扭矩測試儀的製作方法
2024-02-11 00:24:15
專利名稱：扭矩測試儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於一種IOONm到IOOOKNm的扭矩測試設備，特別是一種扭矩檢測儀， 適用於液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等可以設定輸出扭矩的工具和設備的扭矩輸出的檢測和標定。
背景技術：
在當今工業設備中，很多設備產品，尤其是大型裝備、設備的關鍵零部件連接都使用螺栓螺母連接方式，以便日後的維修、保養。例如火力發電設備、水力發電設備、核電設備 、風力發電機組設備、冶金設備、礦山設備、造船設備、石油石化設備等等都有成千上萬的大型螺栓用於其關鍵零部件的連接，這些螺栓都需要根據設計工藝要求，使用能夠輸出額度扭矩的液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手或扭矩倍增器來擰緊和拆松，以確保給個連接螺栓的預緊力儘量的相同，確保設備零部件被有效、安全、可靠的連接。但這些扭矩工具或設備的扭矩設定都是通過廠家出廠時理論計算出來的或通過國外的扭矩傳感器標定出廠值，在中國使用了一段時間後沒法在國內重新標定，造成國內很多關鍵設備的零部件螺栓連接的扭矩連接失效。嚴重時，會造成化工廠洩漏爆炸，油庫洩漏汙染，風力發電機倒塌等等事故。其扭矩工具或設備的真實扭矩的標定和檢測在國內一直沒有一種穩定可靠的扭矩測試儀器。本發明專利的扭矩檢測儀有效地解決了目前國內工業行業中存在的一大難題。目前國際上存在的的扭矩檢測儀使用一個彈性體的彈性係數，再根據相應的變形量計算出作用在彈性體上的扭矩。這樣彈性體在使用一定時間後，由於疲勞變形等因素，彈性係數會發生一定的變化，所以所測的扭矩在設備的不同壽命階段，測出來的扭矩是不盡相同的，需要在一定時間段後進行重新標定。目前中國乃至全球都在大力發展的重型裝備用於各種重工業中，尤其是新能源領域的核電、風力發電等行業。在風機總裝過程中，螺栓按工業要求的定扭矩擰緊螺栓的工作，如何確保正確的擰緊扭矩值一直是個難題。一當螺栓上的擰緊扭矩值不正確，就可能導致設備故障，甚至整體風機倒塌(國內已經發生多例風機倒塌)。其安裝螺母數量多，扭矩精度要求高，已經成為風機總裝工作的一個難以突破的瓶頸。綜上所述，現有技術主要存在的問題是1、購買的扭矩工具設備的出廠值是否正確沒法驗證；2、扭矩工具設備使用一定時間後，設定的扭矩值是否依然正確沒法標定，已經成為工業行業螺栓組裝工作的一個難以突破的瓶頸。
發明內容
為克服上述已有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種扭矩檢測儀。 使用該儀器，可以檢測和標定液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等可以設定輸出扭矩的工具和設備真正的扭矩輸出值。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是
與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明扭矩檢測儀，通過機械、液壓的結構實現了方便正確的測和標定液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等可以設定輸出扭矩的工具和設備真正的扭矩輸出值；本發明驅動力臂和扭矩輸入部件通過花鍵連接，能夠在沒有偏載的情況下輸入扭
矩。 本發明扭矩轉換測試缸圓頭與驅動力臂通過一個開口銷固定，使扭矩轉換測試缸的圓頭與驅動力臂內凹球面完全配合，平穩的輸入被檢測的扭矩。本發明驅動力臂通過驅動力臂上下滑動軸承同支撐軸承連接，能夠在極小的摩擦力的情況下確保輸入的扭矩精確性。本發明包括一扭矩校正部件，使力臂偏移角度能夠直接讀出，並修正直接從扭矩顯示器(21)檢測的扭矩值。使用本發明扭矩檢測儀不會由於材料的彈性係數的變化而變化；使用本發明扭矩檢測儀不需要在使用一段時間後重新檢測和標定；本發明扭矩檢測儀解決了目前扭矩工具和設備的扭矩檢測和標定工作中的難題。
圖1是本發明扭矩檢測儀的分解示意圖；圖2是本發明扭矩轉換測試缸俯視剖面圖。附圖中標號說明1、下半本體3、扭矩輸入軸上下支撐軸承4、上下本體連接定位銷5、驅動力臂6、扭矩輸入軸7、驅動力臂上下滑動軸承8、扭矩轉換測試缸9、上下本體連接密封板10、上半本體13、上下本體連接螺栓14、反作用支撐塊17、力臂角度指示指針軸及角度指示指針18、指針護板及指針偏移刻度盤20扭矩顯示器安裝面板21、扭矩顯示器22、開口銷固定
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
做進一步詳細的說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。請參閱付圖是本發明扭矩檢測儀的分解示意圖。本發明扭矩檢測儀包括扭矩輸入部件6、扭矩顯示部件21、扭矩檢測部件和固定前述部件的座架。 本實施例中扭矩輸入部件6為一截面為六角形的縱軸，以套入待測扭矩工具或設備。但該扭矩輸入部件也可以為其他幾何截面軸，以適配待測扭矩工具或設備。本實施例中扭矩檢測部件包括驅動力臂5和一扭矩轉換測試缸8。該驅動力臂5 同前述六角形扭矩輸入軸6通過花鍵同軸套接，並應六角形扭矩輸入軸6旋轉而一體旋轉產生一角位移；該扭矩轉換測試缸8包括一圓頭8-2，其同驅動力臂內相應連接處為一凹球面(圖中未標識)，該圓頭與所述驅動力臂5通過一個開口銷固定22，該開口銷應所述驅動力臂5旋轉而一體旋轉，並帶動扭矩轉換測試缸8旋轉產生角位移，從而完成對扭矩轉換測試缸8的角位移輸入。扭矩轉換測試缸8內部液壓活塞結構因該位移而實現力矩力臂轉換， 產生一對應新位移，以帶動扭矩轉換測試缸8同扭矩顯示部件21連接的連接管進行移動以達到顯示部件21上相應的扭矩顯示刻度，即在顯示部件21顯示所檢測到的扭矩。扭矩轉換測試缸8內部結構如圖2所示扭矩轉換測試缸8內部側壁設有密封環 8-3以防止內部油壓洩露，並設有一定向環8-4以定向8-5活塞運動方向。活塞8-5上的活塞球頭杆8-2通過驅動力臂5同扭矩輸入部件6相連。扭矩轉換測試時，扭矩輸入部件 6輸入扭矩傳遞到驅動力臂5，驅動力臂5會產生一作用力到扭矩轉換測試缸8的圓頭8-2 上，這個力就會作用在扭矩轉換測試缸8的本體8-1腔體的液壓油上，液壓油所產生壓力， 通過電子測量設備換算顯示在扭矩顯示部件21上。該液壓換算及數字顯示預先設置。本發明還包括一校正部件，以校正當扭矩過大，驅動力臂5產生位移以使測量值發生偏差的狀況。力臂角度指示指針17通過螺紋軸與驅動力臂5連接，力臂角度指示指針 17對應的指針護板刻度盤18。驅動力臂5偏轉角度同力臂角度指示指針17對應的指針護板刻度盤18刻度關係，預先調節設置。通過該刻度盤可以讀出針旋轉角度，得出力臂減少的長度，從而得出扭矩值的減少值，來修正扭矩顯示器上顯示的值，從而得到更精確的實際被檢測扭矩。本實施例座架包括下半本體1、上半本體10、扭矩輸入軸上下支撐軸承3、驅動力臂上下滑動軸承7、上本體連接支撐1，下本體連接支撐2、上下本體連接密封板9、上下本體連接螺栓13、反作用支撐塊14。座架按圖示依次由上至下通過螺栓精密連接，並通過預留開口固定扭矩轉換測試缸8等前述部件。其中，驅動力臂通過驅動力臂上下滑動軸承同支撐軸承連接，能夠在極小的摩擦力的情況下確保輸入的扭矩精確性。本發明使用方法如下扭矩檢測儀在使用時，當待測扭矩工具或設備通過一個與扭矩輸入軸六角尺寸相同的六角套筒輸入一個定值扭矩，這個扭矩會通過扭矩輸入軸傳遞到驅動力臂，然後傳遞到扭矩轉換測試缸，這是扭矩顯示器就會顯示相對應輸入的被測試扭矩數值。具體包括以下步驟1、被檢測或標定的液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等通過一個與扭矩輸入軸六角相配套的套筒與扭矩輸入軸配合。2、被檢測或標定的液壓扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等輸入設定的扭矩。
3、通過本發明扭矩檢測儀的一系列轉換，可以從扭矩顯示器讀出扭矩值。4、通過力臂偏差表上讀出扭矩偏差係數。5、用扭矩顯示器讀出扭矩值乘以扭矩偏差係數就得到被檢測或標定的液壓 扭矩扳手、氣動扭矩扳手、電動扭矩扳手、手動扭矩扳手和扭矩倍增器等的真實輸出扭矩值。該發明扭矩檢測儀可以通過改變扭矩轉換測試缸和驅動力臂的規格大小可以生產出規格大小不一樣型號的發明扭矩檢測儀。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明的實施範圍。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的邊動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所界定範圍為準。
權利要求
1.一種扭矩檢測儀，包括扭矩輸入部件(6)、扭矩顯示部件(21)、扭矩檢測部件和固定前述部件的座架，其特徵在於，所述扭矩檢測部件包括驅動力臂(5)，該驅動力臂(5)同扭矩輸入部件(6)同軸套接，並應扭矩輸入部件(6) 旋轉而一體旋轉；和扭矩轉換測試缸(8)，該扭矩轉換測試缸(8)分別與驅動力臂(5)和扭矩顯示部件 (21)連接，驅動力臂(5)向扭矩轉換測試缸⑶輸入其角位移，通過扭矩轉換測試缸⑶轉換，輸出一檢測值至扭矩顯示部件以顯示扭矩檢測值。
2.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述驅動力臂(5)、扭矩輸入部件(6) 通過花鍵連接。
3.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述扭矩轉換測試缸(8)包括一圓頭，其同驅動力臂內(5)相應連接處為一凹球面，該圓頭與所述驅動力臂(5)通過一個開口銷固定(22)，該開口銷應所述驅動力臂(5)旋轉而一體旋轉。
4.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述扭矩轉換測試缸(8)為一液壓活塞機構。
5.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述扭矩轉換測試缸(8)和所述扭矩顯示器通過一個連接管連接。
6.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述座架還包括支撐軸承C3)和驅動力臂上下滑動軸承(7)，所述驅動力臂( 通過前述驅動力臂上下滑動軸承(7)同支撐軸承 ⑶連接。
7.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述扭矩轉換測試缸(8)內部設有產生壓力的液體和活塞(8-5)，活塞(8- 上通過驅動力臂(5)同扭矩輸入部件(6)相連，及同顯示裝置21相連的壓力顯示轉換裝置。
8.如權利要求1所述的扭矩檢測儀，其特徵在於，所述扭矩檢測儀還包括一校正部件， 所述校正部件包括所述力臂角度指示指針(17)和與顯示指針(17)偏轉角度的指針護板刻度盤(18)，力臂角度指示指針(17)通過螺紋軸與驅動力臂(5)連接，以顯示力臂偏移角度。
全文摘要
本發明涉及用於一種扭矩檢測儀。包括扭矩輸入部件(6)、扭矩顯示部件(21)、扭矩檢測部件和固定前述部件的座架，所述扭矩檢測部件包括驅動力臂(5)，該驅動力臂(5)同扭矩輸入部件(6)同軸套接，並應扭矩輸入部件(6)旋轉而一體旋轉；和扭矩轉換測試缸(8)，該扭矩轉換測試缸(8)分別與驅動力臂(5)和扭矩顯示部件(21)連接，驅動力臂(5)向扭矩轉換測試缸(8)輸入其角位移，通過扭矩轉換測試缸(8)轉換，輸出一位移值至扭矩顯示部件(21)以顯示扭矩檢測值。本發明扭矩檢測儀解決了目前國內外普遍存在的檢測3000Nm以上大扭矩無法精確檢測的難題。
文檔編號G01L25/00GK102156018SQ20111006463
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者李聖用 申請人:李聖用