[發明專利]一種自平衡大量程扭矩標定裝置

有效

• 申請號: 201110412424.5
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102494839A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 吳衡毅
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明屬于扭矩標定技術領域，特別涉及一種自平衡的大于5KNm量程的扭矩標定裝置。?

背景技術

扭矩標定裝置是檢驗扭矩傳感器精度的重要儀器，任何扭矩傳感器只有經過標定才能正常使用。?

現有的扭矩標定機主要采用砝碼加載的形式，通常結構如附圖1所示，主要由標定機機座、固定端、加載梁支座、加載梁及加載砝碼組成。目前國內使用扭矩標定機最大只能標定5KNm的扭矩值。這是因為，根據扭矩的計算原理：在力臂為1m的情況下，提供5KNm扭矩需要加載約500kg的砝碼。當需要標定10KNm或者更大量程的扭矩值時，所需的砝碼將會成倍增加，這將大大提高標定機的制造成本和地基的建筑成本，同時也帶來運輸上的不便。?

近年來，隨著我國石油、高鐵、船舶等大型重工業的快速發展，在越來越多的領域需要對大扭矩進行準確的測量。近年來，先后設計制造了12KNm，100KNm，80KNm，60KNm等大量程的扭矩傳感器，但由于標定機的限制，僅能對5KNm以下的扭矩測量值進行了標定，也就是說在測量5KNm以上的扭矩時，使用者是通過5KNm以下的標定值推算得出的，且推算結果的誤差將隨著量程的增加越來越大，并具有不可測性。?

此外，也有些行業由于實際使用的需要自行研制了簡易的大量程扭矩標定裝置，但此類裝置往往因地制宜，只能利用已有的設備或地基作為支撐，對地面產生與加載力相同的反作用力，其力值可能高達100KN，因此需要對地基進行加固。而且該類裝置無法運輸，且只能對單一的扭矩傳感器進行標定，不具有通用性。?

發明內容

本發明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種高精度的、自平衡大量程扭矩標定裝置。?

本發明的技術解決方案是，一種自平衡的大量程扭矩標定裝置，包括加載梁組件、臺面組件、固定梁組件、標準力加載系統和底座；所述加載梁組件包括加載梁、支撐桿、支撐桿架、錨具座和錨具座銷釘；錨具座通過錨具座銷釘固定于加載梁上，支撐桿和支撐桿架將加載梁支撐在臺面組件上；臺面組件包括臺面、安裝板、轉接法蘭、軸承座和支撐桿底座；待測傳感器嵌入軸承座后通過轉接法蘭固定于安裝板上，安裝板固定在臺面上，支撐桿底座用于支撐加載梁組件；所述固定梁組件包括固定梁、固定梁底座和固定梁銷釘；固定梁與固定梁底座通過固定梁銷釘聯接，固定梁底座用螺栓固定在臺面上；待測傳感器兩端通過轉接法蘭分別與加載梁和固定梁聯接；所述標準力加載系統由標準力傳感器、顯示儀表、鋼絲繩、錨具、油缸和手動油泵組成；標準力傳感器固定在臺面下方，鋼絲繩的一端通過錨具及錨具座鎖緊在加載梁上，另一端依次穿過臺面、標準力傳感器和油缸后用錨具鎖緊。?

所述底座由型材框架和地腳組成，型材框架通過地腳置于地面上，用于固定支撐標定裝置整機。?

所述加載梁的加載端為以梁的中心為圓心的圓弧狀。?

所述待測傳感器通過軸套嵌入軸承座。?

所述臺面的底部用型鋼焊接成框形結構，保證其強度在加載時產生的變形小于2mm。?

本發明與現有扭矩標定裝置相比，有以下優點和有益效果：?

1.本發明設計了一套全新的加載方式，利用具有一定柔性的鋼絲繩作為力傳遞的媒介，使加載力及其反作用力均作用于臺面上。扭矩標定裝置整體所受的外力即地面所承受的壓力僅為標定裝置自身的自重，例如100KNm量程的扭矩標定裝置所產生對地面的壓力僅約8KN，不及現有的5000KNm扭?矩標定機的一半。因此本發明不需要一般標定機所必須的重型機身及復雜的地基工程，可大大節省制造、安裝及運輸成本。?

2.加載時由于螺栓的間隙以及受力后的變形，加載梁會發生小角度的旋轉，本發明加載梁的加載端采用圓弧設計，并選用同時具有柔性及剛性的鋼絲繩作為傳遞力的器件，可有效避免因加載時旋轉變形產生的誤差，保證對被測傳感器施加的標準扭矩的準確性。?

附圖說明

圖1為現有扭矩標定機的結構示意圖；?

圖2本發明整體結構示意圖；?

圖3為本發明的仰視圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。?

如圖2、3所示，本發明的一種自平衡的大量程扭矩標定裝置，包括加載梁組件、臺面組件、固定梁組件、標準力加載系統和底座。?

加載梁組件包括加載梁1、支撐桿2、支撐桿架3、錨具座4和錨具座銷釘5；錨具座4通過錨具座銷釘5固定于加載梁1上，支撐桿2和支撐桿架3將加載梁1支撐在臺面組件上。?