一種壓力測力連接器本申請是申請日為2011-05-07、申請?zhí)枮?01110116924.4、名稱為測力連接器的發(fā)明專利申請的分案申請。技術領域本發(fā)明涉及用于測量繩索或線纜的受力的測力連接器。

背景技術：
在工程施工過程中，經(jīng)常需要精確測量牽引繩、線纜、柔索的張力，以及在施工機具檢測中，也需要測量牽引繩、線纜、柔索的張力。現(xiàn)有技術的使用于上述環(huán)境中的測力機構，如中國專利公告號CN201780177U所公開的一種纜內(nèi)拉力測試結(jié)構，包括殼體和設置在殼體內(nèi)的拉力傳感器，拉力傳感器的兩端通過可拆固連有用于和拉力繩連接的傳力部件，殼體與其中一個傳力部件通過銷與長孔的配合而可以軸向相對移動，使用時通過兩傳力部件帶動拉力傳感器兩端在軸向上相對位移，從而實現(xiàn)拉力測試。此類測力機構的兩端僅能在殼體限制的直線移動方向上伸縮位移，該直線移動方向也是拉力傳感器的受力敏感方向，當測力機構在受到兩端繩索的作用力方向與測力機構移動所在直線偏差較大時或繩索存在回捻扭矩時，拉力傳感器將受到較多非敏感方向的力的影響，這將嚴重影響拉力傳感器的測量精度，導致測量不準。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供能夠在連接器兩端所受拉力夾角較大或受扭矩時減少誤差提高測量精度的測力連接器。本發(fā)明的第一種測力連接器采用如下技術方案：一種測力連接器，包括拉力傳感器和用于與繩索連接的第一、二連接頭，拉力傳感器兩端分別具有第一、二測力端，將第一、二測力端受力時的相對位移方向定義為測力連接器軸向，將與測力連接器軸向垂直的平面的延伸方向定義為測力連接器的徑向，拉力傳感器的第一、二測力端分別對應連接有第一、二傳力部件，第一、二傳力部件分別與所述的第一、二連接頭對應連接，所述拉力傳感器的第一、第二測力端中的至少一個與其對應連接的所述傳力部件是通過球頭關節(jié)或沿測力連接器徑向設置的鉸接軸鉸接連接的，第一、二傳力部件之間設有用于使兩者沿測力連接器軸向直線移動配合、在繞測力連接器軸向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向上止旋配合的導向機構。所述第一、二連接頭中的其中至少一個與對應的傳力部件轉(zhuǎn)動連接配合。所述第一、二傳力部件中的至少一個具有容納保護所述拉力傳感器的殼體，所述拉力傳感器裝設在所述殼體中。所述第一傳力部件為套于拉力傳感器的第一測力端外圍的套筒，套筒上端與第一連接頭一體固連，套筒中部通過球頭關節(jié)或鉸接軸與拉力傳感器的第一測力端鉸接連接，所述第二傳力部件包括沿測力連接器軸向延伸的容納保護所述拉力傳感器的筒狀殼體，拉力傳感器的第二測力端通過下球頭關節(jié)或鉸接軸與殼體鉸接；第二連接頭上部通過與一個繞殼體軸向旋轉(zhuǎn)的連接轉(zhuǎn)軸的固連而旋轉(zhuǎn)連接于殼體的下部，所述連接轉(zhuǎn)軸通過軸承轉(zhuǎn)動裝配于下殼體中，連接轉(zhuǎn)軸的下端從下殼體伸出并與第二連接頭固連；所述導向機構是直線導軌。所述直線導軌包括在上殼體與第一連接頭的相對配合面上對應設置的直線溝道及每對相對應的直線溝道中裝填的沿上下方向分布的滾珠，所述滾珠跨設在相對應兩個直線溝道中，滾珠可沿直線溝道中下移動并阻止所在的兩直線溝道相對地繞殼體軸向旋轉(zhuǎn)。所述第一傳力部件包括容納保護所述拉力傳感器的殼體，所述第一連接頭一體連接于殼體的上端，拉力傳感器第一測力端通過球頭關節(jié)或鉸接軸與殼體鉸接，第二傳力部件為轉(zhuǎn)軸，拉力傳感器的第二測力端通過球頭關節(jié)或鉸接軸與轉(zhuǎn)軸鉸接，轉(zhuǎn)軸下端與第二連接頭通過環(huán)形溝道內(nèi)的滾珠轉(zhuǎn)動連接，第一、二傳力部件之間的導向機構包括銷軸向外延伸的末端、設于殼體的對應位置處的與銷軸末端止旋滑動配合的沿軸向延伸的長孔。本發(fā)明的另一種測力連接器采用如下技術方案：一種測力連接器，包括壓力傳感器和用于與繩索連接的第一、第二兩個連接頭，壓力傳感器兩端分別具有第一、二測力端，將第一、二測力端受力時的相對位移方向定義為測力連接器軸向，將與測力連接器軸向垂直的平面的延伸方向定義為測力連接器的徑向，壓力傳感器的第一、二測力端分別對應連接有第一、二傳力部件，第一、二傳力部件分別與兩個沿測力連接器軸向相對分布于壓力傳感器兩端的連接頭對應連接，所述第一傳力部件和第二傳力部件具有各自的用于與壓力傳感器頂壓的施力端，第一傳力部件的施力端通過一個沿測力連接器軸向延伸的第一連接體與靠近第二測力端的第一連接頭連接，第二傳力部件的施力端通過一個沿測力連接器軸向延伸的第二連接體與靠近第一測力端的第二連接頭連接，第一傳力部件與第二傳力部件沿測力連接器軸向止旋直線移動配合；所述的第一傳力部件和第二傳力部件中的至少一個的施力端與其所對應的測力端的頂壓配合采用以下三種配合方式中的一種：第一種配合方式：施力端與測力端通過一個平面與一個凸球面相配合；第二種配合方式：施力端與測力端通過凹球面與一個凸球面相配合；第三種配合方式：施力端與測力端通過兩個凹球面與設置在兩個凹球面之間的滾珠相配合。所述的第一連接體與第一連接頭通過軸承轉(zhuǎn)動止脫連接。所述的第一傳力部件為筒狀，第一傳力部件的施力端為設置在第一傳力部件端口部位的肋條，第一連接體為第一傳力部件的筒壁，所述軸承的外圈設置在第一連接體的內(nèi)孔壁上，軸承的內(nèi)圈設置在第一連接頭的外周面上。所述的第二傳力部件為筒狀，所述第二傳力部件的施力端為封設在第二傳力部件端口部的底沿，第一連接體為第一傳力部件的筒壁，第二傳力部件開口端的筒壁上設置有由端面向內(nèi)切入的U形缺口，第二傳力部件通過該U形缺口扣設在第一傳力部件的肋條上。第一傳力部件與第二傳力部件通過滑移止轉(zhuǎn)結(jié)構沿測力連接器軸向止旋直線移動配合，滑移止轉(zhuǎn)結(jié)構包括設置在第一傳力部件與第二傳力部件的配合面之間的沿測力傳感器軸向延伸的孔道，孔道的一部分位于第一傳力部件的內(nèi)周壁上，孔道的另一部分設置在第二傳力部件的外周面上，孔道內(nèi)設置有防止第一傳力部件與第二傳力部件相對轉(zhuǎn)動的止轉(zhuǎn)滾珠。本發(fā)明的第一種測力連接器采用拉力傳感器，拉力傳感器的兩端分別通過各自對應的傳力部件與旋轉(zhuǎn)連接器的兩個連接頭鉸接連接，從而可以在測力傳感器的兩端被施加非敏感方向的力時能夠徑向偏擺，使力傳感器兩端的受力盡可能作用在一個點上，減少非敏感方向的力對力值測量引起的影響，從而提高測量精度；另一方面，由于兩傳力部件為止旋配合，從而可以承受連接頭所受的扭矩以防止扭矩傳遞至拉力傳感器。進一步的，上述連接頭中的至少一個是與傳力部件旋轉(zhuǎn)連接配合，從而在繩索產(chǎn)生回捻扭矩的時候，連接頭能夠轉(zhuǎn)動將扭矩釋放消除，而不會作用在拉力傳感器上。本發(fā)明的第二種測力連接器采用壓力傳感器，壓力傳感器設置在第一傳力部件與第二傳力部件的施力端之間，兩個傳力部件止轉(zhuǎn)直線滑移配合，從而在繩索產(chǎn)生回捻扭矩的時候，將扭矩通過第一連接頭和第二連接頭傳遞給第一傳力部件和第二傳力部件，扭矩將由相互止轉(zhuǎn)的第一傳力部件和第二傳力部件承受，不會作用在壓力傳感器上，提高了傳感器測量拉力的精度。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構示意圖；圖2是圖1中的直線溝道與滾珠的配合結(jié)構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例2的結(jié)構示意圖；圖4是本發(fā)明的一種采用測力端有球頭的拉力傳感器的實施例的局部示意圖；圖5為本發(fā)明的實施例3的結(jié)構示意圖；圖6為圖5的左視圖。具體實施方式本發(fā)明測力連接器的實施例1：如圖1、2所示，包括拉力傳感器37和用于與繩索連接的第一、二連接頭31、32，拉力傳感器37兩端分別具有第一、二測力端371、372，將第一、二測力端受力時的相對位移方向定義為測力連接器軸向，將與測力連接器軸向垂直的平面的延伸方向定義為測力連接器徑向，拉力傳感器的第一、二測力端分別對應連接有第一、二傳力部件，第一、二傳力部件分別與所述的第一、二連接頭31、32對應連接。所述第一傳力部件為套于拉力傳感器37的第一測力端外圍的套筒311，套筒311上端與第一連接頭31一體固連，套筒311中部通過上球頭關節(jié)33與拉力傳感器7的第一測力端371鉸接連接，第一測力端371與其外圍的上球頭關節(jié)33的球頭通過螺紋固連，套筒311的內(nèi)壁與上球頭關節(jié)33的球窩通過螺紋固連。所述第二傳力部件包括沿測力連接器軸向延伸的容納保護所述拉力傳感器37的筒狀殼體，筒狀殼體是由通過螺紋固定連接的上殼體38和下殼體310構成，拉力傳感器37的第二測力端372通過下球頭關節(jié)34與上殼體38鉸接，在本實施例中，第二測力端372的外圍螺紋連接有座套312，座套312與下球頭關節(jié)34的球頭連接，上殼體38與球頭關節(jié)34的球窩連接。第二連接頭32上部通過螺紋與一個轉(zhuǎn)動裝配于下殼體310中的連接轉(zhuǎn)軸39的固連而旋轉(zhuǎn)連接于下殼體310的下部，所述連接轉(zhuǎn)軸39通過上下分布的兩個軸承35、36轉(zhuǎn)動裝配于下殼體310中，連接轉(zhuǎn)軸39的下端從下殼體310伸出并與第二連接頭2通過螺紋固連。第一傳力部件（第一連接頭1下部連接的套管311）插配于上殼體38中，并且第一傳力部件與上殼體38之間設有用于使兩者沿殼體軸向直線移動配合、在繞殼體軸向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向上止旋配合的導向機構，所述導向機構是直線導軌313。所述直線導軌313包括在上殼體38與第一連接頭31的相對配合面上對應設置的直線溝道及每對相對應的直線溝道中裝填的沿上下方向分布的滾珠314，所述滾珠314跨設在相對應兩個直線溝道中，滾珠314可沿直線溝道中下移動并阻止所在的兩直線溝道相對地繞殼體軸向旋轉(zhuǎn)；另外，為了滿足在上球頭關節(jié)33作用下第一連接頭31能夠相對于力傳感器37擺動，可在所述滾珠314與直線溝道之間留有徑向間隙，當然，該徑向間隙并非是必需的，由于任何構成第一、二傳力部件的材料均會在受力時彎曲，而且第一、二傳力部件之間也必然存在配合余量，因此當測力連接器的兩連接頭受到繩索的彎曲力作用（繩索彎曲所導致的偏離傳感器敏感方向的力）或回捻扭矩時，通過傳力部件自身彎曲或在配合間隙偏移，球頭關節(jié)也可以擺動從而減少彎曲力或扭矩對拉力傳感器測力端的不良影響，另外，只需第一二傳力部件的其中一個傳力部件與相應的測力端鉸接即可實現(xiàn)上述的擺動，在本發(fā)明的其他實施例中，此時另一個傳力部件也可以與相應的測力端通過固連方式連接。另外，在本發(fā)明的其他實施例中，直線導軌也可以采用鍵與鍵槽配合構成的直線導軌。實施例1的測力連接器在使用時，將其第一、二連接頭31、32分別連接被測繩索的端頭，第一連接頭31通過上球頭關節(jié)33牽引拉力傳感器37的第一測力端371，第二連接頭32通過連接軸39、下殼體310、下球頭關節(jié)34牽引拉力傳感器37的第二測力端372，第一連接頭31可在直線導軌313作用下與拉力傳感器37的測力端一同沿殼體軸向直線移動，上、下球頭關節(jié)33、34的擺動可使力傳感器37兩端的受力盡可能作用在一個點上，目的是減少非敏感方向的力對力值測量引起的影響。而在繩索產(chǎn)生回捻扭矩的時候，第二連接頭32相對殼體轉(zhuǎn)動將扭矩釋放消除，而不會作用在拉力傳感器37上。本發(fā)明測力連接器的實施例2：如圖4、圖5所示，與實施例1的不同之處在于，第一傳力部件包括整體設置的殼體20，所述第一連接頭21一體連接于殼體20的上端，拉力傳感器27第一測力端（上端）通過沿測力連接器徑向延伸的銷軸22與殼體20鉸接。第二傳力部件為轉(zhuǎn)軸29，拉力傳感器27的第二測力端（下端）通過徑向延伸的銷軸23與轉(zhuǎn)軸29鉸接，轉(zhuǎn)軸29下端與第二連接頭22通過環(huán)形溝道內(nèi)的滾珠轉(zhuǎn)動連接。第一、二傳力部件之間的導向機構包括轉(zhuǎn)軸29上的銷軸22向外延伸的銷軸端頭24、設于殼體20的對應位置處的與銷軸端頭24止旋滑動配合的沿軸向延伸的長孔25。當然，在本發(fā)明的其他實施例中，第一、二傳力部件與拉力傳感器相應測力端的鉸接可選擇轉(zhuǎn)軸鉸接和球頭鉸接的任意一種。另外，在本發(fā)明的其他實施例中，也可以采用如圖4所示的測力端自帶球頭42的拉力傳感器41，相應的傳力部件42設有球窩與所述球頭43配合構成球頭關節(jié)實現(xiàn)鉸接。本發(fā)明的測力連接器的實施例3，采用壓力傳感器，在圖5~6中，包括第一傳力部件2和第二傳力部件4，第一傳力部件2為筒狀，在第一傳力部件2內(nèi)腔的一端通過軸承8轉(zhuǎn)動止脫裝配有第一連接頭1，本實施例的軸承8為角接觸軸承，軸承8的外圈與第一傳力部件2的內(nèi)腔壁結(jié)合并與第一傳力部件端口處的擋沿擋止配合，軸承8的內(nèi)圈設置在第一連接頭1一端的外周面上，實現(xiàn)第一傳力部件2與第一連接頭的轉(zhuǎn)動止脫配合，第一連接頭1的另一端用于與繩索固連。第一傳力部件2的另一端的端口部位一體設置有條狀的肋條5，肋條5的兩端均與第一傳力部件2的內(nèi)腔壁相連。第一傳力部件2的內(nèi)腔中設置有第二傳力部件4，第二傳力部件4也為筒狀，第二傳力部件4的一端具有將端口封上的底沿，第二傳力部件４開口的另一端的腔壁上設置有由端口的端面上向內(nèi)切入的Ｕ形缺口，第二傳力部件４通過其開口端的U形缺口扣設在肋條5上，肋條5卡在U形缺口內(nèi)。第二傳力部件4的內(nèi)腔中裝有壓力傳感器3，壓力傳感器3的一端頂壓在第二傳力部件4的底沿上，另一端頂壓在第一傳力部件2的肋條5上。第一傳力部件2與第二傳力部件4的配合面上設置有滑移止轉(zhuǎn)結(jié)構，滑移止轉(zhuǎn)結(jié)構包括設置在第一傳力部件2與第二傳力部件4的配合面之間的孔道，孔道沿測力傳感器的軸向即第一傳力部件與第二傳力部件的軸向延伸，孔道的一部分位于第一傳力部件2的內(nèi)周壁上，孔道的另一部分設置在第二傳力部件4的外周面上，孔道內(nèi)設置有防止第一傳力部件2與第二傳力部件4相對轉(zhuǎn)動的止轉(zhuǎn)滾珠6。第二傳力部件4的開口端固設有第二連接頭7，第二連接頭7的一端通過其外周面上設置的外螺紋旋進第二傳力部件4的開口端，實現(xiàn)兩者的固定，第二連接頭7的另一端用于固定繩索。這里的壓力傳感器3的兩端均為球冠狀，相應的，第二傳力部件4的底沿上具有與壓力傳感器3的對應端頭吻合配合的球窩，同樣，在第一傳力部件2的肋條上也設有與壓力傳感器3的對應端頭吻合配合的球窩。壓力傳感器的兩端與肋條與底沿之間的配合方式還可以是如下兩種：第一種配合方式，壓力傳感器的兩端均設置成球冠狀，而與壓力傳感器的兩端配合的肋條與底沿的對應面均為平面。第二種配合方式，壓力傳感器的兩端均設置上球窩，在肋條與底沿的對應面上也設置上球窩，并在壓力傳感器與肋條或底沿的球窩內(nèi)設置上一個同時與壓力傳感器和肋條或底沿頂壓的滾珠。上述技術方案中的第一傳力部件和第二傳力部件的施力端均是與其對應的測力端通過如上所述幾種帶有球面的頂壓配合方式頂壓配合，當然，也可以是僅有其中一個傳力部件的施力端與其對應測力端以上述的幾種帶有球面的頂壓配合方式頂壓配合，另一個則不限制其頂壓配合的方式。上述實施例3技術方案中的第一傳力部件與第二傳力部件也可以為兩個互扣的U形框架或是L形框架。上述實施例3技術方案中的第一傳力部件與第一連接頭轉(zhuǎn)動配合，在所測試拉力的繩索的扭轉(zhuǎn)圈數(shù)不多的情況下，或是在另設旋轉(zhuǎn)連接器的情況下，第一傳力部件與第一連接頭也可以固定裝配。上述實施例3技術方案中的滑移止轉(zhuǎn)結(jié)構也可以是相互滑移止轉(zhuǎn)配合的鍵與鍵槽。