超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种计量检测、扭矩检测校准、扭矩测试装置，具体涉及一种超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构。
【背景技术】
[0002]超大型扭矩标准机是一种高精度扭矩计量设备。这类设备通常是由标准砝码和标准力臂组成。使用时，标准砝码挂在标准力臂上，同时将标准力臂调整到水平位置，砝码受重力影响自然下垂，如此砝码的质量与力臂的长度乘积形成一个标准扭矩值，施加于被测传感器上，可对被测扭矩传感器进行计量。因而标准力臂的调平对于超大型刀口式扭矩标准机相当重要，影响到其计量精度。在常规量程扭矩标准机中，常使用电机调平技术或人力调平技术。然而，由于超大型刀口式扭矩标准机所使用的标准砝码和标准力臂质量及其庞大，传统的电机调平技术或人力调平技术都无法满足超大扭矩的要求。
[0003]为此，需要一种独特的平衡力臂拉杆联动升降控制机构有效的解决超大扭矩标准力臂平衡调节问题。此外，该机构的拉杆升降速度可自动根据现场工作状态进行实施调整，可避免速度过快而产生的过冲现象，又能提高工作效率。另外，采用创新的升降拉杆与平衡力臂梁不脱离方式，避免频繁更换平衡力臂左右拉杆连接环节，提高工作效率并保障安全性。
[0004]除上述问题外，传感器通常需要顺时针和逆时针两个方向分别测试。在超大型刀口式扭矩标准机使用过程中，扭矩传感器因其体积庞大，重量沉重，拆装及其不便。本实用新型专利可以实现单次工装双向测量的功能，提高工作效率，节省劳动力成本。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构，用于解决超大扭矩标准力臂调平问题；此外，本实用新型所设计的拉杆升降速度可自动根据现场工作状态进行实施调整，既避免了速度过快而产生的过冲现象，又提高了工作效率；另外，本实用新型采用创新的升降拉杆与平衡力臂梁不脱离方式，避免了频繁更换平衡力臂左右拉杆连接环节，提高工作效率并保障安全性；同时，本实用新型可以实现单次工装双向测量的功能，提高工作效率，节省劳动力成本。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构，具有一个用于平衡标准力臂的平衡力臂，二个用于调平标准力臂的标准砝码，标准力臂两侧各通过一个转动副连接一个挂钩，在调平标准力臂过程中，位于标准力臂一侧的标准砝码与挂钩相连接，另一侧标准砝码与挂钩脱开，且挂钩与标准砝码重心位置位于同一垂直线上；平衡力臂两侧各通过转动副连接一个拉杆，标准力臂与平衡力臂之间通过连杆连接。
[0008]初始状态时，标准力臂与平衡力臂处于同一水平面，且互相平行，标准力臂和平衡力臂各通过一个转动副与一个支承座连接。
[0009]转动副为轴承或刀口式支撑装置或者挠性支撑装置。连杆中间串联被测扭矩传感器。拉杆下端通过一个球面轴承与减速电机相连接，用于实现万向转动连接。拉杆与平衡力臂的连接处通过腰孔与销结构，形成10_的自由间隙。
[0010]拉杆由二根丝杆和一个内螺纹套管组成，底部丝杆与减速电机连接，顶部丝杆与销轴连接，并可上下微量移动，底部丝杆的旋转可控制两根丝杆之间的距离。
[0011]平衡力臂底部、位于销轴处装有高精度位移传感器，用于实时检测拉杆的销轴在腰孔中的位置变化，来控制协调两侧的拉杆同步运动。
[0012]平衡力臂顶部、位于销轴的上端装有力传感器，用于检测拉杆与平衡力臂之间的受力关系，保护系统，防止过载。
[0013]标准力臂下面设有监控系统，监控系统内置有压力传感器，压力传感器用于限制标准力臂3倾斜角度，同时反馈检测信号给监控系统用于控制拉杆。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构，解决了超大扭矩标准力臂调平问题。此外，该机构的拉杆升降速度可自动根据现场工作状态进行实施调整，既避免了速度过快而产生的过冲现象，又提高了工作效率。另外，该机构采用了创新的升降拉杆与平衡力臂梁不脱离方式，避免了频繁更换平衡力臂左右拉杆连接环节，提高工作效率并保障安全性。同时，本实用新型可以实现单次工装双向测量的功能，提高工作效率，节省劳动力成本。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的拉杆结构剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0018]本实用新型的超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构可解决超大扭矩标准力臂调平问题。此外，本实用新型设计的拉杆升降速度可自动根据现场工作状态进行实施调整，既避免了速度过快而产生的过冲现象，又提高了工作效率。另外，本专利设计采用了创新的升降拉杆与平衡力臂梁不脱离方式，避免了频繁更换平衡力臂左右拉杆连接环节，提高工作效率并保障安全性。同时，本实用新型专利可以实现单次工装双向测量的功能，提高工作效率，节省劳动力成本。
[0019]本实用新型的具体实施如下:
[0020]如图1所示，一种超大型扭矩标准机平衡力臂拉杆联动升降控制机构，包括:标准砝码I，挂钩2，标准力臂3，支承座4，连杆5，加速电机6，球面轴承7，拉杆8，平衡力臂9，监控系统10。
[0021]其中，标准砝码I，挂钩2，支承座4，加速电机6，球面轴承7，拉杆8，监控系统10
共有2套，左右对称。
[0022]在使用过程中，一侧标准砝码I与挂钩2相连接，另一侧标准砝码I与挂钩2脱开。挂钩2与标准砝码I重心位置位于同一垂直线上。
[0023]挂钩I位于标准力臂3两侧，与标准力臂3通过转动副连接。转动副可以是轴承，也可以是刀口式支撑装置。
[0024]连杆5 —端与标准力臂3固定连接另一端与平衡力臂9固定连接，相互间不可转动或移动。连杆5中间可串联被测扭矩传感器。
[0025]初始状态时，标准力臂3与平衡力臂9处于同一水平面，且互相平行。标准力臂3和平衡力臂9分别通过转动副与两个支承座4连接。转动副可以是轴承，也可以是刀口式支撑装置或者挠性支撑装置。
[0026]工作状态时，标准力臂3 —端挂有标准砝码1，因标准砝码I重力影响标准力臂3向一侧倾斜。同时对平衡力臂9另一侧施加拉力，用以平衡砝码重力影响，迫使标准力臂3回到水平位置。此时连杆受到一个由标准砝码质量和标准力臂长度组成的标准扭矩，由此可对串联在连杆上的传感器进行计量。
[0027]拉杆8位于平衡力臂9两侧，通过转动副连接。拉杆本身可伸长或缩短。以满足横梁倾斜后的距离变化需求。
[0028]如图2所示，拉杆8由二根丝杆和一个内螺纹套管15组成。底部丝杆16与减速电机连接，受减速电机控制可旋转，顶部丝杆14与平衡力臂的销轴12连接，可上下微量移动，但不可旋转。底部丝杆16的旋转可控制两根丝杆之间的距离。从而根据需求，实现拉杆长度的变长和缩短。
[0029]拉杆8下端通过一个球面轴承7与减速电机相连接，可实现万向转动连接。由此可避免由于平衡力臂倾斜而造成的拉杆水平位置偏移，与减速电机错位的问题。
[0030]拉杆8与平衡力臂9的连接处通过腰孔与销结构，形成1mm的自由间隙。
[0031]高精度位移传感器13通过螺纹连接穿过平衡力臂底部，位于拉杆销轴12的下端。通过实时检测销轴在腰孔中的位置变化，以此来控制协调两侧的平衡拉杆同步运动。当一侧的拉杆下降动作时，另一侧的拉杆必须实时跟踪进行上升动作。
[0032]力传感器11通过螺纹连接穿过平衡力臂顶部，位于拉杆销轴12的上端。通过检测拉杆与平衡力臂之间的受力关系，保护系统，防止过载。
[0033]监控系统10位于标准力臂3之下，内置压力传感器，限制标准力臂3倾斜角度，同时反馈信息用于拉杆控制。
[0034]本实用新型的平衡力臂比标准力臂长度长，尽可能的加长力臂来减小伺服电控系统的电机输出扭矩，同时兼顾考虑了装置整体的布局位置尺寸。平衡力臂设计可转动±20°。
[0035]由于扭矩的正反平衡特性，为了使标准力臂能够恢复水平位置，就必须在平衡力臂上施加一个同样大小且方向相反的力矩形成一对力偶，才能实现恢复标准力臂水平位置的功能。因此，平衡力臂两侧均必须有一套拉升减速机构。通过配置不同方向的砝码，可以实现双向测量。
[0036]当被校扭矩传感器在超大型扭矩标准机上进行计量标定过程中，标准扭矩值的逐步加载一般分为两个阶段，首先是按要求完成砝码悬挂动作。而后，装置的平衡力臂开始按程序控制反向加载力矩，直至