一种触压式皮带张力计校准装置的制作方法

1.本发明涉及校准检定领域中的用于对触压式皮带张力计进行校准的触压式皮带张力计校准装置。


背景技术：

2.张力计时用于测量皮带张力的一种器具，张力计多种多样，其中一种张力计名称为触压式皮带张力计，其结构如图1所述，包括套管31及导向移动装配于套管中的测量芯杆27，测量芯杆27上有指示力值的力值刻度。使用时，套管底部与待测皮带接触，用手按压测量芯杆，套管的端部接触皮带并对皮带施压，受反作用力，测量芯杆相对套管产生位移，当皮带变形达到一定量时，记录测量芯杆的指示力值，就代表皮带的张力值。
3.为了保证张力计的准确性，需要定期对张力计进行校准，这种触压式皮带张力计也不例外，但是目前缺少能够直接对触压式皮带张力计进行校准的校准装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可以对触压式皮带张力计进行校准的触压式皮带张力计校准装置。
5.为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：一种触压式皮带张力计校准装置，包括皮带模拟器和张力计定位工装，皮带模拟器包括模拟器支架，模拟器支架上转动装配有转动轴线沿左右方向延伸的第一皮带轮座和第二皮带轮座，第一皮带轮座上转动装配有轴线与左右方向垂直的第一带轮，第二皮带轮座上转动装配有轴线与左右方向垂直的第二带轮，皮带模拟器还包括绕于第一带轮和第二带轮上的具有张力测量段的张力带，第一皮带轮座和/或第二皮带轮座与模拟器支架之间设置有测力传感器；张力计定位工装包括使用时固定于第一皮带轮座上的工装座，工装座上固定有轴线与张力测量段垂直设置的定位套筒，定位套筒具有供触压式皮带张力计适配装入的内孔，工装座上还设置有用于对触压式皮带张力计的测量芯杆施压的芯杆施压机构，工装座上还设置有用于检测张力测量段变形幅度的测量装置。
6.第二皮带轮座通过可左右移动的移动支座与模拟器支架相连，模拟器支架上设置有驱动移动支座左右移动的移动支座驱动机构。
7.测力传感器为设置于第一皮带轮座和/或第二皮带轮座与模拟器支架之间的轮辐式测力传感器。
8.第一皮带轮座包括皮带轮座底板和固定于皮带轮座底板上的两个皮带轮座侧板，皮带轮座底板和两个皮带轮座侧板构成u形结构，第一带轮转动装配于两个皮带轮座侧板上，工装座通过固定结构与第一皮带轮座固定相连，固定结构包括与皮带轮座底板适配卡接的第一u形件和与其中一个皮带轮侧板适配卡接的第二u形件，第一u形件、第二u形件的侧壁上旋拧有顶紧螺钉。
9.测量装置包括固定于定位套筒侧壁上的用于朝向张力测量段发射测量激光的激光位移传感器。
10.芯杆施压机构包括沿左右方向导向移动装配于工装座上的齿条，齿条一端设置有用于与测量芯杆端部接触施压配合的传力斜面，施压机构还包括与所述齿条咬合传动的传动齿轮。
11.工装座包括横向连接杆、连接于横向连接杆左端的第一竖向连接杆和连接于横向连接杆右端的第二竖向连接杆，第一竖向连接杆、第二竖向连接杆均垂直于张力测量段，第一竖向连接杆的下端通过固定结构与第一皮带轮座相连，横向连接杆垂直于第一竖向连接杆，定位套筒垂直固定于横向连接杆上。
12.第二竖向连接杆上沿第二竖向连接杆长度延伸方向导向移动装配有高度调节套，齿条和传动齿轮安装于所述高度调节套上。
13.本发明的有益效果为：在使用时，皮带模拟器用于模拟真实工作环境中的皮带工况，第一皮带轮座和第二皮带轮座与模拟器支架上转动装配，因此可以通过转动第一皮带轮座、第二皮带轮座，来调整张拉带的倾斜角度，以模拟真实环境中各种使用角度的皮带。张力计定位工装的工装座固定于第一皮带轮座上，因此定位套筒可以随第一皮带轮座的转动而转动，从而保持无论张拉带的倾斜角度是什么样的，定位套筒的内孔轴线始终垂直于张拉带的张力测量段，在对触压式皮带张力计进行校准时，只需将触压式皮带张力计的套筒塞入到定位套筒中，在定位套筒的定位下，触压式皮带张力计就垂直于张力带的张力测量段，而且无论第一皮带轮座怎么转动，张力带的倾斜角度是什么样的，触压式皮带张力计始终垂直于张力带的张力测量段，通过芯杆施压机构对触压式皮带张力计的测量芯杆进行施压，触压式皮带张力计的套筒对张力测量段施压使得张力测量段产生变形，当达到变形量时，通过测力传感器与测量芯杆的指示读数比较来对测量芯杆进行校准。
附图说明
14.图1本发明背景技术中触压式皮带张力计的结构示意图；图2是本发明中触压式皮带张力计校准装置的一个实施例中皮带模拟器的结构示意图；图3是图2中没有张力带时的状态示意图；图4是本发明中张力计定位工装与触压式皮带张力计和第一皮带轮座的配合示意图；图5是图4中芯杆施压机构对测量芯杆施压后的状态示意图；图6是图4中张力计定位工装的结构示意图。
具体实施方式
15.本发明中触压式皮带张力计校准装置的实施例如图2~6所示：包括皮带模拟器和张力计定位工装。
16.皮带模拟器包括模拟器支架，模拟器支架包括支架底板1，支架底板1左端固定有左侧立板2，支架底板1右端沿左右方向导向移动装配有移动支座11，模拟器支架上设置有驱动移动支座左右移动的移动支座驱动机构，本实施例中移动支座驱动机构包括伺服电机
13，伺服电机的电机轴上固定有传动丝杠12，传动丝杠12与移动支座11螺纹连接，移动支座构成了与传动丝杠配合的丝母，传动丝杠转动时可以带动移动支座左右移动。移动支座上固定有右侧立板10，左侧立板2的右侧连接有测力传感器3，测力传感器3的右侧连接有安装座4，安装座4上转动装配有转动轴线沿左右方向延伸的第一皮带轮座5，右侧立板10的左侧转动装配有与第一皮带轮座同轴线布置的第二皮带轮座9，本实施例中，测力传感器3为轴线沿左右方向延伸的轮辐式拉力测力传感器。
17.第一皮带轮座5上转动装配有轴线与左右方向垂直的第一带轮14，第二皮带轮座9上转动装配有轴线与左右方向垂直的第二带轮28，皮带模拟器还包括绕于第一带轮和14第二带轮28上的具有张力测量段29的张力带8。在本实施例中，第一皮带轮座5、第二皮带轮座9的结构相同，现仅对第一皮带轮座的结构进行详细介绍，第一皮带轮座包括皮带轮座底板6和固定于皮带轮座底板上的两个皮带轮座侧板7，皮带轮座底板6和两个皮带轮座侧板7构成u形结构，第一带轮14转动装配于两个皮带轮座侧板上。皮带模拟器还包括绕于第一带轮和第二带轮上的具有张力测量段29的张力带8。
18.工装座包括横向连接杆20、连接于横向连接杆20左端的第一竖向连接杆17和连接于横向连接杆20右端的第二竖向连接杆21，第一竖向连接杆17、第二竖向连接杆21均垂直于张力测量段29，第一竖向连接杆17的下端通过固定结构与第一皮带轮座5相连，横向连接杆20垂直于第一竖向连接杆17。固定结构包括与皮带轮座底板6适配卡接的第一u形件16和与其中一个皮带轮侧板7适配卡接的第二u形件15，第一u形件16、第二u形件15的侧壁上旋拧有第一顶紧螺钉30。
19.横向连接杆的中部固定有轴线垂直于张力测量段的定位套筒19，本发明中与张力测量段29垂直是指垂直于张力测量段的外周面，在本实施例中的外周面指的是张力测量段29的上表面。定位套筒19的内孔与触压式皮带张力计的套筒31适配。工装座上还设置有用于检测张力测量段变形幅度的测量装置，测量装置固定于定位套筒后侧壁上的用于朝向张力测量段发射测量激光的激光位移传感器18。
20.第二竖向连接杆21上沿第二竖向连接杆长度延伸方向导向移动装配有高度调节套22，高度调节套22上旋拧有第二顶紧螺钉23，松开第二顶紧螺钉23，可以调整高度调节套22的高度，拧紧第二顶紧螺钉23，可以定位高度调节套的高度。高度调节套上设置有用于对触压式皮带张力计的测量芯杆27施压的芯杆施压机构，芯杆施压机构包括沿左右方向导向移动装配有高度调节套上的齿条25，齿条25一端设置有用于与测量芯杆端部接触施压配合的传力斜面26，施压机构还包括与齿条25咬合传动的传动齿轮24，传动齿轮24转动装配于高度调节套22上。传动齿轮上连接有手轮，转动手轮可以驱动齿条25左右移动。图中项32表示高度调节套上的用于实现与齿条25在左右方向上导向移动配合的导向套。
21.当需要对触压式皮带张力计进行校准时，将工装座的第一u形件16与第一皮带轮座的皮带轮座底板6适配卡接，这样定位整个工装座的左右角度，将工装座的第二u形件15与第一皮带轮座的皮带轮座侧板7适配卡接，这样定位整个工作座的前后角度，在第一u形件16、第二u形件15都装配到位后，定位套筒19的轴线就会垂直于张力带的张力测量段29，旋紧第一顶紧螺钉30，可以实现工装座相对第一皮带轮座的固定，随后无论第一皮带轮座5怎么转动，定位套筒19的轴线始终与张力测量段29垂直。移动支座的左右移动可以调整张力带的张紧程度。
22.将待校准的触压式皮带张力计装入到定位套筒中，触压式皮带张力计的轴线就垂直于张力带的张力测量段，也就是说触压式皮带张力计的套筒和测量芯杆均垂直于张力测量段，触压式皮带张力计包括套筒31和与套筒导向移动配合的测量芯杆27，测量芯杆27上设置有力值刻度。同时套筒31的底部与张力测量段接触，调整高度调节套的高度，使得齿条与触压式皮带张力计的测量芯杆的端部高度匹配，然后拧紧第二顶紧螺钉，实现对高度调节套高度的固定，记录此时激光位移传感器的读数，旋拧手轮，传动齿轮带着齿条朝向测力芯杆移动，传力斜面对测量芯杆顶压，使得测量芯杆通过套筒向张力带的张力测量段施压，套筒31顶压张力测量段变形，如图4所示，当张力测量段达到指定变形量时，测量芯杆与套筒之间产生相对位移，通过测力传感器的读数和测量芯杆的测量示值比较就可以对触压式皮带张力计进行校准。
23.本发明的主要有以下创新点，1、张力带需要改变倾斜角度，以模拟不同使用工况下的真实张力带安装角度，定位套筒则通过工装座安装于其中一个皮带轮座上，保证无论张力带怎么进行角度调整，定位套筒的轴线始终垂直于张力带的张力测量段，从而保证触压式皮带张力计在校准过程中始终垂直于张力带的张力测量段；2、芯杆施压机构与定位套筒共同安装于工装座上，保证与触压式皮带张力计的定位关系，同时避免人为手动对测量芯杆直接施压，因为手动对测量芯杆施压时，施压的力度和方向都会不稳定。
24.在本发明的其它实施例中，工装座还可以直接焊接固定于其中一个皮带轮座上；芯杆施压机构还可以是电动推杆、气缸等其它机构形式，芯杆施压机构也可以沿测量芯杆的轴向动作而向测量芯杆施压，此时装置整体高度较高。
25.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。