[發明專利]一種高精度扭矩扳子及其校驗、安裝和檢測方法

有效

• 申請號: 201310317706.6
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103419165A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 孟峰;張智敏;張躍;蔡常青;張偉;王肖磊;張殿龍
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: B25B23/142
• 分類號: B25B23/142;G01L25/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 劉明華

技術領域

本發明涉及一種高精度高準確度扭矩扳子及其使用方法，可用于螺栓擰緊、螺栓擰緊檢測、扭矩測試以及扭矩扳子檢定儀檢測校準。

背景技術

扭矩扳子又稱扭矩扳手，一種主要用于螺栓擰緊的工具，在國標中命名為扭矩扳手，在檢定規程系列中命名為扭矩扳子，對扭矩扳子進行檢定的儀器叫做扭矩扳子檢定儀，本申請文件中沿用規程中習慣命名法，即：扭矩扳子及扭矩扳子檢定儀。目前國內外對于螺栓擰緊扭矩越來越重視，高精度的扭矩扳子的應用需求越來越迫切，國外廠家生產高精度扭矩扳子可達到1%、作為標準用的扭矩扳子更是達到了0.1%精度。國內扭矩扳子難以達到1%精度，并且在改變施力位置時誤差非常大，即改變受力點位置時數值將有較大變化。只能在扳手標記的刻線處施力才能保證1%精度，如稍微調整位置將無法達到1%精度。

此外，最新修訂并將要頒布執行國家扭矩扳子檢定儀檢定規程，要求標準扭矩扳子的精度等級達到0.3%與0.1%兩級，并且在改變受力位置進行檢定時仍能達到上述兩級精度等級，而目前國內還沒有達到該規程要求的標準扭矩扳子。

發明內容

本發明利用應變測量技術，結合受力結構設計，自主研制了一種高精度扭矩扳子，其特點是結構科學合理、精度等級高，可達到0.1%精度，比現有技術實現的1%精度提高一個數量級，并且在不同施力位置下示值誤差與重復性均優于0.1%。本發明系列的扭矩扳子量程范圍可以從0.1Nm-5000Nm，能夠滿足最新修訂并將要頒布執行的國家扭矩扳子檢定儀檢定規程。此外，本發明的扭矩扳子輕便靈巧、便于攜帶，可廣泛用于各類螺栓擰緊控制及螺栓裝配質量檢測、作為標準設備使用還可以用于扭矩扳子檢定裝置檢測。

一種高精度扭矩扳子，包括傳感部件、力臂以及顯示部件，所述傳感部件與所述力臂相連接，所述顯示部件通過信號線與所述傳感部件連接，完成顯示輸出；

所述傳感部件包括受力板4、彈性體7、一組連接板、方榫5和一組應變片6；

所述一組連接板包括前連接板3和后連接板8；所述受力板4和彈性體7固定設置在所述前連接板3和后連接板8之間，形成一個固定體；所述方榫5設置在所述傳感部件的下端面上；所述輸出方榫5位于所述受力板4的底面；所述應變片6位于所述彈性體7的兩個側壁上。所述受力板4的底端設置方形孔，所述方榫5通過磁鐵嵌入該方形孔內，所述方形孔的軸線中心線與所述方榫5的軸線中心線重合。

所述后連接板8與力臂連接；可以在后連接板8上留有螺紋孔與力臂通過螺栓連接，也可以在后連接板8上加工出其他合適的方式使8與力臂進行連接。

一組所述應變片6設置在傳感部件上；一組所述應變片6設置在所述彈性體7的兩側壁表面上，且每一側固定上下兩片應變片6，兩側的四片應變片分別為ε1、ε2、ε3、ε4；

所述四片應變片組成全電橋，所述應變片6的固定位置使各應變片6沿豎直的方向中心線與方榫5的軸線中心線平行并且各中心線到所述前連接板3的距離相等。

所述力臂一端固定在所述后連接板8的另一側，施加作用力；所述顯示部件與所述的一組應變片6電連接。顯示施加在螺栓上的扭矩值，應變片組成全橋后通過轉接頭與外部顯示儀表連接。

具體的方案中，所述彈性體7固定在所述受力板4的上方；

所述受力板4和彈性體7與所述前連接板3和后連接板8之間為一體式結構或者通過連接部件連接；所述連接部件包括一組固定螺栓；用于將所述受力板4，彈性體7固定在所述前連接板3和后連接板8中間；受力板4只是一端固定，與彈性體不接觸，將扭矩通過連接板3傳導到彈性體7上。

具體實施中，所述連接部件為第一安裝螺栓1、第二安裝螺栓2、第三安裝螺栓9；所述第一安裝螺栓1將所述前連接板3與所述彈性體7固定連接；所述第二安裝螺栓2將所述前連接板3與所述受力板4固定連接；所述第三安裝螺栓9將所述后連接板8與所述彈性體7固定連接。

可以包括以下幾種情況：

所述前連接板3與所述彈性體7為一體式結構，所述前連接板3與所述受力板4之間通過第二安裝螺栓2固定連接，所述后連接板8與所述彈性體7之間通過第三安裝螺栓9固定連接；

或者，所述前連接板3與所述受力板4為一體式結構，所述前連接板3與所述彈性體7之間通過第一安裝螺栓1固定連接，所述后連接板8與所述彈性體7之間通過第三安裝螺栓9固定連接；

或者，所述彈性體7與所述后連接板8為一體式結構，所述前連接板3與所述彈性體7之間通過第一安裝螺栓1固定連接，所述前連接板3與所述受力板4之間通過第二安裝螺栓2固定連接；