CN210802769U - 一种静态扭矩校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种静态扭矩校准装置,配合加载装置工作,包括连接件、外壳体、待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器,所述待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器设置在外壳体的内部腔室,所述连接件固定在待校准扭矩传感器的上端部,所述外壳体包括顶盖、支撑桶、安装盘,所述顶盖通过止口定位并固定在支撑桶的顶部,所述支撑桶底部固定在安装盘上,所述待校准扭矩传感器固定在顶盖上,所述高精度扭矩传感器和待校准扭矩传感器通过花键套和花键盘连接,所述高精度扭矩传感器通过止口定位并通过螺钉和高精度扭矩传感器固定板安装在安装盘上,解决了数控机床主轴输出转矩波动测量不准确的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于扭矩校准装置技术领域,具体涉及一种用于校准待校准扭矩传感器所测扭矩值的校准装置。
背景技术
扭矩传感器作为扭矩测量装置在机械和自动化领域有着广泛的应用,特别是在数控机床主轴转矩波动测量领域,扭矩传感器作为数控机床主轴转矩测量的关键部件,其所测量得到的扭矩值也是代表数控机床主轴性能的重要物理量,因此对扭矩传感器的校准至关重要。现有的校准方法,主要有两种:一种是对扭矩传感器的输出结果和静态加载的结果直接做比较,另一种是在动态的情况下用更高精度的扭矩传感器校准待校准的扭矩传感器。这两种方法都有其缺陷,第一种静态加载,其加载精度的高低直接影响着校准的精度,而且各种形式的附加扭矩(包括连接装置产生的,重力产生的等)都可能导致校准结果不准确;第二种方法适用于水平连接的形式,一方面重力带来的附加扭矩会导致校准不准,另一方面电机输出转矩波动的传递会导致不同位置的扭矩传感器测量结果不相同。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题,本实用新型的目的在于,提供一种静态扭矩校准装置,确保待校准扭矩传感器所测扭矩值的准确性。
本实用新型提供的一种静态扭矩校准装置,配合加载装置工作,包括连接件、外壳体、待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器,所述待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器设置在外壳体的内部腔室,所述连接件固定在待校准扭矩传感器的上端部,所述外壳体包括顶盖、支撑桶、安装盘,所述顶盖通过止口定位,并通过螺钉固定在支撑桶的顶部,所述支撑桶通过止口定位,并且底部通过螺钉固定在安装盘上,所述待校准扭矩传感器通过止口定位并采用螺钉固定在顶盖上,进一步的待校准扭矩传感器固定在顶盖的下表面,所述高精度扭矩传感器和待校准扭矩传感器通过花键套和花键盘连接,所述高精度扭矩传感器通过止口定位并通过螺钉和高精度扭矩传感器固定板安装在安装盘上。
本申请所述止口,即为俗称的阴阳坎,是用于定心、连接的结构
所述待校准扭矩传感器的上端部露出外壳体所设顶盖的上表面,并通过平键连接有连接件,所述平键通过螺母拧紧、防脱。
所述走线管水平设置固定在支撑桶桶壁上,一端延伸至支撑桶内部,另一端延伸出支撑桶,支撑桶内部的部分较延伸出桶外的部分长。
进一步的所述走线管设置与扭矩传递棒呈90°角,所述支撑桶上、下部均设有走线管,所设两走线管平行设置,所述支撑桶上、下部所设的走线管分别用于待校准扭矩传感器和高精度扭矩传感器走线。
所述支撑桶的内壁设有格板,所述格板上安装固定件,进一步的固定件通过止口定位并通过螺钉固定在格板上,所述固定件上安装有轴承,轴承用以支撑花键套并调节对中。
所述花键盘包括设在上部的花键轴和设置在底部的圆盘,所述圆盘与高精度扭矩传感器通过螺钉固定连接,所述花键套底部套装在花键轴上,花键套顶部与待校准扭矩传感器连接。
所述高精度扭矩传感器固定板为L形。
所述连接件顶部连接加载装置,所述加载装置包括扭矩传递棒、定滑轮、砝码盘,所述扭矩传递棒水平设置并固定在连接件顶部,所述扭矩传递棒的末端安装定滑轮,所述砝码盘连接在定滑轮上。
本实用新型提供的一种静态扭矩校准装置,其有益效果在于,对扭矩加载装置和高精度扭矩传感器进行校准,之后通过安装在底端安装盘上的高精度扭矩传感器对待校准扭矩传感器进行校准,确保待校准扭矩传感器所测扭矩值的准确性,解决了数控机床主轴输出转矩波动测量不准确的问题。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的整体结构示意图;
图2是图1的A-A剖视图。
图中标注:
1.连接件;2.顶盖;3.支撑桶;4.待校准扭矩传感器;5.走线管;6.固定件;7.花键套;8.花键盘 ;9.高精度扭矩传感器;10.安装盘;11.高精度扭矩传感器固定板;12.砝码盘;13.定滑轮;14.扭矩传递棒;15.平键;16.轴承;17.格板;18.花键轴;19.圆盘。
具体实施方式
下面参照附图,结合一个实施例,对本实用新型提供的一种静态扭矩校准装置进行详细的说明。
实施例
参照图1-图2,本实施例的一种静态扭矩校准装置,配合加载装置工作,包括连接件1、外壳体、待校准扭矩传感器4、走线管5、高精度扭矩传感器9,所述待校准扭矩传感器4、走线管5、高精度扭矩传感器9设置在外壳体的内部腔室,所述连接件1固定在待校准扭矩传感器4的上端部,所述外壳体包括顶盖2、支撑桶3、安装盘10,所述顶盖2通过止口定位,并通过螺钉固定在支撑桶3的顶部,所述支撑桶3通过止口定位,并且底部通过螺钉固定在安装盘10上,所述待校准扭矩传感器4通过止口定位并采用螺钉固定在顶盖2上,进一步的待校准扭矩传感器4固定在顶盖2的下表面,所述高精度扭矩传感器9和待校准扭矩传感器4通过花键套7和花键盘8连接,所述高精度扭矩传感器9通过止口定位并通过螺钉和高精度扭矩传感器固定板11安装在安装盘10上。
本申请所述止口,即为俗称的阴阳坎,是用于定心、连接的结构。
所述待校准扭矩传感器4的上端部露出外壳体所设顶盖2的上表面,并通过平键15连接有连接件1,所述平键15通过螺母拧紧、防脱。
所述走线管5水平设置固定在支撑桶3桶壁上,一端延伸至支撑桶3内部,另一端延伸出支撑桶3,支撑桶3内部的部分较延伸出桶外的部分长,进一步的所述走线管5设置与扭矩传递棒14呈90°角,所述支撑桶上、下部均设有走线管5,所设两走线管平行设置,所述支撑桶上、下部所设的走线管分别用于待校准扭矩传感器4和高精度扭矩传感器9走线。
所述支撑桶3的内壁设有环形格板,所述格板17上安装固定件6,进一步的固定件6通过止口定位并通过螺钉固定在格板上,所述固定件6上安装有轴承16,轴承16用以支撑花键套7并调节对中。
所述花键盘8包括设在上部的花键轴18和设置在底部的圆盘19,所述圆盘19与高精度扭矩传感器9通过螺钉固定连接,所述花键套8底部套装在花键轴18,花键套7顶部与待校准扭矩传感器连接4
所述高精度扭矩传感器固定板11为L形。
所述连接件1顶部连接加载装置,所述加载装置包括扭矩传递棒14、定滑轮13、砝码盘12,所述扭矩传递棒14水平设置并固定在连接件1顶部,所述扭矩传递棒14的末端安装定滑轮13,所述砝码盘12连接在定滑轮13上。
一种静态扭矩校准装置通过止口定位保证了轴系的同轴度,通过安装在底端安装盘上的高精度扭矩传感器对待校准扭矩传感器进行校准,竖直式的校准装置防止了重力带来附加扭矩影响,通过专用加载装置保证了纯扭矩加载。
一种静态扭矩校准装置的使用方法如下:
(一)检定扭矩校准装置
通过校准过的高精度扭矩传感器对扭矩校准装置进行校准,将其安装在安装待校准扭矩传感器的位置,采用加载装置给所述扭矩校准装置由小到大逐步施加扭矩,直到设定值,所述高精度扭矩传感器获得检定时扭矩校准装置测得扭矩值,记录检定时校准过的高精度扭矩传感器与扭矩校准装置自带的高精度扭矩传感器测得扭矩值之间的对应关系,并使用最小二乘法计算线性函数关系公式,实际校准时根据扭矩校准装置自带的高精度扭矩传感器测得扭矩值和关系函数计算出待校准扭矩传感器所测扭矩的准确值。
(二)采用所述扭矩校准装置校准待校准扭矩传感器的输出扭矩
1、将待校准扭矩传感器通过止口定位并螺钉固定在顶盖上,待校准扭矩传感器上端通过平键和连接件相连,并使用M36螺母拧紧;待校准扭矩传感器下端通过平键和连接花键套相连,并使用M48螺母拧紧;待校准扭矩传感器和高精度的扭矩传感器通过花键套和花键盘连接,花键套通过高精度轴承支撑并调节对中。
2、专用加载装置和连接件连接,通过设计的销定位,通过砝码盘自身重力作用施加少许扭矩,向哪个方向加载就在哪个方向挂上砝码盘,确保此时扭矩校准装置内部连接花键套内花键一侧完全与传递扭矩花键盘的外花键一侧贴合,确保所有中间连接结构均完成变形。
3、轴系状态确认完毕后,专用加载装置开始分别沿正向和反向缓慢施加线性增加的转矩值直到满量程,扭矩校准装置轴系有旋转的趋势,从而使各部件发生变形以传递扭矩,但不发生真正的转动。在校准过程中,同步记录扭矩校准装置中高精度扭矩传感器的示数和待校准扭矩传感器的示数。
重复步骤3三次,根据三次测量中每个扭矩测量点的测量值,经***数据处理后计算出待校准扭矩传感器的各扭矩测量点的扭矩补偿值。将得到的各测量点的扭矩补偿值列表如下:
扭矩测量值 | ||||
扭矩补偿值 |
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种静态扭矩校准装置,配合加载装置工作,其特征在于:包括连接件、外壳体、待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器,所述待校准扭矩传感器、走线管、高精度扭矩传感器设置在外壳体的内部腔室,所述连接件固定在待校准扭矩传感器的上端部,所述外壳体包括顶盖、支撑桶、安装盘,所述顶盖通过止口定位,并通过螺钉固定在支撑桶的顶部,所述支撑桶通过止口定位,并且底部通过螺钉固定在安装盘上,所述待校准扭矩传感器通过止口定位并采用螺钉固定在顶盖上,所述高精度扭矩传感器和待校准扭矩传感器通过花键套和花键盘连接,所述高精度扭矩传感器通过止口定位并通过螺钉和高精度扭矩传感器固定板安装在安装盘上。
2.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述待校准扭矩传感器的上端部露出外壳体所设顶盖的上表面,并通过平键连接有连接件,所述平键通过螺母拧紧。
3.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述走线管水平设置固定在支撑桶桶壁上,一端延伸至支撑桶内部,另一端延伸出支撑桶。
4.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述支撑桶的内壁设有格板,所述格板上安装固定件,所述固定件上安装有轴承。
5.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述花键盘包括设在上部的花键轴和设置在底部的圆盘,所述圆盘与高精度扭矩传感器固定连接,所述花键套底部套装在花键轴上,花键套顶部与待校准扭矩传感器连接。
6.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述高精度扭矩传感器固定板为L形。
7.根据权利要求1所述的静态扭矩校准装置,其特征在于:所述连接件顶部连接加载装置,所述加载装置包括扭矩传递棒、定滑轮、砝码盘,所述扭矩传递棒水平设置并固定在连接件顶部,所述扭矩传递棒的末端安装定滑轮,所述砝码盘连接在定滑轮上。
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CN110220641A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-09-10 | 山东省青岛第四十五中学(青岛工贸职业学校) | 一种静态扭矩校准装置及校准方法 |
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CN110220641A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-09-10 | 山东省青岛第四十五中学(青岛工贸职业学校) | 一种静态扭矩校准装置及校准方法 |
CN110220641B (zh) * | 2019-07-11 | 2024-07-19 | 山东省青岛第四十五中学(青岛工贸职业学校) | 一种静态扭矩校准装置及校准方法 |
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