一种扭矩测试装置以及扭矩测试系统制造方法及图纸

本公开描述了一种扭矩测试装置，其包括：扭矩传感器；气动制动器；以及气动比例阀；扭矩传感器的一端用于连接至待测装置的输出轴，扭矩传感器的另一端连接至气动制动器；气动比例阀的输入端用于连接至外部压缩气源，气动比例阀的输出端连接至气动制动器，扭矩传感器与气动比例阀信号连接。所公开的扭矩测试装置具有减小的固有启动力矩，可控力矩范围大。可控力矩范围大。可控力矩范围大。

【技术实现步骤摘要】
一种扭矩测试装置以及扭矩测试系统


[0001]本公开涉及一种测试装置，尤其涉及一种扭矩测试装置。

技术介绍

[0002]在电动执行器制造领域，磁粉制动器因其简单的控制方式而成为电动执行器扭矩测试装置的标准负载元件。
[0003]然而，经过长期的生产应用，本申请的专利技术人认识到，磁粉制动器受制于其工作原理，两个显著的缺点限制了其使用范围和工作性能：
[0004]第一，磁粉制动器的转动惯量大，造成整套测试装置的固有启动力矩过大(如图1所示)，不能真实模拟电动执行器驱动阀门的情形。
[0005]第二，磁粉制动器必须水平安装，在安装待测电动执行器时极不方便。如果为了改变安装方向而增加转角齿轮箱，会使第一点问题更加严重，固有启动力矩变得更大。

技术实现思路

[0006]本公开提供了一种扭矩测试装置，其固有启动力矩小，可控力矩范围大。
[0007]根据本公开实施例的一方面，提供了一种扭矩测试装置，其包括：扭矩传感器；气动制动器；以及气动比例阀；扭矩传感器的一端用于连接至待测装置的输出轴，扭矩传感器的另一端连接至气动制动器；气动比例阀的输入端用于连接至外部压缩气源，气动比例阀的输出端连接至气动制动器，扭矩传感器与气动比例阀信号连接。
[0008]根据本公开的一些实施例中，所述的扭矩测试装置还包括框架，扭矩传感器与气动制动器设置于框架，框架设有安装法兰以用于安装待测装置。
[0009]根据本公开的一些实施例中，所述的扭矩测试装置还包括PID控制器，PID控制器与扭矩传感器以及气动比例阀信号连接，以控制所述气动比例阀。
[0010]根据本公开的一些实施例中，扭矩传感器经由联轴器连接至待测装置的输出轴。
[0011]根据本公开的一些实施例中，扭矩传感器为静态扭矩传感器或动态扭矩传感器。
[0012]根据本公开的一些实施例中，外部压缩气源供应的压缩气体的压力在0.6至0.8MPa的范围内。
[0013]根据本公开实施例的另一方面，提供了一种扭矩测试系统，其包括上述任一种扭矩测试装置，以及待测装置。
[0014]所公开的扭矩测试装置以及扭矩测试系统，通过采用转动惯量极低的气动制动器，获得了减小的固有启动力矩，并且可控力矩范围大，解决了传统磁粉制动器扭矩测试装置启动力矩大、不能准确模拟阀门负载曲线的问题。
附图说明
[0015]图1是根据现有技术的扭矩测试装置的固有启动力矩的示意图；
[0016]图2是根据本公开的一些实施例的扭矩测试装置的示意图；
[0017]图3是根据本公开的一些实施例的扭矩测试装置的固有启动力矩的示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图和具体实施例对本技术公开的扭矩测试装置作进一步详细说明。根据以下详细说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0019]参考图2，其示意性地示出了根据本公开的一些实施例的扭矩测试装置。所公开的扭矩测试装置用于测试待测装置的扭矩，待测装置可以为任何旋转类扭矩输出装置，例如气动执行器、电动执行器、大功率电机等。
[0020]所公开的扭矩测试装置包括扭矩传感器3、气动制动器5、以及气动比例阀4。具体地，扭矩传感器3的一端用于连接至待测装置的输出轴，另一端连接至气动制动器5。扭矩传感器3可以经由联轴器2连接至待测装置的输出轴等，即扭矩传感器3连接至联轴器2，联轴器2可以连接至待测装置的输出轴。气动制动器5与磁粉制动器不同，其安装方向不受限制，在输出轴位于待测装置的底部的情况下(例如某些类型的执行器)，气动制动器5可以垂直地安装，从而方便待测装置的安装。气动比例阀4的输入端连接至外部压缩气源(未示出)，输出端连接至气动制动器5。外部压缩气源提供的压缩气体的压力可以根据气动比例阀4的工作范围而选择。扭矩传感器3与气动比例阀4信号连接。气动比例阀4可以基于扭矩传感器3的力矩信号动态地改变输出至气动制动器5的压缩气体的压力，例如可以输出压力在0至0.6MPa的范围内的压缩气体，以调节气动制动器5的摩擦片的夹紧程度，从而调节施加至待测装置的制动力矩。
[0021]扭矩传感器器3可以实施为静态扭矩传感器或动态扭矩传感器。例如在仅需测试待测装置的扭矩而不测试转速时，扭矩传感器3优选地实施为静态扭矩传感器，而在需要测量扭矩和转速两项参数的情况下，扭矩传感器3优选地实施为动态扭矩传感器。
[0022]可选地，联轴器2、扭矩传感器3、气动制动器5从上至下依次布置，并且联轴器2、扭矩传感器3、气动制动器5之间的连接可以以本领域中所知晓的任何连接方式实现，例如花键、方轴、孔键等连接方式。
[0023]优选地，所公开的扭矩测试装置还可以包括框架6和安装法兰1，以用于安装待测装置。框架6用于安装固定扭矩测试装置的部件。安装法兰1可选地安装在框架6顶部上方，方便待测装置的安装。
[0024]在根据本公开的一些实施例中，外部压缩气源供应的压缩气体的压力可以依据气动比例阀4的工作范围而定，例如在其中一个实施例中，所提供的压缩气体的压力在0.6至0.8MPa的范围内。
[0025]在根据本公开的一些实施例中，气动比例阀4可以由PID控制器控制。PID控制器与扭矩传感器3以及气动比例阀4信号连接，以控制气动比例阀4。具体地，PID控制器接收来自扭矩传感器3的力矩信号，并基于该力矩信号控制气动比例阀4，以调节气动比例阀4输出的气体压力。
[0026]在使用时，在待测装置(可选地为电动执行器)启动后，待测装置的输出轴依次带动联轴器2、扭矩传感器3和气动制动器5转动。气动比例阀4在接入的模拟量信号的控制下，
在0至0.6MPa范围内动态改变输出至气动制动器5的气源压力，以此调节气动制动器5施加至待测装置的制动力矩。
[0027]在测试的同时，通过扭矩传感器3实时采集力矩信号，并反馈给PID控制器，实现对加载力矩的闭环调节，使其按照设定的负载曲线完成加载过程。并且由于气动制动器的低转动惯量，在对PID控制器优化后，系统的响应可以完全满足待测装置测试的需要，能够严格按照设定的负载曲线执行。
[0028]所公开的扭矩测试装置，通过采用转动惯量极低的气动制动器5，获得了减小的固有启动力矩(如图3所示)，并且可控力矩范围大，解决了传统磁粉制动器扭矩测试装置启动力矩大、不能准确模拟阀门负载曲线的问题。并且，由于气动制动器5不受安装方向的限制，本测试装置中气动制动器5可以垂直安装，极大方便了待测装置的安装。
[0029]根据本公开实施例的另一方面，公开了一种扭矩测试系统，其包括上述任一种扭矩测试装置，以及待测装置。在其中一些实施例中，待测装置安装在安装法兰1上，其输出轴经由联轴器2连接至扭矩传感器3的一端。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扭矩测试装置，用于测试待测装置的扭矩，其特征在于，包括：扭矩传感器；气动制动器；以及气动比例阀；其中，所述扭矩传感器的一端用于连接至所述待测装置的输出轴，所述扭矩传感器的另一端连接至所述气动制动器；所述气动比例阀的输入端用于连接至外部压缩气源，所述气动比例阀的输出端连接至所述气动制动器，所述扭矩传感器与所述气动比例阀信号连接。2.根据权利要求1所述的扭矩测试装置，其特征在于，还包括框架，所述扭矩传感器与所述气动制动器设置于所述框架，所述框架设有安装法兰以用于安装待测装置。3.根据权利要求1所述的扭矩测试装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯涛，
申请(专利权)人：伯纳德控制设备北京有限公司，
类型：新型
国别省市：