[发明专利]独立加卸砝码静重式扭矩测量装置

说明书

技术领域

本发明属于计量测试技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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砝码自上至下或自下至上依次为一个20g砝码，两个40g砝码，一个100g砝码，一个200g砝码，两个400g砝码，一个1kg砝码，五个2kg砝码。

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。