阅读说明：本技术 一种扭矩法兰标定装置 (Torque flange calibration device ) 是由 张孟锋 许明中 郭明 程龙 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种扭矩法兰标定装置,解决扭矩法兰标定方式存在的精度低、现场操作实用性差的问题,包括调节砝码、上臂杆支架、上臂杆、下臂杆、臂杆调节组件、上臂杆砝码支杆及下臂杆砝码支杆；上臂杆与上臂杆支架铰接；上臂杆的两端分别与上臂杆砝码支杆及臂杆调节组件的一端固连；下臂杆轴向中心设有扭矩法兰适配器,下臂杆的两端分别与下臂杆砝码支杆及臂杆调节组件的另一端固连；臂杆调节组件调节上臂杆及下臂杆相互平行；上臂杆砝码支杆及下臂杆砝码支杆的端部均用于放置标定砝码；对上臂杆及下臂杆施加垂直向下的力；臂杆调节组件的重量等于上臂杆砝码支杆与下臂杆砝码支杆的重量之和。本发明对标定空间要求低,减少砝码提升装置,成本低。(The invention relates to a torque flange calibration device, which solves the problems of low precision and poor field operation practicability in a torque flange calibration mode and comprises an adjusting weight, an upper arm rod support, an upper arm rod, a lower arm rod, an arm rod adjusting assembly, an upper arm rod weight support rod and a lower arm rod weight support rod; the upper arm rod is hinged with the upper arm rod bracket; two ends of the upper arm rod are fixedly connected with the upper arm rod weight support rod and one end of the arm rod adjusting assembly respectively; a torque flange adapter is arranged at the axial center of the lower arm rod, and two ends of the lower arm rod are fixedly connected with the lower arm rod weight support rod and the other end of the arm rod adjusting assembly respectively; the arm rod adjusting assembly adjusts the upper arm rod and the lower arm rod to be parallel to each other; the end parts of the upper arm rod weight support rod and the lower arm rod weight support rod are used for placing calibration weights; applying a vertically downward force to the upper arm bar and the lower arm bar; the weight of the arm lever adjusting component is equal to the sum of the weights of the upper arm lever weight support rod and the lower arm lever weight support rod. The invention has low requirement on calibration space, reduces weight lifting devices and has low cost.)

一种扭矩法兰标定装置

技术领域

本发明涉及一种扭矩标定装置，具体涉及一种扭矩法兰标定装置。

背景技术

扭矩法兰(即扭矩传感器)应用场景十分广泛，并且其测量精度直接影响测试结果，影响对产品性能的客观评价，故需要对扭矩法兰的测量精度进行标定，以满足产品测试需求。

目前扭矩法兰普遍应用的标定方式有两种：一种是采用气缸加载的标定方式，该方式需要对气缸力传感器进行标定，存在系统误差，难以消除，从而影响扭矩法兰标定精度；另一种是采用长臂杆进行标定，标定量程较大的扭矩法兰时，臂杆长度达6m到10m，这样长臂杆的刚度无法保证，存在臂杆长度变形，影响标定精度，同时还需要提供反向推力的外置装置，另外标定砝码质量大，不利于现场操作。

发明内容

为了解决目前扭矩法兰标定方式存在的精度低、现场操作实用性差的问题，本发明提供一种新的扭矩法兰标定装置，采用两个平行标定臂杆，减少了提供反向推力的外置装置，将砝码加载在两个不同的标定臂杆上，每一个标定臂的长度比同一量程的普通标定臂杆减少50％长度，对标定空间要求低，同时采用砝码进行加载，消除系统误差，提高扭矩法兰的标定精度。

本发明的技术解决方案是提供一种扭矩法兰标定装置，其特殊之处在于：包括调节砝码、上臂杆支架、上臂杆、下臂杆、臂杆调节组件、上臂杆砝码支杆及下臂杆砝码支杆；

所述调节砝码设置在上臂杆上，且能沿上臂杆的长度方向移动；所述上臂杆支架用于与外界支撑装置固定；所述上臂杆与上臂杆支架铰接，能够在上臂杆支架上自由转动；上臂杆的两端分别与上臂杆砝码支杆及臂杆调节组件的一端固连；上臂杆与上臂杆砝码支杆及臂杆调节组件相互垂直；

所述下臂杆轴向中心设有扭矩法兰适配器，扭矩法兰适配器用于固定待标定扭矩法兰，下臂杆的两端分别与下臂杆砝码支杆及臂杆调节组件的另一端固连；下臂杆与下臂杆砝码支杆及臂杆调节组件相互垂直；

所述臂杆调节组件用于调节上臂杆及下臂杆相互平行；所述上臂杆砝码支杆及下臂杆砝码支杆的端部均用于放置标定砝码；对上臂杆及下臂杆施加垂直向下的力；

所述臂杆调节组件的重量等于上臂杆砝码支杆与下臂杆砝码支杆的重量之和。

进一步地，为了快速的调节上臂杆及下臂杆相互平行，所述臂杆调节组件包括调节块、上臂杆调节块支杆及下臂杆调节块支杆；所述调节块上设有螺纹孔，所述上臂杆调节块支杆与下臂杆调节块支杆均为螺纹杆；所述上臂杆调节块支杆的一端与上臂杆螺纹连接，另一端通过调节块的螺纹孔与调节块螺纹连接；所述下臂杆调节块支杆的一端与下臂杆螺纹连接，另一端通过调节块的螺纹孔与调节块螺纹连接；

通过调节上臂杆调节块支杆与下臂杆调节块支杆旋入螺纹孔的长度调节上臂杆及下臂杆相互平行。

进一步地，为了放置多个标定砝码，该标定装置，还包括上臂杆砝码托盘与下臂杆砝码托盘；所述上臂杆砝码托盘固定在上臂杆砝码支杆的端部，所述下臂杆砝码托盘固定在下臂杆砝码支杆的端部；标定砝码放置在上臂杆砝码托盘与下臂杆砝码托盘上；上臂杆砝码托盘与下臂杆之间具有间隙；

调节块、上臂杆调节块支杆及下臂杆调节块支杆的重量之和等于上臂杆砝码支杆、上臂杆砝码托盘、下臂杆砝码支杆及下臂杆砝码托盘的重量之和。

进一步地，该标定装置还包括上臂杆砝码托盘适配器、下臂杆砝码托盘适配器、上臂杆调节块适配器及下臂杆调节块适配器；

上臂杆砝码托盘适配器与下臂杆砝码托盘适配器的结构相同，均包括U型卡扣、销钉及螺杆；所述U型卡扣分别扣合在上臂杆及下臂杆的一端，通过销钉固定；定义U型卡扣的非开口端为其底部，所述螺杆固定在U型卡扣的底部，与上臂杆砝码支杆及下臂杆砝码支杆螺纹连接；

上臂杆调节块适配器与下臂杆调节块适配器结构相同，均包括U型卡扣、销钉、螺母及限位块；所述U型卡扣分别扣合在上臂杆及下臂杆的另一端，通过销钉固定；上臂杆调节块支杆及下臂杆调节块支杆的一端分别依次穿过螺母、U型卡扣的底部与限位块固连，通过限位块与螺母限定其轴向位移。

进一步地，该标定装置还包括上臂杆支架适配器，所述上臂杆支架通过上臂杆支架适配器与外界支撑装置固定。

进一步地，所述上臂杆支架适配器与外界支撑装置通过螺栓固定。

进一步地，所述扭矩法兰适配器通过螺栓固定在待标定扭矩法兰。

进一步地，所述上臂杆及下臂杆等长，且上臂杆砝码支杆与下臂杆砝码支杆位于同一直线上。

进一步地，所述上臂杆及下臂杆为伸缩臂，根据不同量的程扭矩法兰，调节臂长。

本发明的有益效果是：

1、本发明相比于气缸加载标定方式，减少两个标定气缸和两个力传感器，节约成本，同时没有二次仪表的系统误差，提高扭矩法兰的标定精度；相比于长臂杆的标定方式，减少了提供反向推力的外置装置，且减少50％臂杆长度，对标定空间要求低，同时采用砝码进行加载，比长臂杆标定砝码减少至少50％重量，减少砝码提升装置，降低成本。

2、本发明可以根据待标定对象的量程，调节平行臂的长度，以适用于各种不同量程对象的标定。

附图说明

图1为实施例中扭矩法兰标定装置结构示意图；

图中附图标记为：1-调节砝码，2-上臂杆支架，3-上臂杆，4-上臂杆砝码托盘适配器，5-上臂杆砝码支杆，6-上臂杆砝码托盘，7-下臂杆砝码托盘适配器，8-下臂杆砝码支杆，9-下臂杆砝码托盘，10-下臂杆，11-扭矩法兰适配器，12-上臂杆支架适配器，13-下臂杆调节块适配器，14-下臂杆调节块支杆，15-调节块，16-上臂杆调节块支杆，17-上臂杆调节块适配器。

具体实施方式

以下结合及具体实施例对本发明做进一步地描述。

从图1可以看出，本实施例扭矩法兰标定装置主要由调节砝码1，上臂杆支架2，上臂杆3，上臂杆砝码支杆5，上臂杆砝码托盘6，下臂杆砝码支杆8，下臂杆砝码托盘9，下臂杆10，下臂杆调节块支杆14，调节块15，上臂杆调节块支杆16组成。其中上臂杆3及下臂杆10可以为伸缩臂，根据不同量的程扭矩法兰，调节臂长。下臂杆10的轴向中心设有扭矩法兰适配器11，也可以理解为，下臂杆10为两段等长的臂杆，两段等长的臂杆分别焊接在扭矩法兰适配器11相对的两侧。扭矩法兰适配器11的结构与待标定的扭矩法兰相适配，通过螺栓固定在待标定的扭矩法兰上，实现扭矩法兰与该标定装置的连接。为了将该装置与外界支撑装置连接，还可以包括上臂杆支架适配器12，通过上臂杆支架适配器12将其固定在外界支撑装置上，上臂杆支架适配器12与外界支撑装置可以通过螺栓固定，也可以通过其他常用结构固定。

上臂杆3铰接在上臂杆支架2上并通过上臂杆支架2与上臂杆支架适配器12连接，上臂杆3可以在上臂杆支架2上自由转动；上臂杆砝码支杆5的一端通过上臂杆砝码托盘适配器4与上臂杆3的一端连接，上臂杆砝码支杆5的另一端与上臂杆砝码托盘6连接，上臂杆砝码托盘6用来放置标定砝码。下臂杆砝码支杆8的一端通过下臂杆砝码托盘适配器7与下臂杆10的一端连接，下臂杆砝码支杆8的另一端与下臂杆砝码托盘9连接，下臂杆砝码托盘9用来放置标定砝码。

上臂杆砝码托盘适配器4与下臂杆砝码托盘适配器7均包括U型卡扣、销钉及螺杆；U型卡扣分别扣合在上臂杆及下臂杆的一端，通过销钉固定；定义U型卡扣的非开口端为其底部，螺杆固定在U型卡扣的底部，与上臂杆砝码支杆5及下臂杆砝码支杆8螺纹连接；从图中可以看出，上臂杆3连接上臂杆砝码托盘适配器4的一端的端面为斜面。

调节块15依次通过下臂杆调节块支杆14、下臂杆调节块适配器13与下臂杆10的另一端连接，同时依次通过上臂杆调节块支杆16、上臂杆调节块适配器17与上臂杆3的另一端连接。下臂杆调节块支杆14与上臂杆调节块支杆16均为螺纹杆，调节块15上开设螺纹孔。

其中下臂杆调节块适配器13与上臂杆调节块适配器17均包括U型卡扣、销钉、螺母及限位块；U型卡扣分别扣合在上臂杆3及下臂杆10的另一端，通过销钉固定；上臂杆调节块支杆16一端分别依次穿过螺母、U型卡扣的底部与限位块固连，通过限位块与螺母限定其轴向位移；当然也可通过其他常用结构，将上臂杆调节块支杆16的一端与上臂杆3的另一端连接，使得上臂杆调节块支杆16的一端在上臂杆3上能够转动但是不能轴向移动。上臂杆调节块支杆16的另一端与调节块15上的螺纹孔螺纹连接。

下臂杆调节块支杆14的一端分别依次穿过螺母、U型卡扣的底部与限位块固连，通过限位块与螺母限定其轴向位移，同理也可通过其他常用结构，将下臂杆调节块支杆14的一端与下臂杆10的另一端连接，使得下臂杆调节块支杆14的一端在下臂杆10上能够转动但是不能轴向移动。下臂杆调节块支杆14的另一端与调节块15上的螺纹孔螺纹连接。

通过调节下臂杆调节块支杆14、上臂杆调节块支杆16旋入螺纹孔的长度来保证上臂杆3与下臂杆10平行。调节块15、下臂杆调节块支杆14、上臂杆调节块支杆16的重量之和等于上臂杆砝码支杆5、上臂杆砝码托盘6、下臂杆砝码支杆8、下臂杆砝码托盘9的重量之和，即左右两侧的重量相互抵消。调节砝码1设置在上臂杆3上，能够沿上臂杆3的长度方向移动，用来调节整个平行臂杆扭矩法兰标定装置系统的水平。

图1为扭矩法兰正方向标定示意图，将标定装置安装完毕后，通过调节下臂杆调节块支杆14、上臂杆调节块支杆16旋入调节块15内的长度来保证上臂杆3与下臂杆10平行，使用调节砝码1来调节整个平行臂杆扭矩法兰标定装置系统的水平，确保该标定装置水平；然后开始在上臂杆砝码托盘6和下臂杆砝码托盘9上放置标定砝码，上臂杆砝码托盘6和下臂杆砝码托盘9上的标定砝码分别同时对上臂杆3及下臂杆10施加向下的力，读取此时待标定扭矩法兰的示数，实现标定。实现根据不同的应用场合选择不同的砝码的精度和数量进行标定。大量程扭矩法兰反方向标定时，只需将该标定装置中的上臂杆砝码托盘适配器4、上臂杆砝码支杆5，上臂杆砝码托盘6，下臂杆砝码托盘适配器7，下臂杆砝码支杆8，下臂杆砝码托盘9，与臂杆调节组件的安装位置对调，即可完成正反两个方向的标定工作。