一种差动螺纹过载保护装置及压力测试装置的制作方法

本发明涉及测力传感器，尤其涉及一种差动螺纹过载保护装置及压力测试装置。

背景技术：

1、力传感器在使用时受到过大的力会过载损坏，所以需要力传感器保护结构对力传感器进行保护，现有的力传感器保护结构一般为“弹性元件+限位柱”的形式，其布置方式一般有两种：一种是串联式，将弹性元件设置在测力方向，与力传感器相连，当施力大小即将超过力传感器最大量程时，限位柱对施载元件进行挡止，从而对力传感器进行保护；一种是并联式，将载荷施加在悬臂梁式结构的自由端，限位柱位于悬臂梁式结构的后部，弹性元件设置在力传感器与限位柱之间，当施力大小即将超过力传感器最大量程时，限位柱对施载元件进行挡止，从而对力传感器进行保护。

2、力传感器通过受力产生的微量形变测量受力大小，力传感器与弹性元件连接，弹性元件与力传感器受力相同，弹性元件可以将受力转化为自身形变，受力相同时弹性元件形变远大于力传感器形变，即可以观察弹性元件形变量精准调节施力范围，从而增大力的分辨率，便于将限位柱调整至力传感器最大量程位置。

3、但弹性元件刚度较低，受力形变较大，为使力传感器达到最大量程，一般需要较长的弹性元件，会占据大量的空间。

技术实现思路

1、本发明提供了一种差动螺纹过载保护装置，以解决现有的力传感器保护结构需占据大量空间的问题

2、本发明还提供了一种压力测试装置，以解决现有的压力测试装置为实现力传感器的保护需占据大量空间的问题。

3、一种差动螺纹过载保护装置，包括基座和用于向力传感器传力的施载元件，还包括可调挡止结构，所述可调挡止结构包括同轴布置的第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件，第一螺纹件与第二螺纹件均配置有用于使其与基座保持周向固定的止转结构，第一螺纹件通过第一螺纹副与中间螺纹件连接，第二螺纹件通过第二螺纹副与中间螺纹件连接，第一螺纹件用于在力传感器受到最大承受力时挡止施载元件阻止其继续对力传感器施力，所述第一螺纹副与第二螺纹副存在螺距差且通过设置旋向以在旋转中间螺纹件时使得上、下两侧的螺纹件分别相对中间螺纹件在轴向上向相同的方向移动，进而通过螺距差实现可调挡止结构的轴向长度的微调。

4、有益效果：本发明对现有技术进行改进，通过第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件的配合实现过载保护，第一螺纹件通过第一螺纹副与中间螺纹件连接，第二螺纹件通过第二螺纹副与中间螺纹件连接。第一螺纹件用于在力传感器受到最大承受力时对施载元件挡止，第一螺纹件与第二螺纹件配置有止转结构。需要调节过载保护幅值时，止转结构发挥作用，第一螺纹件与第二螺纹件相对于基座周向固定，仅中间螺纹件可以做周转运动，通过设置旋向使第一螺纹件与第二螺纹件在轴向方向的移动方向相同，因第一螺纹副与第二螺纹副存在螺距差，第一螺纹件与第二螺纹件相对中间螺纹件的轴向位移存在差距，从而实现可调挡止结构的轴向长度的微调，即对过载保护幅值进行了微调，使力传感器能达成最大量程，第一、第二螺纹件相对于中间螺纹件同向运动，调节过载保护幅值所需的空间也相应减少。

5、进一步地，可调挡止结构为环套状结构，第一螺纹件中间开有供施载元件穿过的避让孔，施载元件的穿过第一螺纹件的一端用于对力传感器施力，第一螺纹件通过避让孔的孔沿对施载元件进行挡止。

6、有益效果：可调挡止结构套装在施载元件外侧，第一螺纹件通过避让孔的孔沿对施载元件进行挡止，使可调挡止结构与施载元件之间的结构紧凑，节省了空间，同时在圆周方向上能保证挡止效果。

7、此外，第二螺纹件与基座固定连接，可调挡止结构内具有安装力传感器的容纳空间。

8、有益效果：第二螺纹件与基座固定连接，在第二螺纹件与基座之间设置用于安装力传感器的容纳空间，使力传感器与可调挡止结构之间的结构紧凑，节省空间。

9、进一步地，第一螺纹件设置于中间螺纹件径向内侧，第二螺纹件设置于中间螺纹件径向外侧。

10、有益效果：第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件构成上小下大的结构，力传感器设置在第二螺纹件内，结构紧凑，节省空间。

11、此外，第一螺纹件与第二螺纹件分别设置于中间螺纹件径向内外两侧。

12、有益效果：第一螺纹件与第二螺纹件分别通过螺纹副设置于中间螺纹件径向内外两侧，使可调挡止结构轴向结构更加紧凑，减少了可调挡止结构所占的空间。

13、此外，中间螺纹件上同轴安装有传动齿轮，传动齿轮啮合有传递旋转驱动力的驱动齿轮，传动齿轮的齿数大于驱动齿轮的齿数。

14、有益效果：中间螺纹件通过齿轮传动的方式调节更为省力，传动齿轮齿数大于驱动齿轮齿数，可以更加精准地调节过载保护幅值。

15、进一步地，传动齿轮与驱动齿轮的齿数互为质数。

16、有益效果：驱动齿轮齿数小，转数多，磨损快，传动齿轮与驱动齿轮的齿数互为质数可以有效减少齿轮磨损。

17、进一步地，驱动齿轮与一驱动电机控制连接，驱动电机与控制器控制连接。

18、有益效果：驱动齿轮受到控制器控制，可以实现对过载保护幅值的精准调节，减少工作人员工作量。

19、进一步地，传动齿轮与中间螺纹件可拆连接。

20、有益效果：传动齿轮与中间螺纹件可拆连接，在齿轮磨损或故障时仅需更换传动齿轮，简便节约，同时便于调节传动齿轮与驱动齿轮的传动比。

21、一种压力测试装置，包括力传感器和差动螺纹过载保护装置，差动螺纹过载保护装置包括基座和用于向力传感器传力的施载元件，还包括可调挡止结构，所述可调挡止结构包括同轴布置的第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件，第一螺纹件与第二螺纹件均配置有用于使其与基座保持周向固定的止转结构，第一螺纹件通过第一螺纹副与中间螺纹件连接，第二螺纹件通过第二螺纹副与中间螺纹件连接，第一螺纹件用于在力传感器受到最大承受力时挡止施载元件阻止其继续对力传感器施力，所述第一螺纹副与第二螺纹副存在螺距差且通过设置旋向以在旋转中间螺纹件时使得上、下两侧的螺纹件分别相对中间螺纹件在轴向上向相同的方向移动，进而通过螺距差实现可调挡止结构的轴向长度的微调。

22、有益效果：本发明对现有技术进行改进，通过第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件的配合实现过载保护，第一螺纹件通过第一螺纹副与中间螺纹件连接，第二螺纹件通过第二螺纹副与中间螺纹件连接。第一螺纹件用于在力传感器受到最大承受力时对施载元件挡止，第一螺纹件与第二螺纹件配置有止转结构。需要调节过载保护幅值时，止转结构启动，第一螺纹件与第二螺纹件相对于基座周向固定，仅中间螺纹件可以做周转运动，此时旋转中间螺纹件，通过设置旋向使第一、第二螺纹件分别相对中间螺纹件在轴向上向相同方向移动，因第一螺纹副与第二螺纹副存在螺距差，第一螺纹件与第二螺纹件相对中间螺纹件的轴向位移存在差距，从而实现可调挡止结构的轴向长度的微调，即对过载保护幅值进行了微调，使力传感器能达成最大量程，第一、第二螺纹件相对于中间螺纹件同向运动，调节过载保护幅值所需的空间也相应减少。

23、进一步地，可调挡止结构为环套状结构，第一螺纹件中间开有供施载元件穿过的避让孔，施载元件的穿过第一螺纹件的一端用于对力传感器施力，第一螺纹件通过避让孔的孔沿对施载元件进行挡止。

24、有益效果：可调挡止结构套装在施载元件外侧，第一螺纹件通过避让孔的孔沿对施载元件进行挡止，使可调挡止结构与施载元件之间的结构紧凑，节省了空间，同时能保证挡止效果。

25、此外，第二螺纹件与基座固定连接，可调挡止结构内具有安装力传感器的容纳空间。

26、有益效果：第二螺纹件与基座固定连接，在第二螺纹件与基座之间设置用于安装力传感器的容纳空间，使力传感器与可调挡止结构之间的结构紧凑，节省空间。

27、进一步地，第一螺纹件设置于中间螺纹件径向内侧，第二螺纹件设置于中间螺纹件径向外侧。

28、有益效果：第一螺纹件、中间螺纹件和第二螺纹件构成上小下大的结构，力传感器设置在第二螺纹件内，结构紧凑，节省空间。

29、此外，第一螺纹件与第二螺纹件分别设置于中间螺纹件径向内外两侧。

30、有益效果：第一螺纹件与第二螺纹件分别通过螺纹副设置于中间螺纹件径向内外两侧，使可调挡止结构轴向结构更加紧凑，减少了可调挡止结构所占的空间。

31、此外，中间螺纹件外接用于辅助调节中间螺纹件的传动齿轮，传动齿轮通过齿轮副连接有用于辅助调节传动齿轮的驱动齿轮，传动齿轮的齿数大于驱动齿轮的齿数。

32、有益效果：中间螺纹件通过齿轮传动的方式调节更为省力，传动齿轮齿数大于驱动齿轮齿数，可以更加精准地调节过载保护幅值。

33、进一步地，传动齿轮与驱动齿轮的齿数互为质数。

34、有益效果：驱动齿轮齿数小，转数多，磨损快，传动齿轮与驱动齿轮的齿数互为质数可以有效减少齿轮磨损。

35、进一步地，驱动齿轮与一驱动电机控制连接，驱动电机与控制器控制连接。

36、有益效果：驱动齿轮受到控制器控制，可以实现过载保护幅值的精准调节，减少工作人员工作量。

37、进一步地，传动齿轮与中间螺纹件可拆连接。

38、有益效果：传动齿轮与中间螺纹件可拆连接，在齿轮磨损或故障时仅需更换传动齿轮，简便节约，同时便于调节传动齿轮与驱动齿轮的传动比。