本實用新型涉及一種加載裝置，特別是一種扭矩加載裝置。

背景技術(shù)：

電機等旋轉(zhuǎn)式設(shè)備需要測試其扭矩。目前，加載扭矩的方式主要有兩種。一種是，采用手動模擬螺栓式工具來加載扭矩，其操作過程相對復(fù)雜且對人員的要求較高，加載扭矩的精準(zhǔn)度受人員本身影響較大；另一種是，通過液壓方式控制輸出扭矩的設(shè)備，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本極高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可精確控制加載的扭矩且成本較低的扭矩加載裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：扭矩加載裝置，包括臺面、驅(qū)動部件和從動部件；所述驅(qū)動部件包括安裝座、步進電機、梯形絲杠、梯形螺母、移動軸、彈簧和第一摩擦組件，所述安裝座設(shè)置在臺面上，所述步進電機設(shè)置在安裝座上，所述移動軸可滑動地設(shè)置在安裝座上，所述移動軸內(nèi)設(shè)有滑槽，所述梯形絲杠一端與步進電機的轉(zhuǎn)軸相連、另一端伸入至移動軸內(nèi)的滑槽中，所述梯形螺母可滑動地設(shè)置在移動軸內(nèi)的滑槽中并與梯形絲杠螺紋連接，所述第一摩擦組件設(shè)置在移動軸遠(yuǎn)離步進電機的端部上，所述彈簧設(shè)置在移動軸內(nèi)的滑槽中并位于梯形螺母與第一摩擦組件之間；所述從動部件包括軸承座、傳動軸和第二摩擦盤，所述軸承座設(shè)置在臺面上，所述傳動軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在軸承座內(nèi)，所述第二摩擦盤設(shè)置在傳動軸靠近第一摩擦組件的端部上并與第一摩擦組件相對應(yīng)。

進一步的是，所述梯形絲杠通過萬向接頭與步進電機的轉(zhuǎn)軸相連。

進一步的是，所述滑槽內(nèi)設(shè)有鍵槽，所述梯形螺母上設(shè)有與該鍵槽相匹配的鍵。

進一步的是，所述第一摩擦組件包括第一接頭座、活動塊、第二接頭座和第一摩擦盤；所述第一接頭座設(shè)置在移動軸遠(yuǎn)離步進電機的端部上，所述活動塊通過定位銷與第一接頭座相連，所述第二接頭座通過定位銷與活動塊相連，所述第一摩擦盤設(shè)置在第二接頭座上；所述第二摩擦盤與第一摩擦盤相對應(yīng)。

進一步的是，所述驅(qū)動部件還包括可滑動地設(shè)置在安裝座上的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿的一端與第一接頭座相連。

進一步的是，所述導(dǎo)向桿為兩根，兩根導(dǎo)向桿對稱布置于移動軸的兩側(cè)。

進一步的是，所述傳動軸通過軸承組可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在軸承座內(nèi)。

進一步的是，該扭矩加載裝置還包括扭矩傳感儀器，所述傳動軸遠(yuǎn)離第一摩擦組件的端部與扭矩傳感儀器的轉(zhuǎn)軸相連。

進一步的是，所述傳動軸通過萬向接頭與扭矩傳感儀器的轉(zhuǎn)軸相連。

進一步的是，該扭矩加載裝置還包括保護罩，所述保護罩可將驅(qū)動部件、從動部件和扭矩傳感儀器罩在其中，且扭矩傳感儀器的轉(zhuǎn)軸的一端可從保護罩的側(cè)面穿出。

本實用新型的有益效果是：通過步進電機提供精確的動力輸出，帶動梯形絲杠轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的梯形絲杠可使梯形螺母沿梯形絲杠的軸向運動并擠壓彈簧，當(dāng)彈簧的彈力大于移動軸與安裝座之間的靜摩擦力時，彈簧驅(qū)使移動軸滑動，第一摩擦組件隨移動軸一起運動與第二摩擦盤接觸；當(dāng)傳動軸帶動第二摩擦盤轉(zhuǎn)動時，第一摩擦組件與第二摩擦盤之間即會產(chǎn)生摩擦力矩。通過步進電機可精確控制梯形絲杠的轉(zhuǎn)動，進而控制梯形螺母和移動軸的位移量，從而控制第一摩擦組件與第二摩擦盤之間的壓力，以精確控制加載的扭矩。同時，梯形絲杠可傳遞大力矩，強度好，相同時間內(nèi)軸向距離長，效率高；通過彈簧傳遞驅(qū)動力，使得移動軸運動平穩(wěn)、均勻，可控性好。另外，該扭矩加載裝置相對于現(xiàn)有的液壓方式控制輸出扭矩的設(shè)備而言，結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖中標(biāo)記為：臺面100、驅(qū)動部件200、安裝座210、步進電機220、梯形絲杠231、梯形螺母232、移動軸240、彈簧250、第一摩擦組件260、第一接頭座261、活動塊262、第二接頭座263、第一摩擦盤264、導(dǎo)向桿270、從動部件300、軸承座310、傳動軸320、第二摩擦盤330、扭矩傳感儀器400、保護罩500。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1和圖2所示，扭矩加載裝置，包括臺面100、驅(qū)動部件200和從動部件300；所述驅(qū)動部件200包括安裝座210、步進電機220、梯形絲杠231、梯形螺母232、移動軸240、彈簧250和第一摩擦組件260，所述安裝座210設(shè)置在臺面100上，所述步進電機220設(shè)置在安裝座210上，所述移動軸240可滑動地設(shè)置在安裝座210上，所述移動軸240內(nèi)設(shè)有滑槽241，所述梯形絲杠231一端與步進電機220的轉(zhuǎn)軸相連、另一端伸入至移動軸240內(nèi)的滑槽241中，所述梯形螺母232可滑動地設(shè)置在移動軸240內(nèi)的滑槽241中并與梯形絲杠231螺紋連接；移動軸240包括兩個端部，一端為靠近步進電機220的端部，另一端為遠(yuǎn)離步進電機220的端部；所述第一摩擦組件260設(shè)置在移動軸240遠(yuǎn)離步進電機220的端部上，所述彈簧250設(shè)置在移動軸240內(nèi)的滑槽241中并位于梯形螺母232與第一摩擦組件260之間；所述從動部件300包括軸承座310、傳動軸320和第二摩擦盤330，所述軸承座310設(shè)置在臺面100上，所述傳動軸320可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在軸承座310內(nèi)；傳動軸320包括兩個端部，一端為靠近第一摩擦組件260的端部，另一端為遠(yuǎn)離第一摩擦組件260的端部；所述第二摩擦盤330設(shè)置在傳動軸320靠近第一摩擦組件260的端部上并與第一摩擦組件260相對應(yīng)。

安裝座210通過螺釘固定設(shè)置在臺面100上；作為驅(qū)動部件200的基體，安裝座210可以是整體結(jié)構(gòu)，也可以是如圖1所示的U形結(jié)構(gòu)；在圖1中安裝座210包括底板、以及間隔設(shè)置在底板上的第一面板和第二面板，步進電機220設(shè)置在第一面板上且步進電機220的轉(zhuǎn)軸的端部位于第一面板和第二面板之間，移動軸240可滑動地設(shè)置在第二面板上。

步進電機220過載性好，其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響；而且輸入適當(dāng)?shù)拿}沖信號步進電機220就會以一定的角度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率成正比，控制方便。

梯形絲杠231和梯形螺母232配合可傳遞大力矩，強度好，相同時間內(nèi)軸向距離長，效率高。梯形螺母232可滑動地設(shè)置在移動軸240內(nèi)的滑槽241中，為避免梯形螺母232旋轉(zhuǎn)，所述滑槽241內(nèi)設(shè)有鍵槽，所述梯形螺母232上設(shè)有與該鍵槽相匹配的鍵。

移動軸240通常為圓柱形結(jié)構(gòu)，這樣可以保證其與梯形絲杠231的同軸度，提高傳遞的平穩(wěn)性，減小波動。

彈簧250是設(shè)置在移動軸240內(nèi)的滑槽241中的，隨著壓力的增大，彈簧250產(chǎn)生形變時不會發(fā)生偏移，保證了壓力的精確傳遞。

工作時，步進電機220帶動梯形絲杠231轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的梯形絲杠231可使梯形螺母232沿梯形絲杠231的軸向在移動軸240內(nèi)的滑槽241中運動并擠壓彈簧250，當(dāng)彈簧250的彈力大于移動軸240與安裝座210之間的靜摩擦力時，彈簧250驅(qū)使移動軸240滑動，第一摩擦組件260隨移動軸240一起運動與第二摩擦盤330接觸，產(chǎn)生一定的壓力；當(dāng)傳動軸320帶動第二摩擦盤330轉(zhuǎn)動時，第一摩擦組件260與第二摩擦盤330之間就會產(chǎn)生摩擦力矩，即該扭矩加載裝置所加載的扭矩。

為了消除機械本身消耗的功和正反轉(zhuǎn)交替時消耗的功，以得到離真實值近的轉(zhuǎn)速和電流，所述梯形絲杠231通過萬向接頭與步進電機220的轉(zhuǎn)軸相連。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，結(jié)合圖1和圖2所示，所述第一摩擦組件260包括第一接頭座261、活動塊262、第二接頭座263和第一摩擦盤264；所述第一接頭座261設(shè)置在移動軸240遠(yuǎn)離步進電機220的端部上，所述活動塊262通過定位銷與第一接頭座261相連，所述第二接頭座263通過定位銷與活動塊262相連，所述第一摩擦盤264設(shè)置在第二接頭座263上；所述第二摩擦盤330與第一摩擦盤264相對應(yīng)。由于通過該扭矩加載裝置加載扭矩，是一個將步進電機220的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成第二摩擦盤330與第一摩擦盤264接觸力由小變大的線性過程，通過設(shè)置活動塊262將第一接頭座261和第二接頭座263連接，不僅可消除部件的裝配誤差及零件的制作誤差，提高精度，而且具有一定的緩沖作用，避免產(chǎn)生較大的反作用力矩?fù)p壞步進電機220。

為了防止移動軸240轉(zhuǎn)動，往往需要設(shè)置相應(yīng)的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，例如：在設(shè)置安裝座210內(nèi)設(shè)置鍵槽并在移動軸240上設(shè)置相匹配的健。在本實用新型中設(shè)置為如圖2所示的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，即所述驅(qū)動部件200還包括可滑動地設(shè)置在安裝座210上的導(dǎo)向桿270，所述導(dǎo)向桿270的一端與第一接頭座261相連。優(yōu)選的，所述導(dǎo)向桿270為兩根，兩根導(dǎo)向桿270對稱布置于移動軸240的兩側(cè)。

具體的，所述傳動軸320通過軸承組可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在軸承座310內(nèi)。在圖1所示的扭矩加載裝置中，軸承組包括從左至右依次設(shè)置在軸承座310內(nèi)的第一單列向心推力球軸承、襯套、第二單列向心推力球軸承和第三單列向心推力球軸承。

作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，如圖1和圖2所示，該扭矩加載裝置還包括扭矩傳感儀器400，所述傳動軸320遠(yuǎn)離第一摩擦組件260的端部與扭矩傳感儀器400的轉(zhuǎn)軸相連。扭矩傳感儀器400可以較為準(zhǔn)確的測出該扭矩加載裝置所加載的扭矩，方便其使用。具體的，所述傳動軸320通過萬向接頭與扭矩傳感儀器400的轉(zhuǎn)軸相連。

為了保護各零部件，再如圖1和圖2所示，該扭矩加載裝置還包括保護罩500，所述保護罩500可將驅(qū)動部件200、從動部件300和扭矩傳感儀器400罩在其中，且扭矩傳感儀器400的轉(zhuǎn)軸的一端可從保護罩500的側(cè)面穿出。