专利名称:血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，包括马达、轴承、支架、推力杆、阻挡件、校验用转盘、校验用砝码和吊线，推力杆与马达本体连成一体而构成支承在轴承上的可旋转总成；支架上设有阻挡可旋转总成在马达工作时旋转的阻挡件，阻挡件具有实时检测其受推力杆所施加压力的压力传感器;校验用转盘固定于马达的动力轴，校验用砝码通过吊线悬吊绕接于校验用转盘。本实用新型的校验装置实现了血液净化耗材待拧紧部件拧紧实际扭矩的精确校验，不受马达转速的限制、不受扭矩大小的限制；加以其他自动控制，可以实现扭矩的精确控制，尤其适用精密加工与精密零部件组装等领域。
【专利说明】血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗设备【技术领域】，具体来说，涉及一种用于血液净化耗材的拧紧实际扭矩校验装置。
【背景技术】
[0002]血液净化耗材用于血液净化领域，治疗范畴已涉及肾脏病、急性中毒、肝病、危重病、皮肤病及免疫性疾病等等。所述血液净化耗材包括血液透析器、血液灌流器、血浆分离益寺。
[0003]所述血液净化耗材包括螺母或者设有螺纹的端盖、有螺设纹的柱体和盖帽。所述螺母或者设有螺纹的端盖、设有螺纹的柱体和盖帽分别可拆卸的配合。目前主要通过手工的方式对螺母或者设有螺纹的端盖与柱体、盖帽与端盖进行耦合，操作人员的熟练程度对拧紧扭矩存在一定的人为因素影响。为了使螺母或者设有螺纹的端盖与柱体、盖帽与端盖很好的耦合，需要对拧紧待拧紧部件时其所受的扭矩进行准确测量与精密控制。
[0004]目前各种扭力扳手的校验化方法包括有弹簧读数法、精密压力传感器法、悬吊砝码法等。以悬吊砝码与重物的方式检测扭力属于直接检测法，读数准确；以弹簧或压力传感器检测属于间接检测法，当弹簧或压力传感器损坏变形时测量误差变大，并且不一定能及时发现。而以电机、气动马达或液压马达为拧紧动力的自动拧紧机大多以应变片检测扭力大小，也属于间接检测法，检测精密受制于应变片的可靠性、信号采样频次与仪表计算方法等因素的影响较大，读数漂移或失真时难以及时识别。
[0005]对拧紧扭力进行控制的方法有过载脱开打滑法、预设扭力脱开法、磁力脱开法、数字显示报警法等。
[0006]然而，上述扭矩检测方法和扭矩控制方法只适合于在扭矩较小、精度要求不高等条件下使用，比如电动螺丝批。而在精密机械和扭矩控制要求高并且扭矩大的情形下则无法适用。
实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够对血液净化耗材拧紧实际扭矩进行精确校验的装置，以避免血液净化耗材出现泄漏等品质问题，提尚广品质量。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案:设计一种血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，包括马达、轴承、支架、推力杆、阻挡件、校验用转盘、校验用砝码和吊线，所述轴承固定设置在所述支架上，所述推力杆与所述马达的马达本体连成一体而构成支承在所述轴承上的可旋转总成；所述支架上设有适于与所述推力杆接触以阻挡所述可旋转总成在所述马达工作时旋转的阻挡件，所述阻挡件位于远离所述可旋转总成的旋转轴线预定距离的位置，所述阻挡件具有实时检测其受所述推力杆所施加压力的压力传感器；所述校验用转盘固定于所述马达的动力轴，所述校验用砝码通过所述吊线悬吊绕接于所述校验用转盘。
[0009]本实用新型是通过检测马达本体的反推扭矩的方式来检测马达输出的实际扭矩，其工作原理如下:马达本体在轴向上通过轴承定位，但是不固定，由马达本体和推力杆组成的可旋转总成整体可绕马达动力轴的中心线旋转；可旋转总成采用阻挡件限位，以防止可旋转总成在马达工作时的自由转动。在阻挡件上安装精密压力传感器，压力传感器实时检测推力杆所施加的压力，根据作用力与反作用力相等的原理，该压力等于推力杆在压力传感器处所受到的推力，该推力乘以压力传感器与马达动力轴中心线之间的距离即可算出可旋转总成所受到的反推扭矩；最后再根据平衡体正反扭矩相等的原理，马达在提升校验用砝码时输出的实际扭矩即等于上述可旋转总成所受到的反推扭矩。马达输出的实际扭矩可通过校验用砝码的重量以及该校验用砝码作用于校验用转盘的力臂来预先设定，以此实际扭矩为依据，可以对压力传感器所检测和显示的扭矩值进行校验与校正。
[0010]由上述方案可见，本实用新型的校验装置实现了血液净化耗材拧紧实际扭矩的精确校验，不受马达转速的限制、不受扭矩大小的限制；加以其他自动控制，可以实现扭矩的精确控制，尤其适用精密加工与精密零部件组装等领域。
[0011]进一步地，所述吊线的一端绕在所述校验用转盘上，另一端绕过定滑轮连接于所述校验用砝码，所述校验用砝码悬吊于所述定滑轮下方，所述定滑轮通过滑轮架设置在所述支架上。
[0012]进一步地，所述支架上设有用于固定血液净化耗材的固定卡套，所述马达的动力轴上固定有动力卡套，该动力卡套设置为操作固定在所述固定卡套上的血液净化耗材的待安装螺母，所述校验用转盘固定在所述动力卡套上。
[0013]进一步地，所述压力传感器与所述推力杆接触。优选地，所述压力传感器与所述推力杆远离所述马达本体的一端接触。
[0014]进一步地，所述可旋转总成通过所述推力杆或所述马达本体支承在所述轴承上。
[0015]进一步地，所述马达为伺服马达、步进马达、电动马达、气动马达或液压马达中任意一种。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型校验装置的一种实施方式的立体图。
[0017]图2是图1所述校验装置的前视图。
[0018]图3是图1所述校验装置的俯视图。
[0019]图4是图3的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0020]下面将详细描述本实用新型的各种实施方式，其中的实施例结合附图进行说明并在下文中描述。尽管本实用新型将结合示例性实施方式进行说明，应当理解本实用新型不限于这些示例性实施方式。相反，本实用新型不仅包括这些实施方式，而且还包括各种变形、改进。
[0021]图1至图4示出了本实用新型的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置的一种实施方式，该装置包括了马达1、轴承3、支架4、推力杆5、阻挡件6、动力卡套7、校验用转盘13、校验用砝码14和吊线15等。马达I包括动力轴11和马达本体12，动力轴11与马达本体12可相互转动的配合。支架4由顶板41、支柱42和底板43等组成，支柱42固定设置于底板43上并支撑顶板41。
[0022]马达I可为任何一种马达如伺服马达、步进马达、电动马达、气动马达或液压马达等。轴承3固定设置在支架4的顶板41上，推力杆5固定设置于马达本体12并与马达本体12 —同构成可转动地支撑在轴承3上的可旋转总成，在本实施例中，该可旋转总成通过推力杆5支承在轴承3上，如图4所示，此外也可以通过其他结构设计而将马达本体12支承在轴承3上。
[0023]动力卡套7固定于马达I的动力轴11远离马达本体12—端，用于同血液净化耗材8上端的待安装部件如螺母、带螺纹端盖或者盖帽啮合以对其进行操作，以便将待安装部件拧紧在血液净化耗材的柱体上。支架4的底板43上设有固定卡套9，用于固定血液净化耗材8另一端的的待安装部件。所述动力轴11、动力卡套7和固定卡套9的轴线重合，优选地，动力轴11、动力卡套7和固定卡套9设置于底板43的中间。
[0024]所述动力卡套7和固定卡套9的内腔形状与血液净化耗材8两端待安装部件的形状相同，且尺寸相当。所述固定卡套9用于固定血液净化耗材下端的待安装部件，动力卡套7可与血液净化耗材8上端的待安装部件啮合以进行拧紧操作。
[0025]校验用转盘13直接固定在马达I的动力轴11上，或者固定在动力卡套7上，吊线15的一端绕在校验用转盘13上，另一端绕过定滑轮16连接于校验用砝码14，校验用砝码14悬吊于定滑轮16下方，定滑轮16通过滑轮架17设置在支架4的顶板41上。
[0026]所述阻挡件6位于支架4的顶板41上，其位于远离所述可旋转总成的旋转轴线(即马达I动力轴11的中心线18)预定距离的位置。阻挡件6上设有实时检测其所受压力的压力传感器10，所述压力传感器10与推力杆5远离马达本体12的一端接触。当马达I接通电源后，由于马达本体12在周向上不固定，当动力轴11按一定方向旋转时，马达本体12则沿着与动力轴11转动的相反方向旋转，动力轴11的输出扭矩与马达本体12的反向扭矩大小相等。由于推力杆5固定设置于马达本体12上，马达本体12带动推力杆5 —体转动，直至推力杆5与阻挡件6上的压力传感器10接触，阻挡件6阻挡推力杆5的转动，此时马达本体12的反向扭矩通过推力杆5传递到阻挡件6的压力传感器10。通过压力传感器10检测出其所受的压力F，并测量出推力杆5从马达动力轴中心线13到压力传感器10之间的距离R(即力F的力臂)，然后根据P=F*R，便可计算出马达I的输出扭矩P。马达I通过动力轴11上的动力卡套7将相同的输出扭矩P施加于血液净化耗材的待安装部件上。从而最终获得精确的血液净化耗材拧紧扭矩，使螺母完美地耦合于血液净化耗材两端，从而提高血液净化耗材的密封性，提高产品合格率，降低生产成本。
[0027]采用上述校验装置对马达I拧紧待拧紧部件时输出的实际扭矩进行校验时，接通马达I的电源，马达I的动力轴11开始转动，并通过校验用转盘13及其吊线15将校验用砝码14往上提升。由于马达本体2与马达I固定连接并可绕动力轴11的中心线18转动，当马达I将校验用砝码14提升悬空时，推力杆5受到反推力从而压紧阻挡件6上的压力传感器10。马达I提升校验用砝码14时的实际扭矩(理论值)为:Pa=Ga*Ra，其中Ga为校验用砝码14的重量，Ra为校验用转盘13的半径)。
[0028]马达I转动提升校验用砝码14时输出扭矩大小相同的反向扭矩传递给马达本体2，马达本体2带动推力杆5转动，当推力杆5被阻挡件6阻挡而不能转动时，与马达I的动力轴11输出的扭矩大小相同而方向相反的扭矩通过马达本体2及推力杆5传递到阻挡件6上，设置于阻挡件6上的压力传感器10与推力杆5接触，从而检测出推力杆5施加于压力传感器10上的力F，再测量出推力杆5从马达动力轴中心线18到压力传感器10之间的距离R(即力F的力臂)，然后根据P1=F*R，计算出马达I提升校验用砝码14时施加的扭矩Pl (检测值)。
[0029]当马达I的转动速度小且稳定时，理论上Pl=Pa,也就是说，如果压力传感器10准确，Pl应该等于Pa ;如果Pl不等于Pa，则需要用修改软件的方法对Pl的显示值进行修正，例如将F*R的积再乘以一个修正系数n，使得显示的Pl等于Pa。完成上述校验修正后，再用一个较小的校验用砝码进行校验，扭矩理论值Pa与扭矩检测值Pl应该相等。
[0030]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:包括马达、轴承、支架、推力杆、阻挡件、校验用转盘、校验用砝码和吊线，所述轴承固定设置在所述支架上，所述推力杆与所述马达的马达本体连成一体而构成支承在所述轴承上的可旋转总成；所述支架上设有适于与所述推力杆接触以阻挡所述可旋转总成在所述马达工作时旋转的阻挡件，所述阻挡件位于远离所述可旋转总成的旋转轴线预定距离的位置，所述阻挡件具有实时检测其受所述推力杆所施加压力的压力传感器；所述校验用转盘固定于所述马达的动力轴，所述校验用砝码通过所述吊线悬吊绕接于所述校验用转盘。2.根据权利要求1所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述吊线的一端绕在所述校验用转盘上，另一端绕过定滑轮连接于所述校验用砝码，所述校验用砝码悬吊于所述定滑轮下方，所述定滑轮通过滑轮架设置在所述支架上。3.根据权利要求1或2所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述支架上设有用于固定血液净化耗材的固定卡套，所述马达的动力轴上固定有动力卡套，该动力卡套设置为操作固定在所述固定卡套上的血液净化耗材的待安装部件，所述校验用转盘固定在所述动力卡套上。4.根据权利要求1或2所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述压力传感器与所述推力杆接触。5.根据权利要求4所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述压力传感器与所述推力杆远离所述马达本体的一端接触。6.根据权利要求1或2所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述可旋转总成通过所述推力杆或所述马达本体支承在所述轴承上。7.根据权利要求1或2所述的血液净化耗材拧紧实际扭矩校验装置，其特征在于:所述马达为伺服马达、步进马达、电动马达、气动马达或液压马达中的任意一种。
【文档编号】G01L5-24GK204286665SQ201420765526
【发明者】董凡, 刘红生 [申请人]珠海健帆生物科技股份有限公司