独立加卸砝码静重式扭矩测量装置属于计量测试技术领域，目的在于解决现有技术存在的加载速度慢、控制装置复杂、操作困难和难以实现自动化的问题。本发明专利技术包括支撑装置、固定在所述支撑装置上表面的装载装置、与所述装载装置的导轨滑块和螺母支承座相连的扭矩安装部分、与所述扭矩安装部分的长轴另一端连接的调平装置和固定在所述调平装置两端的自动加载装置，所述自动加载装置采用步进电机B带动偏心轮进行回转运动，偏心轮带动托盘进行直线升降，从而实现砝码的自动加载卸载。本发明专利技术通过采用步进电机带动偏心轮进行回转运动，实现任意数量砝码的自动加载卸载，从而实现不同扭矩的测量，电机驱动结构简单。
【技术实现步骤摘要】
独立加卸砝码静重式扭矩测量装置
本专利技术属于计量测试
，涉及一种用于检测标准扭矩仪、扭矩传感器、扭矩扳手等设备的校准及标定，具体涉及一种独立加卸砝码静重式扭矩测量装置。
技术介绍
扭矩是力学测量领域的基础测量值之一。扭矩测量不仅和我们的日常经济生活紧密相连，在国防，军事，航天领域也是不可或缺的。为了检测负荷传感器的准确度是否满足测量要求，就要使用力值测量装置对其进行准确度检测。而装配作业也是在大型的航空制造业中必不可少的作业工序。为了保证装配作业的一致性，并且能够提高产品质量，利用扭矩工具控制螺栓连接的预载，是在零部件紧固、堵缝、搭接等装配作业中通行的方法。在国防武器装备等领域中，扭矩也是设备动力性能检定、测试的重要参数。目前比较常见的扭矩标准测试装置有静重式结构的扭矩标准机、杠杆放大结构的扭矩标准机和液压放大结构的扭矩标准机。对于杠杆放大结构的扭矩标准机和液压放大结构的扭矩标准机均适用于较大扭矩校准。一般的杠杆式扭矩标准装置和液压式扭矩标准装置在校准工作时均需要进行配平，保持力标准装置在未加载力值时加载端和砝码端的平衡，配平主要是在砝码端加重物。这种方法主要是因为一般的杠杆式力标准装置主要是对力值进行放大，在砝码端配平可以用较小的重量就使力标准装置达到平衡。静重式扭矩标准机通过恒定臂长的杠杆旋转中心输出扭矩的调平制动机构，工作原理简单，加载迅速，相对应用较广，传统的静重式扭矩标准机由于砝码加卸机构的结构复杂、砝码加卸机构的成本过高等原因，导致存在加载速度慢、控制装置复杂、操作困难和难以实现自动化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种独立加卸砝码静重式扭矩测量装置，解决现有技术存在的加载速度慢、控制装置复杂、操作困难和难以实现自动化的问题。为实现上述目的，本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置包括:支撑装置，所述支撑装置为方形机架；固定在所述支撑装置上表面的装载装置，所述装载装置包括步进电机A、滚珠丝杠、丝杠螺母、螺母支承座、滑轨和导轨滑块，所述滑轨固定在所述支撑装置的上表面，滑轨和导轨滑块形成移动副，所述滚珠丝杠和丝杠螺母形成螺旋副，所述丝杠螺母通过螺母支承座与所述滑块连接，所述步进电机输出端与所述滚珠丝杠连接；与所述装载装置的导轨滑块和螺母支承座相连的扭矩安装部分，所述扭矩安装部分包括工作台和长轴，所述长轴一端通过平键与刚性联轴器连接用以安装固定扭矩传感器，工作台底部通过螺栓与导轨滑块以及丝杠螺母支承座相连，通过丝杠转动实现工作台在轴向进给运动，方便扭矩传感器的安装及拆卸；与所述扭矩安装部分的长轴另一端连接的调平装置，所述调平装置为力臂横梁；固定在所述调平装置两端的自动加载装置，所述自动加载装置采用步进电机B带动偏心轮进行回转运动，偏心轮带动支撑托盘进行直线升降，从而实现砝码的自动加载卸载；所述自动加载装置包括上底板、偏心轮自动加载单元、中心吊杆、防摆装置、机架立柱和下底板，所述机架立柱上端设置有上底板，下端设置有下底板，所述防摆装置固定在所述下底板上，所述下底板通过地脚螺栓固定在地面上，所述中心吊杆垂直通过所述上底板对称中心并固定在所述下底板上的防摆装置内，所述中心吊杆自上至下均匀设置有偏心轮自动加载单元。所述偏心轮自动加载单元包括至少两组砝码电动驱动机构、支撑托盘、受力顶针、直线轴承和直线导轨，所述受力顶针设置在所述中心吊杆上，支撑托盘底部与直线轴承相接触，上部放置砝码，所述砝码电动驱动机构驱动支撑托盘在所述直线轴承的作用下沿直线导轨上下运动，实现砝码在受力顶针上的加载和卸载。所述砝码电动驱动机构包括步进电机B、电机座、轴承座、角接触球轴承和偏心轮，步进电机B固定在电机座上，电机座通过紧固螺钉固定安装在机架立柱侧表面上，偏心轮一端与电机座配合连接，一端由轴承固定，所述至少两组砝码电动驱动机构的偏心轮通过滚动轴承与所述支撑托盘接触。所述中心吊杆自上至下均匀设置的偏心轮自动加载单元的个数为13个，所述偏心轮自动加载单元中的破码自上至下或自下至上依次为一个20g破码,两个40g破码,一个IOOg破码,一个200g破码,两个400g破码,一个Ikg破码,五个2kg破码。所述砝码为阶梯状圆形砝码，砝码底部有锥形孔，加载时，所述锥形孔与所述中心吊杆的受力顶针接触。本专利技术的有益效果为:本专利技术机构机架采用以工作台为中心的两侧加载砝码机构的对称结构，且每组加载砝码机构中，吊杆垂直通过上横梁对称中心固定于下横梁上的防摆装置内，再以吊杆为中心两侧安装机架侧板的对称结构。该整体对称结构在增加了系统的稳定性同时进一步提高了该测量扭矩机的刚性，有效的克服了由力值加载不稳定而引起扭矩测量不准确的缺点。本专利技术的砝码采用阶梯状圆形砝码，砝码底部有锥形孔，这一设计有效加强了砝码力作用在吊杆时定心的准确性，使该装置进一步的提高了力值加载的稳定性，及扭矩测量的精度。本专利技术独立加卸砝码静重式扭矩测量装置，通过采用步进电机带动偏心轮进行回转运动，偏心轮短轴套有的滚动轴承与托盘接触，从而带动托盘进行直线升降，进而实现任意数量砝码的自动加载卸载，从而实现不同扭矩的测量；电机驱动结构简单，从根本上解决了以往扭矩测量装置的加载速度慢、加载复杂、控制装置复杂，操作不易，难以实现自动化的问题。【附图说明】图1为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置整体结构示意图；图2为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置中独立加载砝码机构结构示意图；图3为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置中独立加载砝码机构结构A向投影示意图；图4为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置中独立加卸砝码机构的工作原理示意图；图5为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置中砝码结构示意图；图6为本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置中砝码结构剖切示意图；其中:1、支撑装置，2、装载装置，201、步进电机A，202、滚珠丝杠，203、滑轨，204、导轨滑块，3、扭矩安装部分，301、工作台，302、长轴，4、调平装置，5、自动加载装置，501、上底板，502、偏心轮，503、角接触球轴承，504、轴承座，505、紧固螺钉，506、步进电机B，507、2kg 砝码，508、受力顶针，509、Ikg 砝码，510、400g 砝码，511、200g 砝码，512、IOOg 砝码,513,40g砝码，514、20g砝码，515、中心吊杆，516、防摆装置，517、直线轴承，518、直线导轨，519、支撑托盘，520、下底板，521、机架立柱，522、电机座。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。参见附图1，本专利技术的独立加卸砝码静重式扭矩测量装置包括:支撑装置I，所述支撑装置I为方形机架；固定在所述支撑装置I上表面的装载装置2，所述装载装置2包括步进电机A201、滚珠丝杠202、丝杠螺母、螺母支承座、滑轨203和导轨滑块204，所述滑轨203固定在所述支撑装置I的上表面，滑轨203和导轨滑块204形成移动副，所述滚珠丝杠202和丝杠螺母形成螺旋副，所述丝杠螺母通过螺母支承座与所述滑块连接，所述步进电机输出端与所述滚珠丝杠202连接；与所述装载装置2的导轨滑块204和螺母支承座相连的扭矩安装部分3，所述扭矩安装部分3包括工作台301和本文档来自技高网...
【技术保护点】
独立加卸砝码静重式扭矩测量装置，包括支撑装置（1）、装载装置（2）、扭矩安装部分（3）和调平装置（4），其特征在于，所述扭矩测量装置还包括自动加载装置（5）；所述支撑装置（1）为方形机架；所述装载装置（2）固定在所述支撑装置（1）上表面，所述装载装置（2）包括步进电机A（201）、滚珠丝杠（202）、丝杠螺母、螺母支承座、滑轨（203）和导轨滑块（204），所述滑轨（203）固定在所述支撑装置（1）的上表面，滑轨（203）和导轨滑块（204）形成移动副，所述滚珠丝杠（202）和丝杠螺母形成螺旋副，所述丝杠螺母通过螺母支承座与所述滑块连接，所述步进电机输出端与所述滚珠丝杠（202）连接；所述扭矩安装部分（3）与所述装载装置（2）的导轨滑块（204）和螺母支承座相连，所述扭矩安装部分（3）包括工作台（301）和长轴（302），所述长轴（302）一端通过平键与刚性联轴器连接用以安装固定扭矩传感器，工作台（301）底部通过螺栓与导轨滑块（204）以及丝杠螺母支承座相连，通过丝杠转动实现工作台（301）在轴向进给运动，方便扭矩传感器的安装及拆卸；所述调平装置（4）与所述扭矩安装部分（3）的长轴（302）另一端连接，所述调平装置（4）为力臂横梁；所述自动加载装置（5）固定在所述调平装置（4）两端，所述自动加载装置（5）采用步进电机B（506）带动偏心轮（502）进行回转运动，偏心轮（502）带动支撑托盘（519）进行直线升降，从而实现砝码的自动加载和卸载；所述自动加载装置（5）包括上底板（501）、偏心轮自动加载单元、中心吊杆（515）、防摆装置（516）、机架立柱（521）和下底板（520），所述机架立柱（521）上端设置有上底板（501），下端设置有下底板（520），所述防摆装置（516）固定在所述下底板（520）上，所述下底板（520）通过地脚螺栓固定在地面上，所述中心吊杆（515）垂直通过所述上底板（501）对称中心并固定在所述防摆装置（516）内，所述中心吊杆（515）自上至下均匀设置有偏心轮自动加载单元。...
【技术特征摘要】
1.独立加卸砝码静重式扭矩测量装置，包括支撑装置(I)、装载装置(2)、扭矩安装部分(3 )和调平装置(4 )，其特征在于，所述扭矩测量装置还包括自动加载装置(5 ); 所述支撑装置(I)为方形机架； 所述装载装置(2)固定在所述支撑装置(I)上表面，所述装载装置(2)包括步进电机A (201),滚珠丝杠(202)、丝杠螺母、螺母支承座、滑轨(203)和导轨滑块(204)，所述滑轨(203)固定在所述支撑装置(I)的上表面，滑轨(203)和导轨滑块(204)形成移动副，所述滚珠丝杠(202 )和丝杠螺母形成螺旋副，所述丝杠螺母通过螺母支承座与所述滑块连接，所述步进电机输出端与所述滚珠丝杠(202)连接； 所述扭矩安装部分(3 )与所述装载装置(2 )的导轨滑块(204)和螺母支承座相连，所述扭矩安装部分(3 )包括工作台(301)和长轴(302 )，所述长轴(302 ) 一端通过平键与刚性联轴器连接用以安装固定扭矩传感器，工作台(301)底部通过螺栓与导轨滑块(204)以及丝杠螺母支承座相连，通过丝杠转动实现工作台(301)在轴向进给运动，方便扭矩传感器的安装及拆卸； 所述调平装置(4)与所述扭矩安装部分(3)的长轴(302)另一端连接，所述调平装置(4)为力臂横梁； 所述自动加载装置(5 )固定在所述调平装置(4 )两端，所述自动加载装置(5 )采用步进电机B (506)带动偏心轮(502 )进行回转运动，偏心轮(502 )带动支撑托盘(519)进行直线升降，从而实现砝码的自动加载和卸载； 所述自动加载装置(5)包括上底板(501)、偏心轮自动加载单元、中心吊杆(515)、防摆装置(516)、机架立柱(521)和下底板(520 )，所述机架立柱(521)上端设置有上底板(501)，下端设置有下底板(520)，所述防摆装置(516)固定在所述下底板(520)上，所述下底板(520)通过地脚螺栓固定在地面上，所述中心吊杆(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：于立娟，陈希光，秦平，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
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