内挂式自动砝码加载装置的制作方法

本发明涉及水力机械模型试验技术领域，尤其是一种内挂式自动砝码加载装置。

背景技术：

随着国内水力机械模型测试技术的发展，中国水力机械模型研究、测试技术水平有显著提高，在国际上的影响也越来越大。近些年来国内一些大型水力机械设备制造厂家(包括合资企业)和一些科学研究机构相继建立起了高精度水力机械模型试验台，采用先进控制、计算技术，机械部件精密加工、制造，重要参数如流量、功率(扭矩)、压力测量采用高精度传感器测量，原位率定，基准可追溯到国家法定计量机构数据。

国内外高精度水力机械试验台的测功方式一般采用静压轴承传递测功机来实现功率测量，测功机力传感器需经过现场原位率定，力传感器原位率定精确度直接影响到功率测量，从而影响到模型试验的综合精度。力传感器率定砝码加载方式，模型试验台早期采用人工加载砝码，后来采取电动机驱动螺杆或外挂式自动加载砝码，外挂方式的自动加载装置，须预先对中整体安装，拆卸时极不方便，外部挂接方式依靠砝码外边缘部件挂接，加工面多，附着尘土不已清理，造成不易估算的附加质量，影响率定精度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种内挂式自动砝码加载装置，使测量用的力传感器原位率定更加方便快捷、精确可靠，通过内挂方式连接砝码，通过电机带动螺杆调节砝码组上下移动位置，达到力传感器率定时自动加载或减载目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种内挂式自动砝码加载装置，包括多个砝码、砝码托板、滚珠推力轴承、加载机升降平台、升降螺杆、限位滑轨、电动减速机；加载机升降平台滑动固定在限位滑轨上，加载机升降平台下平面安装有升降螺杆，电动减速机带动升降螺杆上下移动，从而推动加载机升降平台上下移动，滚珠推力轴承位于砝码托板和加载机升降平台之间，滚珠推力轴承的静环与加载机升降平台固定，动环与砝码托板固定，使砝码托板能360度圆周转动，多个砝码采用内挂连接后放置砝码托板上，最上部砝码与测试装置连接。

所述砝码包括上圆盘和下圆盘，上圆盘面上带有一圈螺孔，下圆盘底面带有一圈螺栓安装孔，上圆盘和下圆盘通过拧在螺孔和螺栓安装孔中的螺栓形成一个紧密结合的表面光滑的圆柱体，螺栓的栓头完全位于螺栓安装孔中，上圆盘和下圆盘之间形成有圆形的空腔，在下圆盘底部、对应于空腔的位置设置有长方形的贯通孔，长方形的贯通孔位于下圆盘的几何中心位置，在上圆盘的上表面几何中心位置凸出设置有“t”形挂杆，“t”形挂杆的竖梁中形成有与顶部外界相通的配重腔，配重腔上配置有作为顶盖的螺母，“t”形挂杆的横梁的形状与下圆盘底部的长方形的贯通孔相匹配并比贯通孔略小，“t”形挂杆的竖梁为圆杆，直径比贯通孔的宽度略小，高度比圆形的空腔的高度小，使相邻两个砝码中，下部的砝码的“t”形挂杆的横梁能够插入上部的砝码的下圆盘的贯通孔中，旋转90度后，下部砝码挂在上部砝码的下方。

所述“t”形挂杆的横梁与竖梁的交接处为弧面倒圆，下部砝码悬挂在上部砝码下方时，贯通孔的上边沿正好卡在横梁下方的水平面与弧面倒圆交接的部位，保证加载方向始终竖直向下。

本发明的有益效果是：结构简单，安装拆卸极为方便，节省维护时间和人工成本，有利于提高工作效率。

附图说明

图1是本发明内挂式自动砝码加载装置的结构示意图；

图2是本发明内挂式自动砝码加载装置的砝码的结构示意图；

图3是本发明内挂式自动砝码加载装置的砝码下圆盘的底部示意图；

图4是本发明内挂式自动砝码加载装置的砝码上圆盘的顶部示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1-4所示，本发明的内挂式自动砝码加载装置，包括多个砝码2、砝码托板3、滚珠推力轴承4、加载机升降平台5、升降螺杆6、限位滑轨7、电动减速机8；加载机升降平台5滑动固定在限位滑轨7上，加载机升降平台5下平面安装有升降螺杆6，电动减速机8带动升降螺杆6上下移动，从而推动加载机升降平台5上下移动，滚珠推力轴承4位于砝码托板3和加载机升降平台5之间，滚珠推力轴承的静环与加载机升降平台5固定，动环与砝码托板3固定，使砝码托板3能360度圆周转动，多个砝码2采用内挂连接后放置砝码托板3上，最上部砝码与测试装置连接。

所述砝码2包括上圆盘11和下圆盘12，上圆盘11面上带有一圈螺孔17，下圆盘12底面带有一圈螺栓安装孔18，上圆盘11和下圆盘12通过拧在螺孔17和螺栓安装孔18中的螺栓13形成一个紧密结合的表面光滑的圆柱体，螺栓13的栓头完全位于螺栓安装孔18中，上圆盘11和下圆盘12之间形成有圆形的空腔20，在下圆盘12底部、对应于空腔的位置设置有长方形的贯通孔16，长方形的贯通孔16位于下圆盘12的几何中心位置，在上圆盘11的上表面几何中心位置凸出设置有“t”形挂杆14，“t”形挂杆14的竖梁中形成有与顶部外界相通的配重腔9，配重腔9上配置有作为封堵的螺母15，“t”形挂杆14的横梁的形状与下圆盘12底部的长方形的贯通孔16相匹配并比贯通孔16略小，”t”形挂杆14的竖梁为圆杆，直径比贯通孔16的宽度略小，高度比圆形的空腔20的高度小，使相邻两个砝码中，下部的砝码的“t”形挂杆14的横梁能够插入上部的砝码的下圆盘12的贯通孔16中，旋转90度后，下部砝码挂在上部砝码的下方。

所述“t”形挂杆14的横梁与竖梁的交接处为弧面倒圆，下部砝码悬挂在上部砝码下方时，贯通孔16的上边沿正好卡在横梁下方的水平面与弧面倒圆交接的部位，保证加载方向始终竖直向下。

本发明内挂式自动砝码加载装置的使用方法如下：

本发明的砝码自动加载装置利用内挂方式进行砝码连接，其实施方法是：最上部砝码与测试装置1采用柱销连接，其余砝码用内挂方式连接，不同工况率定时，依靠电动减速机8带动螺杆6，推动加载机升降平台5举升和降低砝码位置，加载时，降低螺杆长度使砝码挂接，增加重量；减载时，升高螺杆长度使砝码脱离，减少重量。

具体地说，增减砝码：上下砝码挂接后之间间隙为10mm，控制电动减速机8正转，加载机升降平台5向上移动，控制下边砝码与上部砝码间隙在3～7mm之间位置时，减载完成，此砝码的上部砝码为荷载；反之控制电动减速机8反转，加载机升降平台5向下移动，进行加载。拆装砝码：选择将要拆卸的砝码，通过控制升降平台，使其处于与上部砝码间隙在3～7mm之间位置时，由于砝码托板底部设有滚珠推力轴承4，可方便地将砝码托板和其上的砝码旋转90度，在使升降平台下降，将要拆卸的砝码与其上部砝码脱开，即完成砝码拆卸，反之则可安装砝码。

本发明利用内挂方式的自动加载砝码，依靠两个砝码之间的接触部位为倒圆弧型式，可自动调整重心，保证中心方向为竖直向下，实现砝码自动对心，保证了率定加载的精确度；外观光滑无过多机加工面，便于清理灰尘、污物，保证加载重量不增加附加质量，内部空腔的设置可以向配重腔9内部增减铅粒以保证每个砝码质量的一致性；维护时，手动将砝码托板上的滚珠推力轴承4旋转90度即可方便地进行砝码挂接和取下，结构简单，安装拆卸极为方便，节省维护时间和人工成本，有利于提高工作效率。

本发明可以用于水力机械试验台测功机力传感器原位率定时自动加载(减载)砝码，减少人为操作干预时的系统误差的装置。其特点是：每个砝码采用内挂方式连接，砝码之间通过机加工面和倒圆弧面配合可以自动调整垂心，保证挂载后砝码自动在一条垂线上，使加载重心稳定，提高率定精度，外部光滑无加工沟槽，易于清理，率定时，电动减速机带动加载机升降平台上下移动进行加、减荷载，达到给定重量目的，结构简单，便于拆装。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。