于拆卸送检，只能依靠传统的力臂砝码式现场校准，该方法虽然原理简单，但由于试验系统的扭矩大，对力臂杠杆变形影响大，要求的砝码质量大、要求作业的空间大、力臂杠杆受力形变和安装水平等引入的有效长度误差导致测量准确度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，以解决现有技术中对大功率液力变速器试验系统扭矩校准时测量准确度较低以及作业所占用的空间较大的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，所述一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置包括：

标准扭矩传感器，所述标准扭矩传感器包括主体部、第一连接件以及第二连接件，所述主体部设置于所述第一连接件与所述第二连接件之间，所述第一连接件用于与待测预定结构连接；

连接机构，所述连接机构包括连接杆和法兰盘，所述连接杆的一端与所述法兰盘连接，所述法兰盘用于与所述第二连接件连接；

力源设备，所述力源设备对所述连接杆施加力的作用以带动所述法兰盘转动；

检测件，所述检测件与所述标准扭矩传感器电连接，所述检测件用于检测所述标准扭矩传感器的扭矩值。

进一步地，所述连接机构还包括连接柱，所述连接柱设置于所述法兰盘上，所述连接杆的端部可拆卸地设置于所述连接柱上。

进一步地，所述连接柱为方形连接柱，所述连接杆的端部设置有与所述方形连接柱相适配的方形孔。

进一步地，所述连接柱和所述法兰盘连接为一体。

进一步地，所述第一连接件和所述第二连接件均呈圆盘状设置，且所述第一连接件和所述第二连接件层叠贴靠设置，所述第一连接件的圆周方向上间隔有多个第一连接孔，所述第二连接件的圆周方向上间隔设置有多个第二连接孔，且多个所述第一连接孔与多个所述第二连接孔一一对应设置；所述第一连接件通过从所述第二连接孔进入，并穿设在所述第二连接孔上的第一锁定件连接在所述待测预定结构上。

进一步地，所述第二连接孔的直径大于所述第一连接孔的直径。

进一步地，所述法兰盘上设置有多个第三连接孔，相邻两个所述第二连接孔之间设置有螺纹孔，多个所述第三连接孔与多个所述螺纹孔一一对应设置，所第二连接件通过从所述第三连接孔进入，并穿设在所述第三连接孔的第二锁定件连接在所述法兰盘上。

进一步地，所述力源设备为千斤顶。

进一步地，所述千斤顶和所述连接杆两者之一上设置有球头，两者另一上设置有与所述球头相适配的球形凹槽，所述球头可转动地安装在所述球形凹槽内。

进一步地，所述大功率液力试验系统扭矩校准装置还包括可调整高度的支撑座，所述支撑座支撑设置于所述力源设备的底部。

应用本实用新型的技术方案，首先将待测标准扭矩传感器与第一连接件连接，其次利用千斤顶对连接杆施加力使得连接杆对连接柱产生反作用力，法兰盘与第二连接件连接，使法兰盘转动产生相对于标准扭矩传感器作用力的扭矩。待测标准扭矩传感器与第一连接件连接，待测标准扭矩传感器也会产生扭矩。此后，利用检测件检测标准扭矩传感器的扭矩值，此时，试验系统中的显示屏也会显示待测标准扭矩传感器的扭矩值，通过对标准扭矩传感器的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值进行对比，如果标准扭矩传感器的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值相差大的话，则可通过试验系统对待测标准扭矩传感器扭矩值进行相应设置，设置完成即完成校准。

与现有技术相比，本申请至少有如下有益效果：

1)标准扭矩传感器准确度等级高，标准扭矩传感器可以送检的方式，在扭矩标准机完成检定或校准，扭矩标准机准确度等级高，输出扭矩值稳定，保证了标准扭矩传感器输出扭矩值的准确性、可靠性和真实性。

2)由千斤顶配合相应的连接机构对标准扭矩传感器施加力矩，无须考虑力源的测量误差，提高了测试的精度。

3)无需砝码作为力源，无需考虑杠杆力臂有效长度误差，作业空间明显缩小，且在整个测量范围内的扭矩值可连续校准，作业效率明显提高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例公开的标准扭矩传感器的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的第一连接件的结构示意图；

图3是本申请实施例公开的第二连接件的结构示意图；

图4是本申请实施例公开的连接机构的结构示意图；

图5是本申请实施例公开的大功率液力变速器试验系统的结构示意图。

附图标记说明：

10、标准扭矩传感器；11、主体部；12、第一连接件；121、第一连接孔；13、第二连接件；131、第二连接孔；132、螺纹孔；20、连接杆；201、球形凹槽；21、法兰盘；211、第三连接孔；22、连接柱；30、力源设备；31、球头；40、支撑座；50、待测预定结构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，为了清楚地说明本实用新型的内容，本实用新型特举多个实施例以进一步阐释本实用新型的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。

参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，提供了一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，该大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置主要用于对大功率液力变速器试验系统(下称试验系统)的扭矩进行校准，如图5所示，为试验系统的结构原理图，其中，试验系统中设置有多个用于测试的标准扭矩传感器，校准过程前，需将非制动面一端的传动轴卸除(即远离电机的一端)，实际校准过程中，试验系统中的显示屏(图中未示出)可以显示测试标准扭矩传感器的扭矩值。本申请中的待测预定结构50即是指用于测试的标准扭矩传感器(下称待测标准扭矩传感器)。

参见图1至图4所示，大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置包括：标准扭矩传感器10、连接机构、力源设备30以及检测件(图中未示出)。其中，标准扭矩传感器10包括主体部11、第一连接件12以及第二连接件13，该主体部11设置于第一连接件12与第二连接件13之间，第一连接件12用于与待测预定结构50连接；连接机构包括连接杆20和法兰盘21，该连接杆20的一端与法兰盘21连接，该法兰盘21用于与第二连接件13连接；力源设备30对连接杆20施加力的作用以带动法兰盘21转动；检测件与标准扭矩传感器10电连接，该检测件用于检测标准扭矩传感器10的扭矩值。

实际使用大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置时，将标准扭矩传感器10的主体部11设置于第一连接件12与第二连接件13之间；其次，将连接杆20的一端与法兰盘21连接，连接好以后，将法兰盘21第二连接件13连接。如此，即可将大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置组装完成，结构简单，便于实现。此外，本申请中还设置有力源设备30，该力源设备30用于对连接杆20施加力的作用以带动法兰盘21转动。

实际校准过程中，首先将待测标准扭矩传感器与第一连接件12连接，其次利用力源设备30对连接杆20施加力以带动法兰盘21转动；法兰盘21与第二连接件13连接，法兰盘21转动的同时带动第二连接件13转动从而产生相对于主体部11的扭矩。待测标准扭矩传感器与第一连接件12连接，待测标准扭矩传感器也会产生扭矩。此后，利用检测件检测标准扭矩传感器10的扭矩值，此时，试验系统中的显示屏也会显示待测标准扭矩传感器的扭矩值，通过对标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值进行对比，标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值相差大的话，则可通过试验系统对待测标准扭矩传感器扭矩值进行相应设置。本申请可以解决现有技术中依靠传统的力臂砝码式现场校准时对力臂杠杆变形影响大，要求的砝码质量大、要求作业的空间大、力臂杠杆受力形变和安装水平等引入的有效长度误差导致测量准确度较低的问题。

也即是说，本申请直接利用力源设备30对连接杆20施加力以带动法兰盘21转动，法兰盘21转动的同时带动第二连接件13连接转动从而产生相对与标准扭矩传感器10的扭矩，待测标准扭矩传感器与第一连接件12连接，待测标准扭矩传感器也会产生扭矩，通过对标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值进行对比观察，标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值相差大的话，则可通过试验系统对待测标准扭矩传感器扭矩值进行相应设置。利用本申请对大功率液力变速器试验系统扭矩校准，准确度高、作业所占用的空间小。

具体来说，本实施例中的力源设备30为千斤顶。千斤顶是一种起重高度小于1m的最简单的起重设备，用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。千斤顶结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。通过将力源设备30设置为千斤顶，避免了由于试验系统的扭矩大从而要求的砝码质量大使得要求作业的空间大，同时减少了砝码运输成本。此外，通过将力源设备30设置为千斤顶，可保证在试验系统的测量范围内可连续可调校准。

需要说明的是，由于砝码的值基本都是整数值，例如20kg、40kg、50kg，所以通过砝码对试验系统的扭矩进行校准时，校准的范围只能是与砝码对应的一个固定值，当将千斤顶作为力源对标准扭矩传感器10作用产生扭矩时，可以通过控制千斤顶使得整个测量范围内的扭矩值可连续校准，例如控制千斤顶产生650N、651N、652N的力。

可选地，本实施例中的检测件为扭矩测量仪，校准过程中，扭矩测量仪与标准扭矩传感器10电连接，扭矩测量仪可以检测出标准扭矩传感器10的扭矩值。在未对连接杆20施力时，需将扭矩测量仪和试验系统进行零位处理，以保证标准扭矩传感器10输出扭矩值的准确性。

具体地，实际校准过程中，当利用千斤顶对连接杆20施加力时，连接杆20与法兰盘21连接的一端受力较大可能会导致连接杆20滑动甚至断裂。为了避免连接杆20滑动或者断裂，本申请中的连接机构还包括连接柱22，该连接柱22设置于法兰盘21上，连接杆20的端部可拆卸地设置于连接柱22上。如此，当利用千斤顶对连接杆20施加力时，连接杆20可对连接柱22产生反作用力，使法兰盘21转动产生相对于标准扭矩传感器10作用力的力矩，从而避免直接连对连接杆20作用导致连接杆20滑动甚至断裂的情况。将连接杆20的端部可拆卸地设置于连接柱22上，不需要校准时，可将连接杆20从连接柱22取下，结构简单，使用方便。

具体地，本实施中的连接柱22为方形连接柱，连接杆20的端部设置有与方形连接柱相适配的方形孔。如此设置，方形连接柱与连接杆20连接时使得方形连接柱的四个面都能与连接杆20连接，在对连接杆20施加力时方形连接柱受力更均匀。

进一步地，连接柱22和法兰盘21连接为一体。通过将连接柱22和法兰盘21连接为一体，在实际校准过程中，可以减少组装时间，从而进一步提高校准效率。

具体地，参见图1至图3所示，本实施例中的第一连接件12和第二连接件13均呈圆盘状设置，且第一连接件12和第二连接件13层叠贴靠设置。第一连接件12的圆周方向上间隔有多个第一连接孔121，第二连接件13的圆周方向上间隔设置有多个第二连接孔131，且多个第一连接孔121与多个第二连接孔131一一对应设置；第一连接件12通过从第二连接孔131进入，并穿设在第二连接孔131上的第一锁定件连接在待测预定结构50上。如此，便能将待测传感器与标准扭矩传感器10连接从而进行下一步操作。

进一步地，第一连接孔121和第二连接孔131可设置为例如3个、4个、5个或者7个甚至8个，具体设置情况根据实际使用场合设置，参见图2和图3所示，本申请中示出了第一连接孔121和第二连接孔131均为8个时的情况。可选地，第一锁定件为螺栓。

进一步地，第二连接孔131的直径大于第一连接孔121的直径。根据上述描述可知，在将第一连接件12与待测传感器连接时，是通过从第二连接孔131进入并穿设在第二连接孔131上的螺栓连接在待测传感器上。将第二连接孔131的直径设置为大于第一连接孔121的直径，使得第二连接孔131与第一连接孔121之间形成适当端面，从而使得第一连接件12与待测传感器连接时对螺栓起到固定作用。

具体地，法兰盘21上设置有多个第三连接孔211，相邻两个第二连接孔131之间设置有螺纹孔132，多个第三连接孔211与多个螺纹孔132一一对应设置，第二连接件13通过从第三连接孔211进入，并穿设在第三连接孔211的第二锁定件连接在法兰盘21上，如此，便可将标准扭矩传感器10与法兰盘21连接从而进行下一步操作。

进一步地，第三连接孔211和螺纹孔132可设置为例如3个、4个、5个或者7个甚至8个，具体设置情况根据实际使用场合设置，参见图3和图4所示，本申请中示出了第三连接孔211和螺纹孔132均为8个时的情况。可选地，第二锁定件为螺栓。

具体地，千斤顶和连接杆20两者之一上设置有球头31，两者另一上设置有与球头31相适配的球形凹槽201，球头31可转动地安装在球形凹槽201内。如此设置，当千斤顶对连接杆20施加力时，使得所用力为一个点而不是一个面，减少了由于分力太多导致千斤顶不稳定从而影响测量结果；同时减少剪切力对标准扭矩传感器10的扭曲作用，确保了作用力与标准扭矩传感器10的扭动方向保持相切。

具体地，大功率液力试验系统扭矩校准装置还包括可调整高度的支撑座40，支撑座40支撑设置于力源设备30的底部。通过设置该支撑座40，可根据需要对千斤顶调整高度从而更加方便对试验系统的扭矩进行校准。

通过以上的描述可以知道：

实际使用大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置对试验系统的扭矩进行校准时，首先将待测标准扭矩传感器与第一连接件12连接，其次利用千斤顶对连接杆20施加力使得连接杆20对连接柱22产生反作用力，法兰盘21与第二连接件13连接，使法兰盘21转动产生相对于标准扭矩传感器10作用力的扭矩。待测标准扭矩传感器与第一连接件12连接，待测标准扭矩传感器也会产生扭矩。此后，利用检测件检测标准扭矩传感器10的扭矩值，此时，试验系统中的显示屏也会显示待测标准扭矩传感器的扭矩值，通过对标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值进行对比，如果标准扭矩传感器10的扭矩值和待测标准扭矩传感器的扭矩值相差大的话，例如标准扭矩传感器10的扭矩值为500N，而待测标准扭矩传感器为400N，则需要对待测标准扭矩传感器的值重新设置(重新设置的值即为500N)，设置完成即完成校准。

与现有技术相比，本申请至少有如下有益效果：

1)标准扭矩传感器准确度等级高，标准扭矩传感器可以送检的方式，在扭矩标准机完成检定或校准，扭矩标准机准确度等级高，输出扭矩值稳定，保证了标准扭矩传感器输出扭矩值的准确性、可靠性和真实性。

2)由千斤顶配合相应的连接机构对标准扭矩传感器施加力矩，无须考虑力源的测量误差，提高了测试的精度。

3)无需砝码作为力源，无需考虑杠杆力臂有效长度误差，作业空间明显缩小，且在整个测量范围内的扭矩值可连续校准，校准效率明显提高。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，包括：

标准扭矩传感器(10)，所述标准扭矩传感器(10)包括主体部(11)、第一连接件(12)以及第二连接件(13)，所述主体部(11)设置于所述第一连接件(12)与所述第二连接件(13)之间，所述第一连接件(12)用于与待测预定结构(50)连接；

连接机构，所述连接机构包括连接杆(20)和法兰盘(21)，所述连接杆(20)的一端与所述法兰盘(21)连接，所述法兰盘(21)用于与所述第二连接件(13)连接；

力源设备(30)，所述力源设备(30)对所述连接杆(20)施加力的作用以带动所述法兰盘(21)转动；

检测件，所述检测件与所述标准扭矩传感器(10)电连接，所述检测件用于检测所述标准扭矩传感器(10)的扭矩值。

2.根据权利要求1所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述连接机构还包括连接柱(22)，所述连接柱(22)设置于所述法兰盘(21)上，所述连接杆(20)的端部可拆卸地设置于所述连接柱(22)上。

3.根据权利要求2所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述连接柱(22)为方形连接柱，所述连接杆(20)的端部设置有与所述方形连接柱相适配的方形孔。

4.根据权利要求3所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述连接柱(22)和所述法兰盘(21)连接为一体。

5.根据权利要求1所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述第一连接件(12)和所述第二连接件(13)均呈圆盘状设置，且所述第一连接件(12)和所述第二连接件(13)层叠贴靠设置，所述第一连接件(12)的圆周方向上间隔有多个第一连接孔(121)，所述第二连接件(13)的圆周方向上间隔设置有多个第二连接孔(131)，且多个所述第一连接孔(121)与多个所述第二连接孔(131)一一对应设置；

所述第一连接件(12)通过从所述第二连接孔(131)进入，并穿设在所述第二连接孔(131)上的第一锁定件连接在所述待测预定结构(50)上。

6.根据权利要求5所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述第二连接孔(131)的直径大于所述第一连接孔(121)的直径。

7.根据权利要求6所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述法兰盘(21)上设置有多个第三连接孔(211)，相邻两个所述第二连接孔(131)之间设置有螺纹孔(132)，多个所述第三连接孔(211)与多个所述螺纹孔(132)一一对应设置，所第二连接件(13)通过从所述第三连接孔(211)进入，并穿设在所述第三连接孔(211)的第二锁定件连接在所述法兰盘(21)上。

8.根据权利要求1所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述力源设备(30)为千斤顶。

9.根据权利要求8所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述千斤顶和所述连接杆(20)两者之一上设置有球头(31)，两者另一上设置有与所述球头(31)相适配的球形凹槽(201)，所述球头(31)可转动地安装在所述球形凹槽(201)内。

10.根据权利要求1所述的大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置，其特征在于，所述大功率液力变速器试验系统扭矩校准装置还包括可调整高度的支撑座(40)，所述支撑座(40)支撑设置于所述力源设备(30)的底部。