目前，國內(nèi)固定在生產(chǎn)線上的扭矩扳子只能按常規(guī)方法來檢測，需要將各個扭矩扳子拆卸，進行檢測后再安裝回去。由于扭矩扳子生產(chǎn)廠家較多，其結(jié)構(gòu)多種多樣，安裝方式各有不同，甚至有扭矩扳子與裝置是一體結(jié)構(gòu)的，造成拆卸、安裝非常困難，存在安全隱患。傳統(tǒng)的檢測方法不僅費時費力，而且效果不好，容易使儀器校驗檢測周期拉長，影響生產(chǎn)線運行。電動、氣動扭矩扳子在線檢測裝置通過加裝模擬螺栓、螺母等被緊固過程的連接器，將生產(chǎn)線上的扭矩扳子與裝置連接，對扭矩扳子實施在線檢測，大幅降低了儀器校驗檢測成本，提高了檢測準確度，縮短了檢測時間，避免了安全隱患，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
 
一、整體結(jié)構(gòu)
      電動、氣動扭矩扳子在線檢測裝置（見圖1），包括箱體1以及設(shè)置在箱體內(nèi)部且頂端伸出箱體的扭矩扳手檢測裝置2，其中扭矩扳手檢測裝置（見圖2）包括定位設(shè)置在箱體上的固定外套1以及轉(zhuǎn)動設(shè)置在固定外套內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)內(nèi)套筒組件6，旋轉(zhuǎn)內(nèi)套筒組件內(nèi)部設(shè)置有彈性組件3，旋轉(zhuǎn)內(nèi)套筒組件的頂端螺紋配裝有與扭矩扳手相匹配、用于在轉(zhuǎn)動時能夠擠壓彈性組件的旋轉(zhuǎn)升降組件2；彈性組件的下方設(shè)置有能夠進行升降并對彈性組件預(yù)加載荷的升降加載機構(gòu)4，升降加載機構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有扭矩傳感器7，旋轉(zhuǎn)內(nèi)套筒組件和升降加載機構(gòu)的內(nèi)部上下滑動配裝有用于將旋轉(zhuǎn)升降組件的扭矩傳遞至扭矩傳感器的扭矩傳遞組件5。

 
圖 1 電動、氣動扭矩扳子在線檢測裝置立體結(jié)構(gòu)圖

      1.旋轉(zhuǎn)內(nèi)套筒組件包括依次轉(zhuǎn)動設(shè)置在固定外套內(nèi)部且之間固定連接的螺旋套筒和碟簧套筒，螺旋套筒和碟簧套筒的內(nèi)部連通設(shè)置，螺旋套筒的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有內(nèi)螺紋。
 
      2.旋轉(zhuǎn)升降組件包括螺紋配裝設(shè)置在螺旋套筒內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)螺栓。

 
圖 2 扭矩扳手檢測裝置立體結(jié)構(gòu)圖

      3.彈性組件為設(shè)置在碟簧套筒內(nèi)部的碟簧組。
 
      4.扭矩傳遞組件包括設(shè)置在彈性組件與扭矩傳感器之間的頂桿；其中頂桿包括上下滑動配裝設(shè)置在碟簧套筒內(nèi)部并與彈性組件相接觸的頂桿大頭，以及一體連接設(shè)置在頂桿大頭下方，且底端與扭矩傳感器具有一定間距的頂桿小頭，頂桿小頭的底端開設(shè)有方孔，扭矩傳感器的底端設(shè)置有與方孔匹配的方軸。
 
      5.頂桿大頭的外側(cè)壁上豎向設(shè)置有若干導(dǎo)向鍵，碟簧套筒的內(nèi)側(cè)壁上豎向開設(shè)有分別與導(dǎo)向鍵相配裝的若干導(dǎo)向槽。
 
      6.升降加載機構(gòu)包括頂端與頂桿大頭相接觸的傳力套、固定設(shè)置在傳力套底端的頂盤以及活塞桿端與頂盤底端相固定的液壓缸，頂桿小頭滑動配裝設(shè)置在傳力套的內(nèi)部，扭矩傳感器通過與頂盤相固定的傳感器固定座設(shè)置在傳力套的內(nèi)部。
 
      7.傳力套和頂盤的外圍套設(shè)有導(dǎo)向套，傳力套和頂盤滑動配裝設(shè)置在導(dǎo)向套的內(nèi)部，導(dǎo)向套固定設(shè)置在與箱體相固定的定位支架上。
 
      8.螺旋套筒和碟簧套筒分別通過嵌裝設(shè)置在固定外套內(nèi)部的軸承，轉(zhuǎn)動設(shè)置在固定外套內(nèi)。
 
      9.箱體的底端設(shè)置有若干萬向輪。
 
二、功能特點
      1.滾動代替固定，實現(xiàn)高精度測量：通過角接觸球軸承的設(shè)置，保證了旋轉(zhuǎn)升降組件與固定外套之間存在旋轉(zhuǎn)自由度，實現(xiàn)了螺栓扭矩的動態(tài)測量，避免了測量結(jié)果受到較大滑動摩擦的影響，使得測量準確度更高。
 
      2.動靜結(jié)合實現(xiàn)異相測量：旋轉(zhuǎn)螺栓可旋轉(zhuǎn)720，相位動態(tài)變化，扭矩傳感器靜態(tài)高精度測量，相位不能變化；通過雙導(dǎo)向鍵的設(shè)置，實現(xiàn)上下兩部分加載與測量的分離。
 
      3.扭矩傳感器傳扭不傳力：雙導(dǎo)向鍵以及頂柱上方孔的設(shè)置，保證了扭矩傳感器的軸線移動自由度，使得扭矩傳感器在準確測量扭矩的同時，不受軸向力的影響，實現(xiàn)高精度測量的同時，避免了軸向加載對扭矩傳感器的影響。
 
      4.圓周均勻加載，保證剛度及平衡性：采用傳力套傳遞液壓缸的推力至碟簧組，剛度好、平衡性高；扭矩傳感器設(shè)置在傳力套內(nèi)部，避免外力的干涉損壞。
 
      5.多規(guī)格蝶簧組合，保證多量程匹配：采用三種以上規(guī)格的蝶簧組成蝶簧組，通過調(diào)節(jié)液壓缸的推力來調(diào)節(jié)蝶簧組的負荷，以滿足不同量程的要求。
 
      6.高速扭矩測量儀表：采用1600次/秒以上采樣頻率的高速扭矩測量儀表，保障測量數(shù)據(jù)的準確。
 
三、目標實現(xiàn)
      在升降加載機構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置扭矩傳感器，并通過扭矩傳遞組件將旋轉(zhuǎn)升降組件的扭矩傳遞至扭矩傳感器，扭矩傳感器傳扭不傳力，升降加載機構(gòu)在對彈性組件進行加載時不會對扭矩傳感器產(chǎn)生影響，因此在扭矩檢測時，無需對扭矩傳感器進行安裝、拆卸，檢測十分方便，大大地提高了儀器校驗檢測準確度。升降加載機構(gòu)對彈性組件的加載十分方便，僅需通過液壓缸的活塞桿伸長作用即可實現(xiàn)，并且能夠調(diào)節(jié)彈性組件的負荷，以滿足不同量程的要求。頂桿大頭上下滑動配裝設(shè)置在碟簧套筒內(nèi)部，并與彈性組件相接觸。頂桿小頭一體連接設(shè)置在頂桿大頭下方，且底端與扭矩傳感器具有一定間距。頂桿小頭的底端開設(shè)有方孔，扭矩傳感器的底端設(shè)置有方軸，方軸設(shè)置在方孔內(nèi)部，頂桿和扭矩傳感器通過方孔和方軸配合，保證兩者相位相同的同時，又可以實現(xiàn)軸向相對微位移。
 
      電動、氣動扭矩扳子在線檢測裝置設(shè)計完全符合JJF1610-2017《電動、氣動扭矩扳子校準規(guī)范》要求，儀器校驗檢測過程模擬實際工作狀態(tài)，操作方法與規(guī)范保持一致，測量結(jié)果與規(guī)范方法等效，具有很強的實用性。

• 上一篇：車輪踏面輪廓檢測儀校驗方法及裝置研究
• 下一篇：如何對人工氣候箱進行校驗