[发明专利]一种拉力与扭矩复合型测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测力技术领域，是一种既可以测量拉力与扭矩复合载荷，又能够测量拉力或扭矩单一载荷的装置，尤其适用于轴向载荷下拉力与扭矩共存的试件,比如绳索、电缆等。

背景技术

工程实际中，如绳索、电缆类试件在轴向载荷下产生拉力与扭矩并存的特征，为了掌握拉扭复合载荷，需要同时测量试件承受的拉力与扭矩。目前，测量拉力与扭矩载荷的方式往往是采用复合型拉扭传感器，但是复合型拉扭传感器校核困难、价格昂贵、使用条件要求高，对于一些普通数据的采集不经济。目前尚没有十分可行的、兼顾精度与经济性的拉扭复合载荷测量方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种简易可靠、易于安装和维护的拉力与扭矩复合型测量装置，在考虑经济性的同时保证测量精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种拉力与扭矩复合型测量装置，它包括固定试件的主轴、预紧力轴承、上端盘、支撑杆、下端盘、推力轴承、轴承托盘、压力传感器、承载螺母、防转动螺母、扭矩传感器、扭矩传感器夹具、数据采集处理器和承载梁；所述主轴设置在固定的承载梁的通孔内，预紧力轴承设置在承载梁的上端面并套在主轴上，上端盘固定在承载梁的下端面并套在主轴上，在上端盘下方的主轴上依次套接推力轴承、轴承托盘、压力传感器、承载螺母和防转动螺母；所述扭矩传感器的上端与防转动螺母固定，扭矩传感器的下端设置下端盘，在下端盘上设置扭矩传感器夹具；所述支撑杆通过螺钉固定在上端盘与下端盘之间；所述数据采集处理器通过数据线分别连接压力传感器和扭矩传感器。

在本发明中，进一步的，所述的上端盘的内侧通过螺钉固定在承载梁的下端面，上端盘的外侧通过螺钉与支撑杆的上端固定；所述的下端盘的外侧通过螺钉与支撑杆的下端固定。

在本发明中，进一步的，所述的承载螺母与防转动螺母的螺纹旋向相反。

在本发明中，进一步的，所述承载螺母、防转动螺母和扭矩传感器的上端通过防转动螺栓固定在一起。

在本发明中，进一步的，所述扭矩传感器夹具包括一对支撑块、一对夹紧板和一对夹紧螺栓，所述支撑块固定在下端盘的上端面，夹紧板设置在支撑块的两侧，夹紧板与支撑块之间形成容纳扭矩传感器的下端的空间，夹紧螺栓穿设于夹紧板和支撑块上，通过夹紧螺栓调整一对夹紧板之间的间隙大小。

有益效果：本发明所述的拉力与扭矩复合型测量装置，将压力传感器和扭矩传感器集成在主轴上，既可以进行拉力与扭矩复合载荷型测量，也可以测量纯拉力或纯扭矩，同时不会造成拉力传感器承受扭矩、扭矩传感器承受拉力的现象，其结构简单、成本较低、测量精度高、安装与维护方便。

附图说明

图1为本发明所述的拉力与扭矩复合型测量装置示意图；

图2是本发明所述的扭矩传感器夹具正视图；

图3是本发明所述的扭矩传感器夹具俯视图；

图4是图3的部分剖视图。

图中：1、主轴，2、预紧力轴承，4、推力轴承，5、轴承托盘，6、压力传感器，7、承载螺母，8、防转动螺母，9、防转动螺栓，10、扭矩传感器，11、扭矩传感器夹具，12、数据采集处理器；13、承载梁，3-1、上端盘，3-2、支撑杆，3-3、下端盘；11-1、支撑块，11-2、夹紧板，11-3、夹紧螺栓。

具体实施方式：

如图1至4所示，本发明的拉力与扭矩复合型测量装置包括固定试件的主轴1、预紧力轴承2、上端盘3-1、支撑杆3-2、下端盘3-3、推力轴承4、轴承托盘5、压力传感器6、承载螺母7、防转动螺母8、扭矩传感器10、扭矩传感器夹具11、数据采集处理器12和承载梁13。