一种高精度扭矩校准装置的制作方法

本实用新型涉及扭矩校准装置技术领域，具体为一种高精度扭矩校准装置。

背景技术：

目前，常用的扭矩自动校准装置以扭矩传感器为核心部件，一般扭矩传感器校准的基本方法为把扭矩传感器的轴一端固定，另一端连在扭矩自动校准装置上，扭矩自动校准装置上产生的力矩传到被检扭矩传感器上并被测量系统所检测，通过控制器保证所加载的力矩值稳定，通过在量程范围内逐点加载和测量，形成一条校准曲线，然而，扭矩传感器有时很难或几乎无法从设备上拆卸下来进行校准，这就需要设计一套能够适应各种条件的扭矩传感器原位自动校准装置。

扭矩校准装置对精度要求较高，但在产品制造过程中校准精度易受到加载时控制系统因素的影响，出现控制系统所施加的加载力不稳定等问题，使得力传递件在加载时易产生较大的误差，最终导致扭矩校准装置的测量精度大大降低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的扭矩传感器难拆卸导致无法适应各种条件、加载力不一致导致误差大、测量精度低等问题，本实用新型提供了一种高精度扭矩测量装置，其结构设计合理，测量稳定性高，无需拆卸即可实现双向扭矩校准，整体性能大大提高，并且可以有效改善加载力不一致等因素对扭矩校准的影响，使扭矩校准的误差大大减小，测量精度大大提高。

一种高精度扭矩测量装置，其包括框架，伺服加载系统，其特征在于，所述框架的中间部位开有通孔，所述框架的前后端面上分别安装有扭矩传递法兰，所述扭矩传递法兰的法兰孔与所述框架上的通孔相对应，扭矩传动轮穿过所述扭矩传递法兰的法兰孔安装于所述框架的通孔内，所述扭矩传动轮连接两个伺服加载油缸；所述两个所述伺服加载油缸以中心对称的方式分别安装于所述框架的两侧，两个所述伺服加载油缸的加载腔连通，且两个所述伺服加载油缸通过安装于所述框架上的同一个阀块组件控制，所述扭矩传递法兰与所述扭矩传动轮之间安装有光电传感器。

其进一步特征在于，

所述扭矩传递法兰与所述框架采用过盈配合方式，所述扭矩传递法兰上带有定位销，所述定位销以均匀排布方式分布于所述扭矩传递法兰孔的周围；

所述扭矩传递法兰与所述扭矩传动轮之间安装有静压轴承；

所述伺服加载系统包括所述加载油缸及所述阀块组件，所述阀块组件包括主阀块，所述主阀块的底端安装于所述框架的上端面，所述主阀块的上端面通过蓄能器过渡接头连接两个横向排列有蓄能器，所述蓄能器一侧的所述主阀块的上端面上安装有叠加式调速阀，所述叠加式调速阀的上端面上安装有叠加式减压阀，所述叠加式减压阀的上端面上安装有电磁换向阀，所述主阀块的上端面同时安装有伺服阀，所述主阀块侧端面设置有油缸接口，油缸接口包括静压轴承高压油口、静压轴承回油口、总高压油口、总回油口、油缸无杆腔接口、油缸油杆腔接口；

所述伺服加载油缸所包括的油缸为间隙密封形式的低摩擦油缸，所述伺服加载油缸与所述框架之间通过圆柱销连接；

所述扭矩传动轮的上方的所述扭矩传递法兰上安装有光电开关固定支架，所述光电传感器安装于所述光电开关固定支架上。

采用本实用新型的上述结构，扭矩校准装置两端都安装有输出连接法兰，使得该装置具有双向校准功能，无需拆卸光电传感器即可满足不同条件下的扭矩校准，当需要校准另一方向的扭矩时，只需要将另一端与泵架连接安装好即可进行反向扭矩的测量，从而使该装置的整体性能显著提高；

两台伺服加载油缸采用一个伺服控制组件进行控制，且伺服加载油缸是以中心对称方式安装的，使得油缸在加载时可以完全同步，由于加载腔是沟通的，则两腔的压力为相等，从而使伺服加载油缸的输出力基本相同，从而保证了加载力的稳定，提高了扭矩校准的精确度。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的阀块组件的左视图；

图4为本实用新型的主阀块的俯视图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种高精度扭矩测量装置，其包括框架1和伺服加载系统，框架1的中间部位开有通孔，伺服加载系统包括两个伺服加载油缸2和阀块组件3，伺服加载油缸2所包括的油缸为间隙密封形式的低摩擦油缸，两个伺服加载油缸2与框架1之间分别通过圆柱销10连接；

阀块组件3包括主阀块11，主阀块11的底端安装于框架1的上端面，主阀块11的上端面通过蓄能器过渡接头12安装两个横向排列有蓄能器13，蓄能器13一侧的安装有叠加式调速阀14，叠加式调速阀14安装于主阀块11的上端面，叠加式调速阀14的上端面上安装有叠加式减压阀15，叠加式减压阀15的上端面上安装有电磁换向阀16，主阀块11的上端面同时安装有伺服阀17，主阀块11侧端面设置有油缸接口，油缸接口包括静压轴承高压油口18、静压轴承回油口19、总高压油口20、总回油口21、油缸无杆腔接口22、油缸油杆腔接口23；

框架1的前后端面上分别安装有扭矩传递法兰5，扭矩传递法兰5的法兰孔与框架1上的通孔相对应，扭矩传动轮4穿过扭矩传递法兰5的法兰孔安装于框架1上的通孔内，扭矩传递法兰5与框架1采用过盈配合方式，扭矩传递法兰5与扭矩传动轮4之间安装有静压轴承6，扭矩传递法兰5上带有定位销7，定位销7以均匀排布方式分布于扭矩传递法兰5法兰孔的周围；

扭矩传动轮4连接两个伺服加载油缸2，两个伺服加载油缸2以中心对称的方式分别安装于框架1的两侧，两个伺服加载油缸2的加载腔连通，且两个伺服加载油缸2分别安装于框架1上的同一个阀块组件3，扭矩传递法兰5与扭矩传动轮4之间安装有光电传感器8扭矩传动轮4的上方的扭矩传递法兰5上安装有光电开关固定支架9，光电传感器8安装于光电开关固定支架9上；

其具体工作原理如下所述：将本实用新型应用于扭矩校准，框架1为铝合金，其屈服强度达到了275MPa，且重量仅为107Kg，通过有限元分析可以得出，框架1的最大变形量仅为0.05mm；扭矩传递法兰5上的定位销可以防止在二次安装时造成的误差，扭矩传递法兰5与框架1的安装误差可以控制在0.006mm以内；静压轴承6可控制扭矩传动轮4与扭矩传递法兰5之间的摩擦力，采用两个静压轴承6使该设备的最大承载力达到1.4T，扭矩传动轮4及其附件的重量为0.9T，远远低于静压轴承6的最大承载力，所以静压轴承6可以完全将轴托住，且偏心距小于0.005mm；圆柱销11能够保证伺服加载油缸2的加载力与圆相切，采用中间销轴的结构形式，可以使伺服加载油缸2在加载时与扭矩传动轮4自动调整到相切的角度。

伺服加载系统是一个静态的力闭环控制系统，两台伺服加载油缸2采用一个阀块组件3控制，使得伺服加载油缸2在加载时可以完全同步，由于两个伺服加载油缸2的加载腔是沟通的，则两腔的压力为相等，从而使伺服加载油缸2的输出力基本相同，从而保证了加载力的稳定，提高了扭矩校准的精确度，伺服加载油缸2在做静态力控时，它可以给校准机构提供了一个稳定而精确的校准载荷，其内部的蓄能器能更好的降低加载元件的弹性模量，从而可以大大提高控制的稳定性，液压油的刚度要比金属件要低得多，采用液压油作为静态载荷控制时的传递介质也可以大大提高力的稳定性。