专利名称：一种可自动定心的叠加式力标准机的制作方法
技术领域：
本发明属于自动定心技术，具体涉及一种叠加式力标准机。
背景技术：
随着高精度测力传感器技术的进步，以及液压控制技术的提高，采用一个(或一组)标准传感器作为标准，与被检测的传感器串联，以液压或机械方式施加载荷，以确定被检测传感器力值参数的叠加式力标准机已开始得到广泛应用。普通的叠加式力标准机主要是利用油缸和活塞对标准传感器和被检传感器同时加载，两者承受同一载荷，载荷的大小由标准传感器的输出确定，当输出达到某一标准力值时，稳定该力值并记录被检传感器的输出。然而，力传感器的受力面一般为凸面，特别是高精度的标准力传感器，且跟高精度标准传感器配套的压帽为平面。叠加式力标准机的前提是被检力传感器和标准力传感器在液压缸塞系统的作用下承受同一载荷。由于力传感器的在结构上是对称的，传感器的重心线可近似认为是传感器的对称线，但叠加式力标准机很难保证加载框架及被校传感器的重心和标准传感器的重心在一条竖直线上，这将可能导致标准传感器和被检传感器在缸塞系统作用时力的方向发生倾斜，使得标准传感器和被检传感器的载荷不一致，影响叠加式力标准机的准确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度的、可自动定心的叠加式力标准机。本发明的技术方案如下一种可自动定心的叠加式力标准机，它包括上台板和下台板，所述的上台板上设有油缸，油缸内设有活塞，所述的活塞上设有标准传感器；所述的上台板上固定设有上支撑板，所述的活塞上的标准传感器与该支撑板的下表面接触；所述的上台板和下台板之间设有上拉板和动横梁，上拉板中心固定设有上拉杆，动横梁中心固定设有下拉杆，且所述下拉杆和上拉杆同轴；所述的上拉板通过螺纹连接在两根平行丝杠的上端，所述的动横梁通过螺纹连接在上述丝杠的中部；所述的丝杠的下端设有压向工作台；该压向工作台包括主体面板，其上设有圆盘安装板，所述的圆盘安装板和主体面板上设有圆形通孔，圆形通孔内放设有圆柱棒。在上述的一种可自动定心的叠加式力标准机中所述的上拉板的四角分别设有下连接杆，下连接杆的下端穿过压向工作台的主体面板，并固定在所述的下台板。在上述的一种可自动定心的叠加式力标准机中所述的下台板上设有锥形圆柱槽，所述的下连接杆通过锥形圆柱销安装在上述锥形圆柱槽内。在上述的一种可自动定心的叠加式力标准机中所述的上台板和下台板之间设有立柱。在上述的一种可自动定心的叠加式力标准机中所述的圆柱棒采用45号钢制成。
在上述的一种可自动定心的叠加式力标准机中所述的圆形通孔为19 37个。本发明的显著效果在于通过压向工作台的结构设计，校传感器放置在压向工作台，使得被测传感器完成自动定心，确保被测传感器的重力线和标准传感器的中心重合，减少利用叠加式力标准机对被测传感器进行测量时的误差。进一步提高叠加式力标准机的精度和性能。
图1为本发明的可自动定心的叠加式力标准机结构示意图；图2为压向工作台示意图；图中1.上支撑板；2.标准传感器；3.活塞；4.油缸；5.上连接杆；6.上台板；
7.上拉板；8.上拉杆；9.下连接杆；10.下拉杆；11.立柱；12.丝杆；13.压向工作台；
14.圆柱棒；15.下台板；16.锥形定位槽；17.锥形定位销；18.圆形通孔；19.动横梁；20.圆盘安装板；21.主体面板。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，在两根相互平行的丝杆12的上端通过螺纹安装一块上拉板7，上拉板7的中心固定安装有一个上拉杆8。在这两根丝杠12中部通过螺纹安装一块动横梁19，并且在动横梁19的中心固定安装一个下拉杆10，该下拉杆10和上述的上拉杆8同轴。将上拉板7和动横梁19分别与丝杠12安装好之后，将四根下连接杆9下端安装一块压向工作台13，且该压向工作台13的两侧加工有半圆形槽，上述的两根丝杠12分别穿过该压向工作台13两侧的半圆形槽。在上述这四根下连接杆9俄上端固定安装在上拉板7。在所述的上拉板7、动横梁19和压向工作台13位于上台板6和下台板15之间，并通过这四根下连接杆9将上拉板7与上台板6固定连接，同时下连接杆9的下端固定安装在下台板15的表面上。在上台板6的上安装有四根上连接杆5，分连接杆5的下端别穿过上台板6，并且穿过将上述的上拉板7。为了使得上台板6和下台板15之间支撑稳固，在上台板6和下台板15之间固定安装了四根立柱11，从而使得支撑更为稳固。所述的上连接杆5的上端固定安装有上支撑板I。在上台板6和上支撑板I之间、上述的上台板6的中心固定安装有油缸4，油缸4内安装有活塞3，活塞上安装有一个标准传感器2，该标准传感器2与上支撑板I的下表面接触。如图2所示的压向工作台示意图，所述的压向工作台包括一个主体面板21，在其上固定安装一块圆盘安装板20，在该圆盘安装板20和主体面板21上加工有若干圆形通孔18，本实施例当中，圆形通孔18加工有19个。在每个圆形通孔18内放置一根圆柱棒14，该圆柱棒14是用45号钢制成。如图2所示，为了使上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21组成的加载框架，在对被测传感器的过程中位置固定不变，在下台板15的上表面安装下连接杆9的位置上加工有锥形定位槽16，并通过锥形定位销17和该锥形定位槽16将上连接杆9的下端与下台板15安装固定。上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21连接好后，利用液压控制系统对油缸4加油，在油压的作用下，活塞3将标准传感器2顶起。当标准传感器和上支撑梁接触后活塞3的同时，将上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆
9、圆盘安装板20和主体面板21顶起，由于标准传感器2的顶部为凸形，在的重力作用下，上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21组成的框架及被测传感器向标准传感器2的中心线方向倾斜，对油缸4卸油，此时标准传感器2、上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21将下降，下降的过程中，倾斜的底部将首先接触到下台板15，完全落下后，上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21组成的框架的重心将更接近于标准传感器的中心，重复此过程3-6次后，确定位置，并在下台板15的上表面安装下连接杆9的位置上加工锥形定位槽16,通过锥形定位销17和该锥形定位槽16将上连接杆9的下端与下台板15安装固定。确定上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、圆盘安装板20和主体面板21组成的框架的重心和感器中心的中心重合。将被测传感器放置于圆柱棒14上，利用液压控制系统对油缸4加油，在油压的作用下，活塞3将标准传感器2顶起，当标准传感器和上支撑梁接触后活塞3的同时，上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、锥形定位销17、圆盘安装板20和主体面板21顶起，锥形定位销17将脱离锥形定位槽16，随着顶起的距离越来越大，圆盘安装板将升过圆柱棒14的顶部将被测传感器托起，此时被测传感器的重心偏离了标准传感器的中心，由于标准传感器2的顶部为凸形，在被测传感器的重力作用下，上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、锥形定位销17、圆盘安装板20和主体面板21组成的框架及被测传感器向标准传感器2的中心线方向倾斜，被测传感器被圆盘安装板20完全托起后，对油缸4卸油，此时标准传感器2、上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、锥形定位销17、圆盘安装板20和主体面板21将下降，下降的过程中，倾斜的被测传感器的底部将首先接触到圆柱棒14，而锥形定位销17将落到锥形定位槽16中，此过程中由于有锥形定位销17定位的作用，上支撑梁1、上连接杆5、上拉板7、下连接杆9、锥形定位销17、圆盘安装板20和主体面板21的位置不会发生改变，而被测传感器逐步向标准传感器2的中心靠拢，重复此过程3-6次后，将完成被测传感器的定心。
权利要求
1.一种可自动定心的叠加式力标准机，它包括上台板(6)和下台板(15)，所述的上台板(6)上设有油缸(4)，油缸(4)内设有活塞(3)，所述的活塞(3)上设有标准传感器(2);所述的上台板(6)上固定设有上支撑板(I)，所述的活塞(3)上的标准传感器(2)与该支撑板(I)的下表面接触；其特征在于:所述的上台板(6)和下台板(15)之间设有上拉板7和动横梁(19)，上拉板(7)中心固定设有上拉杆(8)，动横梁(19)中心固定设有下拉杆(10)，且所述下拉杆(10)和上拉杆(8)同轴；所述的上拉板(7)通过螺纹连接在两根平行丝杠(12)的上端，所述的动横梁(19)通过螺纹连接在上述丝杠(12)的中部；所述的丝杠(12)的下端设有压向工作台(13);该压向工作台(13)包括主体面板(21)，其上设有圆盘安装板(20)，所述的圆盘安装板(20)和主体面板(21)上设有圆形通孔(18)，圆形通孔(18)内放设有圆柱棒(14)。
2.如权利要求1所述的一种可自动定心的叠加式力标准机，其特征在于:所述的上拉板(7)的四角分别设有下连接杆(9)，下连接杆(9)的下端穿过压向工作台(13)的主体面板(21)，并固定在所述的下台板(15)。
3.如权利要求2所述的一种可自动定心的叠加式力标准机，其特征在于:所述的下台板(15)上设有锥形圆柱槽(16)，所述的下连接杆(9)通过锥形圆柱销(17)安装在上述锥形圆柱槽(16)内。
4.如权利要求1或2或3所述的一种可自动定心的叠加式力标准机，其特征在于:所述的上台板(6)和下台板(15)之间设有立柱(11)。
5.如权利要求1或2或3所述的一种可自动定心的叠加式力标准机，其特征在于:所述的圆柱棒(14)采用45号钢制成。
6.如权利要求1或2或3所述的一种可自动定心的叠加式力标准机，其特征在于:所述的圆形通孔(18)为19 37个。
全文摘要
本发明属于自动定心技术，具体公开了一种可自动定心的叠加式力标准机。它包括上台板和下台板，上台板上设有活塞、油缸和标准传感器，上台板和下台板之间设有上拉板和动横梁，上拉板通过螺纹连接在两根平行丝杠的上端，动横梁通过螺纹连接在上述丝杠的中部，丝杠的下端设有压向工作台。通过压向工作台的结构设计，校传感器放置在压向工作台，使得被测传感器完成自动定心，确保被测传感器的重力线和标准传感器的中心重合，减少利用叠加式力标准机对被测传感器进行测量时的误差。进一步提高了叠加式力标准机的性能。
文档编号G01L27/00GK103076137SQ201110329559
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者梅红伟, 王小三, 商秋芳, 王耕, 宫贵明, 高翔 申请人:北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院