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      一种在线校验检测电动、气动扭矩扳手的装置

      日期:2021-09-16 浏览:
      目前,国内固定在生产线上的扭矩扳子只能按常规方法来检测,需要将各个扭矩扳子拆卸,进行检测后再安装回去。由于扭矩扳子生产厂家较多,其结构多种多样,安装方式各有不同,甚至有扭矩扳子与装置是一体结构的,造成拆卸、安装非常困难,存在安全隐患。传统的检测方法不仅费时费力,而且效果不好,容易使仪器校验检测周期拉长,影响生产线运行。电动、气动扭矩扳子在线检测装置通过加装模拟螺栓、螺母等被紧固过程的连接器,将生产线上的扭矩扳子与装置连接,对扭矩扳子实施在线检测,大幅降低了仪器校验检测成本,提高了检测准确度,缩短了检测时间,避免了安全隐患,具有很好的经济效益和社会效益。
       
      一、整体结构
      电动、气动扭矩扳子在线检测装置(见图1),包括箱体1以及设置在箱体内部且顶端伸出箱体的扭矩扳手检测装置2,其中扭矩扳手检测装置(见图2)包括定位设置在箱体上的固定外套1以及转动设置在固定外套内部的旋转内套筒组件6,旋转内套筒组件内部设置有弹性组件3,旋转内套筒组件的顶端螺纹配装有与扭矩扳手相匹配、用于在转动时能够挤压弹性组件的旋转升降组件2;弹性组件的下方设置有能够进行升降并对弹性组件预加载荷的升降加载机构4,升降加载机构的内部设置有扭矩传感器7,旋转内套筒组件和升降加载机构的内部上下滑动配装有用于将旋转升降组件的扭矩传递至扭矩传感器的扭矩传递组件5。
       图 1 电动、气动扭矩扳子在线检测装置立体结构图
      图 1 电动、气动扭矩扳子在线检测装置立体结构图
      1.旋转内套筒组件包括依次转动设置在固定外套内部且之间固定连接的螺旋套筒和碟簧套筒,螺旋套筒和碟簧套筒的内部连通设置,螺旋套筒的内侧壁上开设有内螺纹。
       
      2.旋转升降组件包括螺纹配装设置在螺旋套筒内部的旋转螺栓。
       图 2 扭矩扳手检测装置立体结构图
      图 2 扭矩扳手检测装置立体结构图
      3.弹性组件为设置在碟簧套筒内部的碟簧组。
       
      4.扭矩传递组件包括设置在弹性组件与扭矩传感器之间的顶杆;其中顶杆包括上下滑动配装设置在碟簧套筒内部并与弹性组件相接触的顶杆大头,以及一体连接设置在顶杆大头下方,且底端与扭矩传感器具有一定间距的顶杆小头,顶杆小头的底端开设有方孔,扭矩传感器的底端设置有与方孔匹配的方轴。
       
      5.顶杆大头的外侧壁上竖向设置有若干导向键,碟簧套筒的内侧壁上竖向开设有分别与导向键相配装的若干导向槽。
       
      6.升降加载机构包括顶端与顶杆大头相接触的传力套、固定设置在传力套底端的顶盘以及活塞杆端与顶盘底端相固定的液压缸,顶杆小头滑动配装设置在传力套的内部,扭矩传感器通过与顶盘相固定的传感器固定座设置在传力套的内部。
       
      7.传力套和顶盘的外围套设有导向套,传力套和顶盘滑动配装设置在导向套的内部,导向套固定设置在与箱体相固定的定位支架上。
       
      8.螺旋套筒和碟簧套筒分别通过嵌装设置在固定外套内部的轴承,转动设置在固定外套内。
       
      9.箱体的底端设置有若干万向轮。
       
      二、功能特点
      1.滚动代替固定,实现高精度测量:通过角接触球轴承的设置,保证了旋转升降组件与固定外套之间存在旋转自由度,实现了螺栓扭矩的动态测量,避免了测量结果受到较大滑动摩擦的影响,使得测量准确度更高。
       
      2.动静结合实现异相测量:旋转螺栓可旋转720°,相位动态变化,扭矩传感器静态高精度测量,相位不能变化;通过双导向键的设置,实现上下两部分加载与测量的分离。
       
      3.扭矩传感器传扭不传力:双导向键以及顶柱上方孔的设置,保证了扭矩传感器的轴线移动自由度,使得扭矩传感器在准确测量扭矩的同时,不受轴向力的影响,实现高精度测量的同时,避免了轴向加载对扭矩传感器的影响。
       
      4.圆周均匀加载,保证刚度及平衡性:采用传力套传递液压缸的推力至碟簧组,刚度好、平衡性高;扭矩传感器设置在传力套内部,避免外力的干涉损坏。
       
      5.多规格蝶簧组合,保证多量程匹配:采用三种以上规格的蝶簧组成蝶簧组,通过调节液压缸的推力来调节蝶簧组的负荷,以满足不同量程的要求。
       
      6.高速扭矩测量仪表:采用1600次/秒以上采样频率的高速扭矩测量仪表,保障测量数据的准确。
       
      三、目标实现
      在升降加载机构的内部设置扭矩传感器,并通过扭矩传递组件将旋转升降组件的扭矩传递至扭矩传感器,扭矩传感器传扭不传力,升降加载机构在对弹性组件进行加载时不会对扭矩传感器产生影响,因此在扭矩检测时,无需对扭矩传感器进行安装、拆卸,检测十分方便,大大地提高了仪器校验检测准确度。升降加载机构对弹性组件的加载十分方便,仅需通过液压缸的活塞杆伸长作用即可实现,并且能够调节弹性组件的负荷,以满足不同量程的要求。顶杆大头上下滑动配装设置在碟簧套筒内部,并与弹性组件相接触。顶杆小头一体连接设置在顶杆大头下方,且底端与扭矩传感器具有一定间距。顶杆小头的底端开设有方孔,扭矩传感器的底端设置有方轴,方轴设置在方孔内部,顶杆和扭矩传感器通过方孔和方轴配合,保证两者相位相同的同时,又可以实现轴向相对微位移。
       
      电动、气动扭矩扳子在线检测装置设计完全符合JJF1610-2017《电动、气动扭矩扳子校准规范》要求,仪器校验检测过程模拟实际工作状态,操作方法与规范保持一致,测量结果与规范方法等效,具有很强的实用性。

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