专利名称：高精度机械式测力机及标定方法
技术领域：
本发明属于测量仪器领域，尤其是大型机械式(无液压)测力机。
还有一种常见的比对式测力机，靠液压设备加压后，由单个高精度称重传感器作标准进行测量。由于不可避免的要受液压源电机振动、液压压力波动及液压泄漏的重大影响，以及单个称重传感器误差的制约，此类测力机精度较低。同时因称重传感器本身最大变形仅在0.3mm左右，用机械传力螺旋加压的方式控制测量精度有困难。
还有两个本人的专利及专利申请，可用作高精度机械式(无液压)测力机其一是ZL99 2 59068.0，一种称重传感器专用检具称重传感器专用检具由机体、机架、称重传感器、动力机构加压机构及操作仪表组成。在机架与承重台台面之间，由若干弹簧组成的压缩位移增倍机构；由可控电机及摆线针轮减速器组成的动力机构，带动由螺杆及螺母组成的加压机构自动加压时，压缩位移增倍机构中的弹簧在压力下收缩，机架位移较传感器本身变形数十倍增大，从而方便的进行压力控制。同时，在机体的底座与承重台之间用若干称重传感器组成传感器组，可显著提高测量精度。
其二是申99127549.7，一种电子吊秤专用检具电子吊秤专用检具主要由机体、机架、称重传感器、动力机构、加压机构及操作仪表组成。该机体由底座及承重台组成，若干称重传感器组成的传感器组放置在底座和承重台之间；机架为门字型，在机架横梁上有调整螺杆、手轮及夹具组成夹持机构可按被测产品尺寸调整相应位置，同时该夹持机构可在横梁孔内绕检具轴心线作360°回转，以满足电子吊称按国家标准GB11883-89旋转测试的要求；动力机构固定在机体底座上，由可控电机及摆线针轮减速器构成，对由螺杆和螺母组成的加压机构进行自动控制。
这两种发明是非常相近的产品。实践中发现，当采用由可控电机及摆线针轮减速器组成的动力机构直接带动由螺杆及螺母组成的加压机构自动加压时，该机构复杂而且很大；这时摆线针轮减速器违背设计常识被倒置安装，润滑油路不畅通设备容易损坏；可控电机及摆线针轮减速器组成的动力机构被放在地下深坑中，安装、维修极不方便；由于称量很大，上述专利采用的由若干弹簧组成的压缩位移增倍机构中使用普通压簧时体积非常庞大。当机架与整机成为一体时，在检具标定时必须拆卸机架，很不方便。
发明内容
为了克服上述测力设备中摆线针轮减速器被倒置安装容易损坏，动力机构安装、维修极不方便的重大缺陷，本发明提供一种高精度机械式(无液压)测力机以及该检具的标定方法。这种测力机的步进电机及摆线针轮减速器组成的动力机构放置在机体外面的机座上方，摆线针轮减速器按设计常识正常安装，润滑油路畅通设备不易损坏；设备安装、维修极其方便。使用整体快装机架能方便测力机的标定工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是高精度机械式测力机，主要由机体、机架、称重传感器组、动力机构、加压机构、压缩位移增倍机构及操作仪表组成；该机体由底座及承重台组成，称重传感器组放置在底座和承重台之间；在四立柱机架与承重台台面之间，有碟形弹簧组组成的压缩位移增倍机构；为了方便测力机的标定工作，承重台台面以上四立柱机架及压缩位移增倍机构组成整体快装机架；动力机构由步进电机及摆线针轮减速器构成并固定在机体底座上方；加压机构由加压螺杆和螺母组成，并用传力杠杆改变受力方向；在压力下压缩位移增倍机构中的碟形弹簧收缩，使快装机架位移较传感器本身变形数十倍增大，有利于对测量精度进行精确的自动分度，压缩位移增倍机构也大大缩小。
本发明高精度机械式测力机的标定方法是将四立柱机架及压缩位移增倍机构组成的整体快装机架卸除，当承重台台面承载面积小时，在承重台台面上安装专用砝码架。在砝码架上即可象标定普通电子衡器一样正常装卸砝码进行标定。
本发明的积极效果是在加压机构使用传力杠杆改变受力方向后，摆线针轮减速器按设计常识正常安装，润滑油路畅通设备不易损坏；可控电机及摆线针轮减速器组成的动力机构放置在机体外面，安装、维修极其方便；由于传力杠杆的安装同时使所需摆线针轮减速器的输出扭矩和减速比仅为原设计的1/5，选用的步进电机及摆线针轮减速器体积缩小为原专利的2/5；传力杠杆的安装也减小了机构行程所需的压缩比，此时使用碟形弹簧，使压缩位移增倍机构体积减为原使用普通压簧时的1/16，对测量精度进行精确的自动分度数可轻易的达到6.4×105。
由于将四立柱机架5及压缩位移增倍机构组成的整体快装机架，可使标定机构所需时间大大缩短，也提高了重复安装机架时的定位精度。
本发明极大地减少测力机构的体积和重量，提高了测力机的精度，降低了成本。
图2、高精度机械式测力机结构示意图。
图中1、底座，2、称重传感器组，3、承重台，4、碟形弹簧组，5、机架短梁，6、辅助平铁，7、下夹具，8、四立柱机架，9、上夹具，10、手柄，11、机架横粱，12、调整螺杆，13、操作仪表，14、步进电机，15、摆线针轮减速器，16、螺母，17、加压螺杆，18、传力杠杆。
本发明高精度机械式测力机的标定方法是将四立柱机架8及压缩位移增倍机构组成的整体快装机架卸除，当承重台台面承载面积小时，在承重台台面上安装专用砝码架。在砝码架上即可象标定普通电子衡器一样正常装卸砝码，参照申99127549.7说述的标定方法进行标定。
权利要求
1.一种高精度机械式测力机，主要由机体、机架、称重传感器组、动力机构、加压机构、压缩位移增倍机构及操作仪表组成，其特征是动力机构由步进电机及摆线针轮减速器构成并固定在机体底座上方，加压机构由加压螺杆和螺母组成，并用传力杠杆改变受力方向。
2.如权利要求1所述的高精度机械式测力机，其特征是承重台台面以上机架及压缩位移增倍机构组成整体快装机架。
3.如权利要求1或2所述的高精度机械式测力机，其特征是压缩位移增倍机构中的弹簧为碟形弹簧。
4.一种高精度机械式测力机的标定方法，其特征是是将机架及压缩位移增倍机构组成的整体快装机架卸除，当承重台台面承载面积小时，在承重台台面上安装专用砝码架，在砝码架上即可象标定普通电子衡器一样正常装卸砝码进行标定。
全文摘要
本发明属于测量仪器领域，尤其是大型机械式测力机。高精度机械式测力机，主要由机体、机架、称重传感器组、动力机构、加压机构、压缩位移增倍机构及操作仪表组成；动力机构由步进电机及摆线针轮减速器构成并固定在机体底座上方；加压机构由加压螺杆和螺母组成，并用传力杠杆改变受力方向；为了方便测力机的标定工作，承重台台面以上四立柱机架及压缩位移增倍机构组成整体快装机架；在压力下压缩位移增倍机构中的碟形弹簧收缩，使机架位移较传感器本身变形数十倍增大。实施例很轻松达到的测量精度值为64万分之一。
文档编号G01L1/00GK1458504SQ03126108
公开日2003年11月26日 申请日期2003年4月4日 优先权日2003年4月4日
发明者陈志强 申请人:陈志强