4支撐于升降托盤9916上方，并允許旋轉(zhuǎn)托盤9914自由轉(zhuǎn)動。
[0083]為了保證升降托盤在上升和下降過程中保持水平，還可設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，其可包括與升降托盤9916固定連接的導(dǎo)向桿992和與底座991固定連接的直線軸承993，導(dǎo)向桿992穿過直線軸承993并由其支撐，從而共同保持升降托盤9916在上升和下降過程中保持在水平狀態(tài)。優(yōu)選地，可設(shè)置4組導(dǎo)向機構(gòu)，4組導(dǎo)向機構(gòu)可以升降機構(gòu)為中心，分布在底座991的四角。
[0084]苧氣軸承式相矩標準機的工作討稈
[0085]下面參考附圖描述根據(jù)示例性實施例的空氣軸承式扭矩標準機的工作過程。工作時，首先通過調(diào)節(jié)配重將標準力臂2調(diào)整到隨遇平衡狀態(tài)。利用液壓抱閘和撓性聯(lián)軸器將輸出主軸11、扭矩傳感器14與減速機9串聯(lián)固定，根據(jù)所需的扭矩量程，通過砝碼加載裝置4將適當?shù)捻来a加載到標準力臂2上，形成一個標準扭矩值，即力值與長度的乘積。此時，標準力臂2將發(fā)生傾斜，通過激光位移傳感器12的監(jiān)測，將讀取的數(shù)據(jù)反饋到伺服電機10上。伺服電機10作用于減速機9，通過減速機9將標準力臂2調(diào)整到水平狀態(tài)后，讀取扭矩傳感器14的示值。比較扭矩傳感器14的示值與標準扭矩值，分析扭矩傳感器14的誤差，從而實現(xiàn)對扭矩傳感器14的檢定校準。
[0086]本公開采用高精度的位移傳感器對標準力臂進行監(jiān)測。利用液壓抱閘和撓性聯(lián)軸器作為連接件，保證了輸出主軸、扭矩傳感器與減速機之間的高同軸度。采用空氣軸承作為支承，極大減少了摩擦扭矩對扭矩測量的影響，從而提高了測量精度，可對大量程、高精度的扭矩傳感器進行檢定或校準，量程達到20kNm。整個過程為全自動測量，測量精度高、可靠性好，易于操作。
[0087]本文中應(yīng)用了具體示例對本公開的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本公開的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本公開的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本公開的限制。
【主權(quán)項】
1.一種空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，包括基座(I)、標準力臂(2)、空氣軸承(3)、砝碼加載裝置(4)、減速機(9)、伺服電機(10)、輸出主軸(11)、位移傳感器(12)和扭矩傳感器(14)； 其中所述標準力臂(2)通過所述輸出主軸(11)安裝在所述空氣軸承(3)上，所述空氣軸承(3)固定在所述基座(I)上，所述標準力臂(2)兩端設(shè)置有砝碼懸吊部件(7); 所述減速機(9)安裝在所述基座⑴上，由所述伺服電機(10)驅(qū)動，所述減速機(9)的水平輸出軸中心線與所述輸出主軸(11)的中心線在同一直線上； 所述扭矩傳感器(14)設(shè)置在所述減速機(9)的水平輸出軸與所述輸出主軸(11)之間； 所述位移傳感器(12)設(shè)置在所述基座(I)上，用于檢測所述標準力臂(2)的水平狀態(tài)； 所述砝碼加載裝置(4)設(shè)置在所述基座(I)的兩側(cè)、所述標準力臂(2)的砝碼懸吊部件(7)下方，所述砝碼加載裝置(4)包括至少一個砝碼，所述砝碼加載裝置(4)能夠使所述至少一個砝碼懸掛在所述砝碼懸吊部件(7)上，從而作用在所述標準力臂(2)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述輸出主軸(11)上設(shè)置有第一液壓抱閘(15)，所述第一液壓抱閘(15)固定至第一撓性聯(lián)軸器(16)的一端，所述第一撓性聯(lián)軸器(16)的另一端固定至第二液壓抱閘(17);所述減速機(9)的輸出軸上設(shè)置有第三液壓抱閘(20)，所述第三液壓抱閘(20)固定至第二撓性聯(lián)軸器(19)的一端，所述第二撓性聯(lián)軸器(19)的另一端固定至第四液壓抱閘(18)，所述扭矩傳感器(14)設(shè)置在所述第二液壓抱閘(17)與第四液壓抱閘(18)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述減速機(9)通過直線導(dǎo)軌(13)安裝在所述基座(I)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述基座(I)采用鑄造件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述標準力臂(2)的有效長度為1.6m，材料為合金鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述標準力臂(2)包括: 前主梁(336)、后主梁(337)、邊刀固定件(335)、邊刀(332); 彼此平行設(shè)置的前主梁(336)和后主梁(337)位于所述空氣軸承兩側(cè)，且所述輸出主軸(11)穿過前主梁(336)的中心孔和后主梁(337)的中心孔； 前主梁(336)和后主梁(337)組成力臂杠桿，所述力臂杠桿以主軸所述輸出主軸(11)為轉(zhuǎn)動軸，前主梁(336)和后主梁(337)分別連接至連接件組件的兩側(cè)，以加固所述力臂杠桿； 兩個邊刀固定件(335)分別位于力臂杠桿的左右兩端，每個邊刀固定件(335)的兩側(cè)分別固定至前主梁(336)和后主梁(337)，且邊刀固定件(335)與前主梁(336)和后主梁(337)相垂直，邊刀(332)以刀刃向上的方向固定在邊刀固定件(335)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述連接件組件包括四個連接板(338)，所述四個連接板(338)分為位于所述輸出主軸(11)兩側(cè)的兩組，每組包括兩個連接板(338)，該兩組連接板(338)相對于經(jīng)過所述輸出主軸(11)軸線的豎直面對稱，且每組中的兩個連接板(338)相對于經(jīng)過所述輸出主軸(11)軸線的水平面對稱，所述四個連接板(338)中位于對角位置的任意兩個連接板(338)相對于所述輸出主軸(11)軸線中心對稱。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述砝碼加載裝置(4)包括: 旋轉(zhuǎn)升降臺(553)，所述旋轉(zhuǎn)升降臺(553)能夠正反向旋轉(zhuǎn)以及沿豎直方向升降； 承載部件，所述承載部件設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)升降臺(553)上，能夠隨所述旋轉(zhuǎn)升降臺(553)旋轉(zhuǎn)和升降；以及 砝碼組(552)，所述砝碼組(552)包括至少一個砝碼并由所述承載部件承載，所述砝碼組(552)中的一個或多個砝碼能夠通過所述砝碼懸吊部件(7)懸吊至所述標準力臂(2)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)升降臺(553)包括: 底座； 升降機構(gòu)，設(shè)置于所述底座上，所述升降機構(gòu)包括升降驅(qū)動電機、能夠上下移動的第一承載部件、連接至所述升降驅(qū)動電機和所述第一承載部件的升降傳動機構(gòu)，所述升降傳動機構(gòu)用于將所述升降驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為所述第一承載部件的上下移動； 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、能夠轉(zhuǎn)動的第二承載部件、連接至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機和所述第二承載部件的旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)用于將所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動傳遞至所述第二承載部件；以及 支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)將所述第二承載部件支撐于所述第一承載部件上方并允許所述第二承載部件轉(zhuǎn)動。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空氣軸承式扭矩標準機，其特征在于，所述升降傳動機構(gòu)包括連接至所述升降驅(qū)動電機的蝸桿、與所述蝸桿嚙合的蝸輪和固定連接至所述蝸輪的絲桿，所述第一承載部件固定連接至所述絲杠； 所述旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)包括連接至所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的外齒輪，所述外齒輪與所述第二承載部件底部設(shè)置的內(nèi)齒輪相嚙合； 所述支撐機構(gòu)是大軸承，所述大軸承的外側(cè)固定于所述第一承載部件上，內(nèi)側(cè)與所述第二承載部件固定，從而支撐所述第二承載部件并允許所述第二承載部件轉(zhuǎn)動。
【專利摘要】一種空氣軸承式扭矩標準機，包括基座、標準力臂、空氣軸承、砝碼加載裝置、減速機、伺服電機、輸出主軸、位移傳感器和扭矩傳感器。標準力臂通過輸出主軸安裝在空氣軸承上，空氣軸承固定在基座上，標準力臂兩端設(shè)置有砝碼懸吊部件；減速機安裝在基座上，由伺服電機驅(qū)動，減速機的水平輸出軸中心線與輸出主軸的中心線在同一直線上；扭矩傳感器設(shè)置在減速機的水平輸出軸與輸出主軸之間；位移傳感器設(shè)置在基座上，用于檢測標準力臂的水平狀態(tài)；砝碼加載裝置設(shè)置在基座的兩側(cè)、標準力臂的砝碼懸吊部件下方，砝碼加載裝置包括至少一個砝碼，砝碼加載裝置能夠使至少一個砝碼懸掛在砝碼懸吊部件上，從而作用在標準力臂上。
【IPC分類】G01L25/00
【公開號】CN105043663
【申請?zhí)枴緾N201510505892
【發(fā)明人】張智敏, 張躍, 孟峰, 胡剛, 張偉, 李濤, 吉鴻磊, 倪晉權(quán)
【申請人】中國計量科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月17日