專(zhuān)利名稱(chēng)：扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量轉(zhuǎn)矩儀表的測(cè)試及標(biāo)準(zhǔn)，特別是一種該測(cè)試及校準(zhǔn)設(shè)備的組件。
背景技術(shù)：
在工業(yè)、交通運(yùn)輸及國(guó)防裝備等領(lǐng)域，扭矩測(cè)量?jī)x表及各種類(lèi)形傳感器有著廣泛的應(yīng)用，其中較高精度的扭矩傳感器測(cè)量精度已普遍達(dá)到0. 0. 3%，甚至更高，因此， 對(duì)扭矩計(jì)量部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)裝置提出相應(yīng)的更嚴(yán)格要求，即這些扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定反應(yīng)達(dá)到或優(yōu)于0. 05 %，否則對(duì)上述高精度扭矩傳感器是無(wú)法進(jìn)行量值傳遞，而且高精度扭矩傳感器是行業(yè)必然的發(fā)展趨勢(shì)；現(xiàn)有的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在主機(jī)上一端安裝有主梁支承組件，另一端設(shè)有平衡減速機(jī)，所述的主梁支承組件上設(shè)置有主梁，在主梁的兩端分別吊掛有一砝碼組件，主梁中部設(shè)有扭矩輸出軸，上述裝置中的關(guān)鍵技術(shù)之一是主梁支承組件的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在主梁擺動(dòng)平面的兩側(cè)分別突伸有一 V形支承刀，二 V形支承刀分別支承在二具有V形主刀座的座體上，該二座體是用螺栓固定在主機(jī)架的一端， 構(gòu)成主梁支承組件，該組件二 V形支承刀的V形角度比二 V形主刀座的V形角度略小，當(dāng)主梁受不平衡力矩?cái)[動(dòng)時(shí)，二 V形支承刀能在二 V形主刀座上轉(zhuǎn)動(dòng)，上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在下列問(wèn)題1.摩擦扭矩大——嚴(yán)重影響裝置的測(cè)量精度和靈敏度，其主要原因是，支承刀穿設(shè)主梁的結(jié)構(gòu)形狀精度和位置精度沒(méi)有保證，組裝式的二座體分設(shè)在主機(jī)架位置精度也難保證，再加上支承刀和二座體的剛度也較低，其綜合結(jié)果使V形支承刀和二座體上的V形主刀座之間接觸條件惡化，二者的擺動(dòng)摩擦扭矩大增；2.力臂長(zhǎng)度準(zhǔn)確性難以保證——也會(huì)嚴(yán)重影響裝置的測(cè)量精度，其主要原因是，V 形支承刀穿設(shè)固定在主梁，該V形孔(或其他固定結(jié)構(gòu))在大形構(gòu)件主梁上定位精度極難保證，致使支承刀刃相對(duì)主梁兩端的砝碼吊掛支承刀刃間的長(zhǎng)度可能形成較大誤差，顯然這些誤差會(huì)直接造成裝置的測(cè)量誤差；3.承載能力差——現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的V形刀口支承長(zhǎng)度較小，上述工藝性差弓I起的附加承載應(yīng)力，以及剛性不足等因素，致使構(gòu)件難以支承較大載荷；4.安裝調(diào)整不便，分裝的二 V形主刀座，顯然其座體在主機(jī)架上可以定位銷(xiāo)保證位置精度，但二座體上的V形主刀座對(duì)中找正無(wú)均無(wú)可靠的定位基準(zhǔn)，在技術(shù)上然需要采用附加的措施和花費(fèi)更多的人力和時(shí)間；在主梁兩側(cè)的支承刀更需要人工調(diào)整才能保證其和二 V形主刀座的配合，又是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)保證各構(gòu)件位置精度另一大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種改進(jìn)的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，它能減少支承摩擦扭矩，確保主梁力臂長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性，且承載能力強(qiáng)，安裝調(diào)整方便。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是
3
扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)包括有支承組件、支承刀組件、主機(jī)架、主梁、砝碼吊掛支承刀組件和砝碼組件，所述的主機(jī)架上設(shè)置有支承組件，主梁上設(shè)置有支承刀組件， 該支承組件的V形槽上支承有支承刀組件的V形刀口，V形槽的V角大于V形刀口的V形角，支承刀組件能在支承組件上擺動(dòng)，主梁的兩端連接有砝碼吊掛支承刀組件，該砝碼吊掛支承刀組件上吊掛有砝碼組件，其特點(diǎn)是所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)具有一固設(shè)于主機(jī)架的整體式的支承組件，該結(jié)構(gòu)還具有一固設(shè)于主梁的整體式的支承刀組件，所述的支承組件V形刀座的承刀線(xiàn)為一連續(xù)直線(xiàn)，所述的支承刀組件主刀的刀刃線(xiàn)為一連續(xù)直線(xiàn)，承刀線(xiàn)、刀刃線(xiàn)和主梁中心線(xiàn)共線(xiàn)。本發(fā)明的整體式支承組件，其V形刀座承刀線(xiàn)可由機(jī)械加工一次裝夾形成一連續(xù)直線(xiàn)，配以整體式座架，加工裝配方便，可確保支承組件的承刀線(xiàn)的位置精度，本發(fā)明的整體式支承刀組件，其V形主刀的刀刃線(xiàn)同樣可一次裝夾加工形成一連續(xù)直線(xiàn)，同時(shí)V形主刀和相關(guān)組件的安裝定位可通過(guò)尺寸鏈傳遞，使不在同一空間且測(cè)量較難的刀刃線(xiàn)定位在支承刀組件的定位軸軸線(xiàn)，而該定位軸安裝在主梁的主刀軸孔，形成刀刃線(xiàn)和主梁中心線(xiàn)共線(xiàn)。本發(fā)明由于整體式支承刀組件的刀刃線(xiàn)和主梁中心線(xiàn)共線(xiàn)，而主梁中心線(xiàn)和其兩端側(cè)砝碼支承刀組件的刀刃線(xiàn)之間的距離可由精密機(jī)械加工保證尺寸精度，從而保證扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置力臂長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性，本發(fā)明可確保裝置測(cè)量精度，而本發(fā)明的整體式支承刀組件和整體式支承組件的結(jié)合，刀刃線(xiàn)和承刀線(xiàn)由于位置精度、形狀精度和結(jié)構(gòu)剛度的明顯提高，二線(xiàn)的接觸狀態(tài)大大改善，既能減小摩擦扭矩，又能提高承載能力，本發(fā)明整體式結(jié)構(gòu)的支承組件和支承刀組件，以整體結(jié)構(gòu)和尺寸鍵傳遞方式確保承刀線(xiàn)和刀刃線(xiàn)的位置精度，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)找正、調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)工和精度難保證等缺陷，本發(fā)明能力扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置性能全面提升提供良好技術(shù)基礎(chǔ)。


圖1是本發(fā)明扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中部分構(gòu)件軸測(cè)分解示意圖(一)。圖3是圖1中部分構(gòu)件軸測(cè)分解示意圖(二)。圖4是圖1中部分構(gòu)件軸測(cè)分解示意圖(三)。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)包括有支承組件1、支承刀組件2、主機(jī)架3、 主梁4、砝碼支承刀組件5和砝碼組件6.支承組件1，如圖1、2、3所示，支承組件1包括有U形座架11、刀座梁12、V形刀座 13、螺栓14、定位銷(xiāo)15，其中U形座架11，如圖2，包括有底板111、U形臂112、安裝頂面113、下定位銷(xiāo)孔114和螺孔115 ；底板111的底面和主機(jī)架3安裝平面接觸，并以螺栓將U形座架11固定在主機(jī)架3，U形壁112呈U字形和底板111 一體成型，使U形座架11具有良好的剛性，這種整體式U形座架11是改善裝置支承性能的基礎(chǔ)，該U形壁112的上端兩側(cè)分別形成有一安裝頂面113，在該安裝頂面113上分別設(shè)有下定位銷(xiāo)孔114和螺孔115 ；一整體式的刀座梁12，如圖2、3所示，該刀座梁12用螺栓14經(jīng)通孔123旋入螺
4孔115，將刀座梁12固定在安裝頂面113，此時(shí)支承組件1形成為一整體式的框架結(jié)構(gòu)，和現(xiàn)有的分裝的兩個(gè)支承座比較，其剛度明顯增加，且U形座架11和主機(jī)架3之間設(shè)定位銷(xiāo)， U形座架11和刀座梁1之間也設(shè)定位銷(xiāo)15，穿設(shè)在上、下定位銷(xiāo)孔124、114，以保證各構(gòu)件之間的位置精度；在刀座梁12縱向中部開(kāi)設(shè)有一矩形截面的安裝槽(如圖3)，其制作的尺寸精度、形狀粗度和位置精度均較高；V形刀座13，是支承組件1的關(guān)鍵構(gòu)件之一，通常由高速工具鋼制成，具有較高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，如圖2、3所示，V形刀座13具有一矩形截面的條狀刀座體131，在刀座體 131上方開(kāi)設(shè)有一 V形槽132，該V形槽132結(jié)構(gòu)和功能和現(xiàn)有技術(shù)相似，即V形底端通常形成有一和V形主刀22接觸的微小圓弧，該圓弧半徑可為0. 4毫米，該微小圓弧的底線(xiàn)為一呈連續(xù)直線(xiàn)的承刀線(xiàn)133(如圖3)，由于刀座體131是一整條形另件，所述的承刀線(xiàn)133 可制作成具有高精度的直線(xiàn)，同時(shí)刀座體131的兩側(cè)面和底面也可制作成尺寸精度、形狀精度和位置精度均符合扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求，V形座13以緊配合安裝在刀座梁12的安裝槽122中，其承刀線(xiàn)133在支承組件1上述各構(gòu)件的精確配合下，可形成水平直線(xiàn)；為使承刀線(xiàn)133和主刀22的刀刃線(xiàn)223有更良好接觸，可在支承組件IV形刀座13的V形槽132 底部沿承刀線(xiàn)133長(zhǎng)度向中部挖設(shè)有減荷槽134 ；上述支承組件1的U形座架11、刀座梁12和V形刀座13的整體式結(jié)構(gòu)，只需支承組件1調(diào)整呈水平后，即可形成主梁4支承在確保裝置測(cè)量精度的承刀線(xiàn)133上，支承組件 1是扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)性能改善的基礎(chǔ)。支承刀組件2，如圖2、3、4所示，支承刀組件2包括有主刀軸21、主刀22和輸出軸 23，其中主刀軸21，如圖4所示，包括有主刀軸體211、矩形槽212、定位槽213、前定位軸肩 214、法蘭215和后定位軸肩216 ；主刀軸21的主刀軸體211是一異型結(jié)構(gòu)的軸狀體，在主刀軸體211的下部開(kāi)設(shè)有一矩形槽212，該槽的尺寸和形狀均和支承組件1的刀座梁12對(duì)應(yīng)，即支承組件1和支承刀組件2安裝后，矩形槽212可容置刀座梁2在其中，并能使主梁 4帶著支承刀組件2能繞著支承組件1自由擺動(dòng)；定位槽213位于矩形槽212的頂部正中， 用于安裝主刀22，并能和主刀22精密配合固定，即定位槽212的兩側(cè)面和底面的尺寸精度和形位精度，均能確保安裝后的主刀22的刀刃線(xiàn)223準(zhǔn)確地位于主刀軸體211的軸線(xiàn)上； 前定位軸肩214是位于主刀軸體211前端，并和主梁4的主刀軸孔42精密配合的軸段，前定位軸肩214的軸線(xiàn)同樣是主刀軸體211的軸線(xiàn)，因此前定位軸肩214組裝在主梁4的主刀軸孔42后，位于定位槽213內(nèi)的主刀22，其刀刃線(xiàn)也隨之位于主梁4的主刀軸孔42的軸線(xiàn)(即主梁中心線(xiàn)40)；法蘭215位于主刀軸體211的后端，用以固定連接輸出軸23 ；后定位軸肩216位于主刀軸體211的末端，其軸線(xiàn)即為主刀軸體11的軸線(xiàn)，后定位軸肩216用以主刀軸21和輸出軸21的連接定位；主刀22，是支承刀組件的關(guān)鍵構(gòu)件之一，通常由高速工具鋼或其他類(lèi)似材質(zhì)制成， 具有較高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，如圖2、3、4所示，主刀22是一具有矩形截面的條狀刀體221， 在刀體221下方形成有一 V形斜面體222，該V形斜面體222結(jié)構(gòu)和功能和現(xiàn)有技術(shù)相似， 即V形底端通常形成有一和V形刀座13的V形槽132底端的圓弧半徑，如取值為0. 2毫米， V形斜面體222底端微小圓弧的頂端線(xiàn)為一呈連續(xù)直線(xiàn)的刀刃線(xiàn)223，由于主刀22是一整條形零件，所述的刀刃223可制作成具有高精度的直線(xiàn)；同時(shí)刀體221的兩側(cè)面和頂面也可
5制作尺寸精度、形狀精度和位置精度均符合扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求，主刀22緊密配合安裝在主刀軸21的定位槽213中，其刀刃線(xiàn)223在上述的尺寸鏈配合下，可形成和主梁4的主梁中心線(xiàn)40共線(xiàn)的異型支承結(jié)構(gòu)的刀刃線(xiàn)223 ；輸出軸23，為法蘭狀軸體，在輸出軸體231挖設(shè)有主刀軸孔232，用以和主刀軸21 的后定位軸肩216定位配合，輸出軸體231前端形成有法蘭233，用以和主刀軸21的法蘭 215連接固定，在輸出軸體231后端延設(shè)有一扭矩輸出軸234，輸出軸23的結(jié)構(gòu)在尺寸鏈的配合下，可保證主刀軸孔232和扭矩輸出軸234共軸線(xiàn)；在輸出軸23下部適當(dāng)位置處挖設(shè)有一容置槽235，該容置槽235和主刀軸21矩形槽212以用以容置刀座梁12 ；上述支承刀組件2的主刀軸21、主刀22和輸出軸23的整體式結(jié)構(gòu)，以控制各構(gòu)件定位處加工精度的方式，通過(guò)其相應(yīng)尺寸鏈傳遞，使不在同一空間且測(cè)量較困難的刀刃線(xiàn)223、前定位軸肩214軸線(xiàn)、后定位軸肩216軸線(xiàn)、主刀軸孔232軸線(xiàn)和扭矩輸出軸234軸線(xiàn)，均能準(zhǔn)確地共同處在一直線(xiàn)上，既能保證裝置測(cè)量精度，又能不必調(diào)整簡(jiǎn)化安裝。主機(jī)架3，如圖1所示，是扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的基礎(chǔ)構(gòu)件，用以裝設(shè)相關(guān)的各種組件，其結(jié)構(gòu)和功能與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，包括有和安裝基礎(chǔ)連接的架體31、架體31上方設(shè)有機(jī)械支承32、操作臺(tái)33和操作臺(tái)導(dǎo)軌34等部件。主梁4，如圖1、2、3、4所示，其結(jié)構(gòu)和功能與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，在主梁4的兩端分別設(shè)置有砝碼吊掛支承刀組件5，在砝碼吊掛支承刀組件5上吊掛有砝碼組件6 ；在本發(fā)明中主梁4的主要特點(diǎn)是在主梁體41上開(kāi)設(shè)有可安裝支承刀組件2的主刀軸21的刀軸孔42，該主刀軸孔42和主刀軸21的前定位軸肩214配合，并穿設(shè)有螺栓43 和定位銷(xiāo)44，將主刀軸21的法蘭215固定并定位在主梁4的主梁體41上，此時(shí)，該軸孔42 的軸線(xiàn)即和主梁4的主梁中心線(xiàn)40共線(xiàn)，主梁4可繞主梁中心線(xiàn)40擺動(dòng)，同時(shí)以精密的機(jī)械加工方式，實(shí)現(xiàn)主梁中心線(xiàn)40和主梁4兩端砝碼吊掛支承刀組件5的刀口之間的長(zhǎng)度相等，以保證扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的主梁4兩側(cè)加載力臂準(zhǔn)確相等，從而保證測(cè)量的精度；本發(fā)明支承刀組件2和主梁4組合并架設(shè)在支承組件上，形成有下列特點(diǎn)刀刃線(xiàn)133和主梁4兩端砝碼吊掛支承刀組件5的刀口之間等距；剛性強(qiáng)的支承組件1的承刀線(xiàn)133和刀刃線(xiàn)223接觸良好、摩擦扭矩小、承載能力強(qiáng)；主梁中心線(xiàn)40、承刀線(xiàn)223和扭矩輸出軸234軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上(共線(xiàn))，扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置輸出值誤差小。
權(quán)利要求
1.一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括有支承組件、支承刀組件、主機(jī)架、主梁、砝碼吊掛支承刀組件和砝碼組件，所述的主機(jī)架上設(shè)置有支承組件，主梁上設(shè)置有支承刀組件，該支承組件的V形槽上支承有支承刀組件的V形刀口，V形槽的V形角大于V形刀口的V形角，支承刀組件能在支承組件上擺動(dòng)，主梁的兩端連接有砝碼吊掛支承刀組件，該砝碼吊掛支承力組件上吊掛有砝碼組件，其特征在于所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)具有一固設(shè)于主機(jī)架(3)的整體式的支承組件(1)，該結(jié)構(gòu)還具有一固設(shè)于主梁的整體式的支承刀組件O)，所述的支承組件(I)V形刀座(13)的承刀線(xiàn)(133)為一連續(xù)直線(xiàn)， 所述的支承刀組件形主刀02)的刀刃線(xiàn)(223)為一連續(xù)直線(xiàn)，承刀線(xiàn)(133)、刀刃線(xiàn) (223)和主梁(4)中心線(xiàn)(40)共線(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，其特征是支承組件(1)包括有 U形座架(11)、刀座梁(12)和V形刀座(13)，該U形座架(11)底板(111)和U形壁(112) 一體成形，該U形壁(11 上端的安裝頂面(113)固設(shè)有整體式的刀座梁(12)，該刀座梁 (12)上嵌固有具承刀線(xiàn)(133)的V形刀座(13)，該承刀線(xiàn)(133)呈水平位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，其特征是支承組件(I)V形刀座(13)的V形槽(132)底部沿承刀線(xiàn)(133)長(zhǎng)度向中部挖設(shè)有減荷槽(134)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，其特征是支承刀組件( 包括有主刀軸01)、V形主刀02)和輸出軸(23)，該主刀軸上開(kāi)設(shè)有矩形槽012)，該矩形槽(21 頂部開(kāi)設(shè)有定位槽013)，該主刀軸上具有同軸線(xiàn)的前、后定位軸肩(214、 216)，該前定位軸肩(214)固定配合有主梁的刀軸孔(42)，該后定位軸肩(216)配合固定有軸出軸03)的主刀軸孔032)，該V形主刀02)配合嵌固有定位槽013)，嵌固的 V形主刀02)的刀刃線(xiàn)(223)和主刀軸軸線(xiàn)共線(xiàn)，該輸出軸03) —體連設(shè)有扭矩輸出軸034)，扭矩輸出軸034)的軸線(xiàn)和主刀軸軸線(xiàn)共線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，其特征是支承刀組件(2) 輸出軸設(shè)置有和主刀軸矩形槽(21 對(duì)應(yīng)的容置槽035)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，其特征是主梁的主梁中心線(xiàn)GO)和主梁(4)兩端砝碼吊掛支承刀組件(5)的刀口之間的長(zhǎng)度相等。
全文摘要
一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置異型支承結(jié)構(gòu)，主要解決減少支承摩擦扭矩等技術(shù)問(wèn)題，其采用的技術(shù)方案是，該異型支承結(jié)構(gòu)具有一固設(shè)于主機(jī)架的整體式支承組件和一整體式固設(shè)于主梁的支承刀組件，該支承組件V形刀座的承刀線(xiàn)為一連續(xù)直線(xiàn)，支承刀組件主刀的刀刃線(xiàn)為一連續(xù)直線(xiàn)，承刀線(xiàn)、刀刃線(xiàn)和主梁中心線(xiàn)共線(xiàn)，適用于各式扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置。
文檔編號(hào)G01L25/00GK102401718SQ201010276229
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者倪普權(quán), 吉鴻磊, 周倫彬, 李濤, 林飛振, 過(guò)立雄, 鐘文斌, 陳金明 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇四研究所, 廣州市計(jì)量檢測(cè)技術(shù)研究院