一种天平标定装置的制作方法

本发明涉及动/静态弯曲试验机技术领域，尤其涉及一种天平标定装置。

背景技术：

目前，我国市场上的立式弯曲试验机，基本采用液压疲劳作动器和电动缸结构，液压疲劳作动器由于受伺服阀控制原理限制，对于小力值试验的控制精度低，(受摩擦力影响以及控制阀细分)，而电动缸是商品化产品，除了难以进行质量平衡(不平衡的重量会作用在负荷传感器的侧向，影响其精度且无法修正)外，需要另外增加导向机构，导致加载部分结构过于复杂，体积和质量大。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种精度高、可靠性和经济性好的天平标定装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的天平标定装置，包括底座，其还包括：

回转工作台，设置在所述底座的一端上表面，所述回转工作台用于安装固定试件，并调节所述试件的测试点位置；

伺服加载装置，与所述试件相连接，并用于对所述试件的测试点施加测试力；

立柱组件，设置在所述底座的另一端上表面，所述立柱组件用于驱动所述伺服加载装置沿竖直方向上下移动。

进一步地，所述回转工作台包括：

工作台座，固定在所述底座的上表面；

油缸，固定在所述工作台座的内部，所述油缸的活塞杆上还固定一连接板；

连接盘，通过轴承与所述连接板旋转连接，且所述连接盘还与所述油缸的活塞杆相连接，当所述油缸的活塞杆伸出时，所述连接盘与所述工作台座分离，当所述油缸的活塞杆缩回时，所述连接盘盖合在所述工作台座上；以及所述连接盘上还设有一齿圈，所述齿圈位于所述轴承的外侧；

直齿轮副，与所述齿圈相啮合，所述直齿轮副经一伞齿轮副与驱动机构相连接，所述驱动机构用于驱动所述伞齿轮副旋转，且所述驱动机构延伸至所述工作台座的外部。

进一步地，所述工作台座的顶部周向方向上设有第一台阶面，所述连接盘的下表面周向方向上设有第二台阶面，当所述油缸的活塞杆缩回时，所述第一台阶面和第二台阶面相配合。

进一步地，所述驱动机构为驱动手柄或电机。

进一步地，所述伺服加载装置包括：

触头，与所述试件的测试点相连接；

连接块，经压力传感器与所述触头相连接；

传动座，内部安装有第一丝母，所述第一丝母经同步带轮副与外部的第一伺服电机相连接；

施压轴，包括滚动花键轴和第一滚珠丝杆，所述滚动花键轴的一端与所述第一滚珠丝杆的一端一体式连接，所述滚动花键轴的另一端与所述连接块相连接；所述第一滚珠丝杆的另一端穿设在所述第一丝母内，且与所述第一丝母相配合。

进一步地，所述伺服加载装置还包括：支撑套和防护套，所述支撑套与所述传动座的一侧相连接，且所述支撑套的端部内还设有与所述滚动花键轴相配合的导向套，所述滚动花键轴穿设在所述导向套内，所述防护套与所述传动座的另一侧相连接，且套设在所述第一滚珠丝杆的外部。

进一步地，所述防护套的内部还设有一对限位开关，所述限位开关的位置与所述第一滚珠丝杆的位置相对应。

进一步地，所述立柱组件包括：

支柱，固定在所述底座的另一端上表面；

移动横梁，外侧与所述传动座铰链连接，其内侧对称的设有两个第二丝母；两个第二滚珠丝杆，对称的设置在所述支柱的两侧，且与所述第二丝母相配合，两个所述第二滚珠丝杆的底部轴径分别与减速机的输出轴相连接，且两个所述减速机的输入轴经连接轴与所述第二伺服电机相连接。

进一步地，所述移动横梁上还设有锁紧组件，所述锁紧组件用于将所述移动横梁锁紧在所述立柱上。

进一步地，所述支柱与所述底座之间还设有加强筋。

本发明的有益效果在于：通过回转工作台安装固定试件，并调节试件的测试点位置；再利用立柱组件驱动伺服加载装置沿竖直方向上下移动，使伺服加载装置能准确的与试件的测试点位置相对应，最后通过伺服加载装置对试件施加测试力，从而实现动静载荷的测试和标定，其不仅测试精度高，而且可靠性和经济性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的天平标定装置的结构示意图；

图2是本发明的天平标定装置的回转工作台的结构示意图；

图3是本发明的天平标定装置的立柱组件的结构示意图；

图4中，图4a和图4b分别是本发明的天平标定装置的伺服加载装置的右视图和主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本发明的天平标定装置，包括底座1，其还包括：

回转工作台2，设置在底座1的一端上表面，回转工作台2用于安装试件5，并调节试件5的测试点位置；

伺服加载装置3，与试件5相连接，并用于对试件5的测试点施加测试力；

立柱组件4，设置在底座1的另一端上表面，立柱组件4用于驱动伺服加载装置3沿竖直方向上下移动。

本发明通过回转工作台2安装固定试件5，并调节试件5的测试点位置，再利用立柱组4驱动伺服加载装置3沿竖直方向上下移动，使伺服加载装置3能准确的与试件5的测试点位置相对应，最后通过伺服加载装置3对试件5施加测试力，从而实现动静载荷的测试和标定，其不仅测试精度高，而且可靠性和经济性好。

参阅图2所示，回转工作台2包括：

工作台座21，固定在底座1的上表面；

油缸22，固定在工作台座21的内部，油缸22的活塞杆23上还固定一连接板24；

连接盘25，通过轴承26与连接板24旋转连接，且连接盘25还与油缸22的活塞杆23相连接，当油缸22的活塞杆23伸出时，连接盘25与工作台座21分离，当油缸22的活塞杆23缩回时，连接盘25盖合在工作台座21上；以及连接盘25上还设有一齿圈212，齿圈212位于轴承26的外侧；

直齿轮副27，与齿圈212相啮合，直齿轮副27经一伞齿轮副28与驱动机构29相连接，驱动机构29用于驱动伞齿轮副28旋转，且驱动机构29延伸至工作台座21的外部。本发明中的驱动机构29可以为驱动手柄，通过手动旋转驱动手柄依次带动伞齿轮副28、直齿轮副27和齿圈212旋转，也可以为电机等自动化驱动装置。

本发明的回转工作台2工作过程为：油缸22的活塞杆23伸出，举起连接盘25，旋转连接盘25对中孔位后固定试件5，继续旋转连接盘25，使试件5的测试点位置与伺服加载装置3的位置相对应，接着，油缸22的活塞杆23缩回，使连接盘25盖合在工作台座21上，并由油缸22加压夹紧，这样便可消除回转间隙，从而满足了试件5的动态测试受力方向变化的要求。

较佳的，为了进一步提高配合精度，消除回转间隙，工作台座21的顶部周向方向上设有第一台阶面210，连接盘25的下表面周向方向上设有第二台阶面211，当油缸22的活塞杆23缩回时，第一台阶面210和第二台阶面211相配合。

参阅图3所示，伺服加载装置3包括：

触头31，与试件5的测试点相连接；

连接块32，经压力传感器33与触头31相连接；压力传感器33主要用于检测伺服加载装置3加载的测试力大小；压力传感器33还可以与一显示器连接，从而可以直接从显示器上读取压力值，方便测试人员的控制；

传动座34，内部安装有第一丝母35，第一丝母35经同步带轮副36与外部的第一伺服电机37相连接；

施压轴38，包括滚动花键轴381和第一滚珠丝杆382(可以为一体式非组装结构)，滚动花键轴381的一端与第一滚珠丝杆382的一端一体化连接，滚动花键轴381的另一端与连接块32相连接；第一滚珠丝杆382的另一端穿设在第一丝母35内，且与第一丝母35相配合。其中，第一丝母35通过轴承支撑传动座34上。

本发明通过第一伺服电机37经同步带轮副36驱动第一丝母35旋转，从而带动第一滚珠丝杆382直线移动，因滚动花键轴381的一端与第一滚珠丝杆382的一端一体化连接，因此，滚动花键轴381能在第一滚珠丝杆382的作用下保持稳定的水平向左或向右移动，从而对连接块32和触头31施加测试力。本实施例中，滚动花键轴381和第一滚珠丝杆382的运行间隙可以设置成预压无间隙，其具有磨损轻微，寿命长的特点，更加适用于动态疲劳加载的场合。

具体地，伺服加载装置3还包括：支撑套39和防护套310，支撑套39与传动座34的一侧相连接，且支撑套39的端部内还设有与滚动花键轴381相配合的导向套311，滚动花键轴381穿设在导向套311内，通过导向套311的精确导向，可以提高对试件5施力点的位置精度，从而提高测试结果的准确性。防护套310与传动座34的另一侧相连接，且套设在第一滚珠丝杆382的外部。在第一滚珠丝杆382移动的过程中，防护套310可以对第一滚珠丝杆382进行防护，防止误触碰现象的发生，从而提高了装置的安全性。较佳的，为了进一步提高安全性，防护套310的内部还设有一对限位开关312，限位开关312的位置与第一滚珠丝杆382的位置相对应。限位开关312可以对第一滚珠丝杆382的极限位置进行限位。

参阅图4所示，立柱组件4包括：

支柱41，固定在底座1的另一端上表面；

移动横梁42，外侧与传动座34铰链连接(试验时能够随施力点的高度变化而摆动调整)，其内侧对称的设有两个第二丝母43；

两个第二滚珠丝杆44，对称的设置在支柱41的两侧，且与第二丝母43相配合，两个所述第二滚珠丝杆44的底部轴径分别与减速机46的输出轴相连接，且两个减速机46的输入轴经连接轴45与第二伺服电机47相连接。

本发明中，通过第二伺服电机47驱动连接轴45转动，连接轴45带动两个减速机46同步驱动，从而带动第二滚珠丝杆44旋转，进而使设有第二丝母43的移动横梁42能进行上下移动，最终使伺服加载装置3的位置能实现自由调整。

较佳的，为了在伺服加载装置3到达测试位置后能保持结构的稳定性，移动横梁42上还设有锁紧组件48，锁紧组件48用于将移动横梁42锁紧在立柱41上。其中，锁紧组件48可以为螺栓锁紧，也可以为其他的锁紧机构。

较佳的，为了增加结构强度，支柱41与底座1之间还设有加强筋49。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。