一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，包括摩擦盤、摩擦片和測力盤，所述摩擦盤上固定有與鉆桿連接的固定件，所述測力盤和摩擦盤同軸安裝并且所述測力盤和摩擦盤不直接接觸，所述摩擦盤由與所述固定件連接的鉆桿帶動旋轉(zhuǎn)，所述測力盤單獨旋轉(zhuǎn)，所述測力盤上安裝有至少一個加壓裝置將所述摩擦盤和所述測力盤壓緊，所述摩擦盤和所述測力盤之間、所述加壓裝置和摩擦盤之間安裝有摩擦片，所述測力盤上設有至少一個測力盤伸出端，所述測力盤伸出端設置在測力裝置內(nèi)并且通過定點傳動球與所述測力裝置的測力端連接，本發(fā)明不但可以直接測試靜態(tài)扭矩最大值，還可以直接測試動態(tài)扭矩值，以利產(chǎn)品系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試，出廠試驗及設計鑒定。
【專利說明】一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，大型及超大型工程裝備(如旋挖鉆機)動力頭輸出扭矩因為值非常大(可達400kN.m?500kN.m)，業(yè)界對其輸出扭矩還沒有直接的可行的測試方法，基本是參照GB21582-2008，通過間接測試動力頭壓力、流量及輸出軸速度，再用公式T=P*Q* η /(6.28*n0)計算出扭矩。這是一種近似測試方法，累計誤差較大，而且當nQ為零時，靜態(tài)扭矩最大值是計算不出來的，需要重新考慮別的測試方法，這給產(chǎn)品設計開發(fā)、產(chǎn)品出廠調(diào)試及產(chǎn)品應用都帶來了極大困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足提供一種不但可以直接測試靜態(tài)扭矩最大值，還可以直接測試動態(tài)扭矩值，以利產(chǎn)品系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試，出廠試驗及設計鑒定的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)上述目的:
[0005]一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，包括摩擦盤、摩擦片和測力盤，所述摩擦盤上固定有與鉆桿連接的固定件，所述測力盤和摩擦盤同軸安裝并且所述測力盤和摩擦盤不直接接觸，所述摩擦盤由與所述固定件連接的鉆桿帶動旋轉(zhuǎn)，所述測力盤單獨旋轉(zhuǎn)，所述測力盤上安裝有至少一個加壓裝置將所述摩擦盤和所述測力盤壓緊，所述摩擦盤和所述測力盤之間、所述加壓裝置和摩擦盤之間安裝有摩擦片，所述測力盤上設有至少一個測力盤伸出端，所述測力盤伸出端設置在測力裝置內(nèi)并且通過定點傳動球與所述測力裝置的測力端連接。
[0006]所述加壓裝置包括加壓柱塞缸和C形支架，所述加壓柱塞缸的工作端上安裝有上摩擦片，所述加壓柱塞缸安裝在所述C形支架的一端，所述C形支架的另一端安裝在所述測力盤上。
[0007]所述測力盤上安裝有下摩擦片。
[0008]所述測力裝置包括設置在測力盤旋轉(zhuǎn)徑向上兩個測力柱塞缸，所述測力盤伸出端設置在兩個測力柱塞缸的測力端之間，所述測力盤伸出端通過定點傳動球與兩個測力柱塞缸的測力端連接。
[0009]所述測力盤上安裝有多個加壓裝置，并且所述加壓裝置在所述測力盤上均勻設置。
[0010]所述測力盤上設有多個測力盤伸出端和測力裝置，并且所述測力盤伸出端和測力裝置在所述測力盤上對稱設置。
[0011 ] 所述摩擦盤與測力盤采用懸浮式安裝，所述摩擦盤通過無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承安裝在聯(lián)接軸上。[0012]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0013]1、本裝置通過調(diào)節(jié)摩擦片與摩擦盤的摩擦力，進而匹配動力頭輸出扭矩，再通過測力柱塞缸的壓力傳感器直接測得此壓力，實現(xiàn)大扭矩及超大扭矩的動態(tài)測試及靜態(tài)最大扭矩測試，采用這種方式不僅能測量靜止時的扭矩，而且能測量動態(tài)扭矩，測力柱塞缸與測力盤伸出端之間采用定點傳力球來傳動測力盤傳來扭矩值，由于定點傳力球通過點對點傳動，從而防止其它方向力的干擾，使得測得的扭矩值準確，誤差小。
[0014]2、本裝置的上摩擦片安裝在加壓柱塞缸上，并且通過C形支架將安裝了摩擦片的加壓柱塞缸通過止動銷固定在摩擦盤上，下摩擦片也固定在摩擦盤上，由于摩擦片在測試過程中，在經(jīng)過一段時間后會出現(xiàn)磨損，因此當摩擦片出現(xiàn)磨損需要更換時，只需要將C形支架整體拆卸，再對進行上、下摩擦片的更換，從而方便對摩擦片的快速裝拆。
[0015]3、本裝置摩擦盤與測力盤采用懸浮式設計，中間聯(lián)接軸的軸承選用無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承，由于摩擦盤與鉆頭配合孔為一體設計，從而方便摩擦盤整體軸向裝配及拆卸，來適應不同規(guī)格的鉆桿。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的俯視圖；
[0018]圖3是圖2A-A處的剖視圖；
[0019]圖4是本發(fā)明的加壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明測力盤下方的抽屜形槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖1-5中，1、C形支架；2、止動銷拆卸窗口 ；3、加壓柱塞缸；4、摩擦片；5、止動銷；6、內(nèi)六角螺塞；7、鉆頭配合方孔；8、無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承；9、軸承；10、承力環(huán)；11、摩擦盤；12、壓板；13、測力盤；14、底座盤；15、定點傳力鋼球；16、測力盤伸出端；17、測力柱塞缸。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，進一步詳細說明本專利的【具體實施方式】。
[0023]如圖1、2、3所示，一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，包括C形支架1、止動銷拆卸窗口 2、加壓柱塞缸3、摩擦片4 (本例中摩擦片包括上摩擦片和下摩擦片)、止動銷
5、內(nèi)六角螺塞6、鉆頭配合方孔7、無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承8、軸承9、承力環(huán)10、摩擦盤11、壓板12、測力盤13、底座盤14、定點傳力球15、測力盤伸出端16、測力柱塞缸17，固定在摩擦盤11上的固定件為鉆頭配合方孔7，方便與鉆桿連接，所述測力盤13和摩擦盤11同軸安裝并且所述測力盤13和摩擦盤11不直接接觸，所述摩擦盤11與測力盤13采用懸浮式設計，所述摩擦盤11通過無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承8安裝在聯(lián)接軸上，所述測力盤13通過軸承9也安裝在聯(lián)接軸上，從而所述摩擦盤11由與鉆頭配合方孔7連接的鉆桿帶動旋轉(zhuǎn)，所述測力盤13單獨旋轉(zhuǎn)，聯(lián)接軸安裝在底座盤14上，所述測力盤13上安裝有六個加壓裝置將所述摩擦盤11和所述測力盤13壓緊，加壓裝置在所述測力盤上均勻設置，加壓裝置包括加壓柱塞缸3和C形支架I，所述加壓柱塞缸3的工作端上安裝有上摩擦片，所述加壓柱塞缸3安裝在所述C形支架I的一端，所述C形支架I的另一端安裝在所述測力盤13上，所述摩擦盤和所述測力盤之間安裝有下摩擦片，所述下摩擦片安裝在測力盤上，測力盤通過凹槽或者固定件將下摩擦片固定，所述測力盤上設有兩個對稱設置的測力盤伸出端16，每個所述測力盤伸出端16分別設置在一個測力裝置內(nèi)并且通過定點傳動球與所述測力裝置的測力端連接，所述測力裝置包括設置在測力盤旋轉(zhuǎn)徑向上兩個測力柱塞缸17，所述測力盤伸出端16設置在兩個測力柱塞缸17的測力端之間，所述測力盤伸出端16通過定點傳動球15與兩個測力柱塞缸17的測力端連接，定點傳力球15為鋼球。
[0024]工作時，旋挖等工程裝備動力頭輸出扭矩經(jīng)過鉆頭配合方孔7傳遞給摩擦盤11，與摩擦盤11摩擦的摩擦片4在加壓柱塞缸3施加的壓力下，產(chǎn)生一定的摩擦力，這個摩擦力通過摩擦盤與上下兩側(cè)摩擦片全部傳遞給測力盤13因為上摩擦片與C形支架I通過外輪廓配合固定，而C形支架I又與測力盤13通過槽結(jié)構(gòu)配合固定，測力盤13通過測力盤伸出端16與定點傳力球15傳遞正壓力，而定點傳力球15則會通過測力柱塞缸17的壓力傳感器測出此壓力，進而得到最終的扭矩值。當裝備啟動，加壓柱塞缸3施加動態(tài)正壓力，摩擦盤11與摩擦片4摩擦產(chǎn)生的摩擦力，產(chǎn)生的力矩還能讓摩擦盤11正常轉(zhuǎn)動，則測力柱塞缸17測得的數(shù)據(jù)即是動態(tài)輸出扭矩；當加壓柱塞缸3施加的正壓力足夠大，讓摩擦盤11停止或不能轉(zhuǎn)動時，則測力柱塞缸17測得的數(shù)據(jù)即是動力頭靜態(tài)最大輸出扭矩。
[0025]由于摩擦片4經(jīng)過一段時間運行后，會出現(xiàn)磨損，因此考慮拆卸更換。如圖4所示:本發(fā)明采用模塊化設計，裝配時，先將摩擦片4上側(cè)與加壓柱塞缸3用螺釘聯(lián)接，再將此摩擦片4與加壓柱塞缸3形成的組件與C形支架I用螺釘緊固，整體組件，將此整體組件與測力盤13連接，連接的方式如圖5所示，在測力盤下方設置有抽屜形槽，C形支架I沿測力盤下方抽屜形槽裝入，然后通過底座盤14上的止動銷拆卸窗口 2將止動銷5插入C形支架I與測力盤13的定位孔內(nèi)進行徑向固定定位，再在止動銷5下方擰入內(nèi)六角螺塞6即可，拆卸時,反之即可。
[0026]本發(fā)明并不局限于以上所述的實施方式，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡在本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)所做的任何均等變化或修飾，皆應屬于本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:包括摩擦盤、摩擦片和測力盤，所述摩擦盤上固定有與鉆桿連接的固定件，所述測力盤和摩擦盤同軸安裝并且所述測力盤和摩擦盤不直接接觸，所述摩擦盤由與所述固定件連接的鉆桿帶動旋轉(zhuǎn)，所述測力盤單獨旋轉(zhuǎn)，所述測力盤上安裝有至少一個加壓裝置將所述摩擦盤和所述測力盤壓緊，所述摩擦盤和所述測力盤之間、所述加壓裝置和摩擦盤之間安裝有摩擦片，所述測力盤上設有至少一個測力盤伸出端，所述測力盤伸出端設置在測力裝置內(nèi)并且通過定點傳動球與所述測力裝置的測力端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述加壓裝置包括加壓柱塞缸和C形支架，所述加壓柱塞缸的工作端上安裝有上摩擦片，所述加壓柱塞缸安裝在所述C形支架的一端，所述C形支架的另一端安裝在所述測力盤上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測力盤上安裝有下摩擦片。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測力裝置包括設置在測力盤旋轉(zhuǎn)徑向上兩個測力柱塞缸，所述測力盤伸出端設置在兩個測力柱塞缸的測力端之間，所述測力盤伸出端通過定點傳動球與兩個測力柱塞缸的測力端連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測力盤上安裝有多個加壓裝置，并且所述加壓裝置在所述測力盤上均勻設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述測力盤上設有多個測力盤伸出端和測力裝置，并且所述測力盤伸出端和測力裝置在所述測力盤上對稱設置。
7.根據(jù)權利要求1所述的工程裝備大扭矩及超大扭矩測試系統(tǒng)，其特征在于:所述摩擦盤與測力盤采用懸浮式安裝，所述摩擦盤通過無內(nèi)圈擋邊雙列圓柱滾子軸承安裝在聯(lián)接軸上。
【文檔編號】G01L3/00GK103528737SQ201310456595
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】何清華, 朱建新, 吳新榮, 張云龍, 郭勇, 顏靜 申請人:山河智能裝備股份有限公司