超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種計量檢測、扭矩檢測校準、扭矩測試裝置，具體涉及一種超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]超大型扭矩標準機是一種高精度扭矩計量設(shè)備。這類設(shè)備通常是由標準砝碼和標準力臂組成。使用時，標準砝碼掛在標準力臂上，同時將標準力臂調(diào)整到水平位置，砝碼受重力影響自然下垂，如此砝碼的質(zhì)量與力臂的長度乘積形成一個標準扭矩值，施加于被測傳感器上，可對被測扭矩傳感器進行計量。因而標準力臂的調(diào)平對于超大型刀口式扭矩標準機相當重要，影響到其計量精度。在常規(guī)量程扭矩標準機中，常使用電機調(diào)平技術(shù)或人力調(diào)平技術(shù)。然而，由于超大型刀口式扭矩標準機所使用的標準砝碼和標準力臂質(zhì)量及其龐大，傳統(tǒng)的電機調(diào)平技術(shù)或人力調(diào)平技術(shù)都無法滿足超大扭矩的要求。
[0003]為此，需要一種獨特的平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)有效的解決超大扭矩標準力臂平衡調(diào)節(jié)問題。此外，該機構(gòu)的拉桿升降速度可自動根據(jù)現(xiàn)場工作狀態(tài)進行實施調(diào)整，可避免速度過快而產(chǎn)生的過沖現(xiàn)象，又能提高工作效率。另外，采用創(chuàng)新的升降拉桿與平衡力臂梁不脫離方式，避免頻繁更換平衡力臂左右拉桿連接環(huán)節(jié)，提高工作效率并保障安全性。
[0004]除上述問題外，傳感器通常需要順時針和逆時針兩個方向分別測試。在超大型刀口式扭矩標準機使用過程中，扭矩傳感器因其體積龐大，重量沉重，拆裝及其不便。本實用新型專利可以實現(xiàn)單次工裝雙向測量的功能，提高工作效率，節(jié)省勞動力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)，用于解決超大扭矩標準力臂調(diào)平問題；此外，本實用新型所設(shè)計的拉桿升降速度可自動根據(jù)現(xiàn)場工作狀態(tài)進行實施調(diào)整，既避免了速度過快而產(chǎn)生的過沖現(xiàn)象，又提高了工作效率；另外，本實用新型采用創(chuàng)新的升降拉桿與平衡力臂梁不脫離方式，避免了頻繁更換平衡力臂左右拉桿連接環(huán)節(jié)，提高工作效率并保障安全性；同時，本實用新型可以實現(xiàn)單次工裝雙向測量的功能，提高工作效率，節(jié)省勞動力成本。
[0006]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]一種超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)，具有一個用于平衡標準力臂的平衡力臂，二個用于調(diào)平標準力臂的標準砝碼，標準力臂兩側(cè)各通過一個轉(zhuǎn)動副連接一個掛鉤，在調(diào)平標準力臂過程中，位于標準力臂一側(cè)的標準砝碼與掛鉤相連接，另一側(cè)標準砝碼與掛鉤脫開，且掛鉤與標準砝碼重心位置位于同一垂直線上；平衡力臂兩側(cè)各通過轉(zhuǎn)動副連接一個拉桿，標準力臂與平衡力臂之間通過連桿連接。
[0008]初始狀態(tài)時，標準力臂與平衡力臂處于同一水平面，且互相平行，標準力臂和平衡力臂各通過一個轉(zhuǎn)動副與一個支承座連接。
[0009]轉(zhuǎn)動副為軸承或刀口式支撐裝置或者撓性支撐裝置。連桿中間串聯(lián)被測扭矩傳感器。拉桿下端通過一個球面軸承與減速電機相連接，用于實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動連接。拉桿與平衡力臂的連接處通過腰孔與銷結(jié)構(gòu)，形成10_的自由間隙。
[0010]拉桿由二根絲桿和一個內(nèi)螺紋套管組成，底部絲桿與減速電機連接，頂部絲桿與銷軸連接，并可上下微量移動，底部絲桿的旋轉(zhuǎn)可控制兩根絲桿之間的距離。
[0011]平衡力臂底部、位于銷軸處裝有高精度位移傳感器，用于實時檢測拉桿的銷軸在腰孔中的位置變化，來控制協(xié)調(diào)兩側(cè)的拉桿同步運動。
[0012]平衡力臂頂部、位于銷軸的上端裝有力傳感器，用于檢測拉桿與平衡力臂之間的受力關(guān)系，保護系統(tǒng)，防止過載。
[0013]標準力臂下面設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)置有壓力傳感器，壓力傳感器用于限制標準力臂3傾斜角度，同時反饋檢測信號給監(jiān)控系統(tǒng)用于控制拉桿。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)，解決了超大扭矩標準力臂調(diào)平問題。此外，該機構(gòu)的拉桿升降速度可自動根據(jù)現(xiàn)場工作狀態(tài)進行實施調(diào)整，既避免了速度過快而產(chǎn)生的過沖現(xiàn)象，又提高了工作效率。另外，該機構(gòu)采用了創(chuàng)新的升降拉桿與平衡力臂梁不脫離方式，避免了頻繁更換平衡力臂左右拉桿連接環(huán)節(jié)，提高工作效率并保障安全性。同時，本實用新型可以實現(xiàn)單次工裝雙向測量的功能，提高工作效率，節(jié)省勞動力成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的拉桿結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述:
[0018]本實用新型的超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)可解決超大扭矩標準力臂調(diào)平問題。此外，本實用新型設(shè)計的拉桿升降速度可自動根據(jù)現(xiàn)場工作狀態(tài)進行實施調(diào)整，既避免了速度過快而產(chǎn)生的過沖現(xiàn)象，又提高了工作效率。另外，本專利設(shè)計采用了創(chuàng)新的升降拉桿與平衡力臂梁不脫離方式，避免了頻繁更換平衡力臂左右拉桿連接環(huán)節(jié)，提高工作效率并保障安全性。同時，本實用新型專利可以實現(xiàn)單次工裝雙向測量的功能，提高工作效率，節(jié)省勞動力成本。
[0019]本實用新型的具體實施如下:
[0020]如圖1所示，一種超大型扭矩標準機平衡力臂拉桿聯(lián)動升降控制機構(gòu)，包括:標準砝碼I，掛鉤2，標準力臂3，支承座4，連桿5，加速電機6，球面軸承7，拉桿8，平衡力臂9，監(jiān)控系統(tǒng)10。
[0021]其中，標準砝碼I，掛鉤2，支承座4，加速電機6，球面軸承7，拉桿8，監(jiān)控系統(tǒng)10
共有2套，左右對稱。
[0022]在使用過程中，一側(cè)標準砝碼I與掛鉤2相連接，另一側(cè)標準砝碼I與掛鉤2脫開。掛鉤2與標準砝碼I重心位置位于同一垂直線上。
[0023]掛鉤I位于標準力臂3兩側(cè)，與標準力臂3通過轉(zhuǎn)動副連接。轉(zhuǎn)動副可以是軸承，也可以是刀口式支撐裝置。
[0024]連桿5 —端與標準力臂3固定連接另一端與平衡力臂9固定連接，相互間不可轉(zhuǎn)動或移動。連桿5中間可串聯(lián)被測扭矩傳感器。
[0025]初始狀態(tài)時，標準力臂3與平衡力臂9處于同一水平面，且互相平行。標準力臂3和平衡力臂9分別通過轉(zhuǎn)動副與兩個支承座4連接。轉(zhuǎn)動副可以是軸承，也可以是刀口式支撐裝置或者撓性支撐裝置。
[0026]工作狀態(tài)時，標準力臂3 —端掛有標準砝碼1，因標準砝碼I重力影響標準力臂3向一側(cè)傾斜。同時對平衡力臂9另一側(cè)施加拉力，用以平衡砝碼重力影響，迫使標準力臂3回到水平位置。此時連桿受到一個由標準砝碼質(zhì)量和標準力臂長度組成的標準扭矩，由此可對串聯(lián)在連桿上的傳感器進行計量。
[0027]拉桿8位于平衡力臂9兩側(cè)，通過轉(zhuǎn)動副連接。拉桿本身可伸長或縮短。以滿足橫梁傾斜后的距離變化需求。
[0028]如圖2所示，拉桿8由二根絲桿和一個內(nèi)螺紋套管15組成。底部絲桿16與減速電機連接，受減速電機控制可旋轉(zhuǎn)，頂部絲桿14與平衡力臂的銷軸12連接，可上下微量移動，但不可旋轉(zhuǎn)。底部絲桿16的旋轉(zhuǎn)可控制兩根絲桿之間的距離。從而根據(jù)需求，實現(xiàn)拉桿長度的變長和縮短。
[0029]拉桿8下端通過一個球面軸承7與減速電機相連接，可實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動連接。由此可避免由于平衡力臂傾斜而造成的拉桿水平位置偏移，與減速電機錯位的問題。
[0030]拉桿8與平衡力臂9的連接處通過腰孔與銷結(jié)構(gòu)，形成1mm的自由間隙。
[0031]高精度位移傳感器13通過螺紋連接穿過平衡力臂底部，位于拉桿銷軸12的下端。通過實時檢測銷軸在腰孔中的位置變化，以此來控制協(xié)調(diào)兩側(cè)的平衡拉桿同步運動。當一側(cè)的拉桿下降動作時，另一側(cè)的拉桿必須實時跟蹤進行上升動作。
[0032]力傳感器11通過螺紋連接穿過平衡力臂頂部，位于拉桿銷軸12的上端。通過檢測拉桿與平衡力臂之間的受力關(guān)系，保護系統(tǒng)，防止過載。
[0033]監(jiān)控系統(tǒng)10位于標準力臂3之下，內(nèi)置壓力傳感器，限制標準力臂3傾斜角度，同時反饋信息用于拉桿控制。
[0034]本實用新型的平衡力臂比標準力臂長度長，盡可能的加長力臂來減小伺服電控系統(tǒng)的電機輸出扭矩，同時兼顧考慮了裝置整體的布局位置尺寸。平衡力臂設(shè)計可轉(zhuǎn)動±20°。
[0035]由于扭矩的正反平衡特性，為了使標準力臂能夠恢復(fù)水平位置，就必須在平衡力臂上施加一個同樣大小且方向相反的力矩形成一對力偶，才能實現(xiàn)恢復(fù)標準力臂水平位置的功能。因此，平衡力臂兩側(cè)均必須有一套拉升減速機構(gòu)。通過配置不同方向的砝碼，可以實現(xiàn)雙向測量。
[0036]當被校扭矩傳感器在超大型扭矩標準機上進行計量標定過程中，標準扭矩值的逐步加載一般分為兩個階段，首先是按要求完成砝碼懸掛動作。而后，裝置的平衡力臂開始按程序控制反向加載力矩，直至