本發(fā)明屬于傳感測(cè)量用具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備。

背景技術(shù)：

動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備主要應(yīng)用在動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定上，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，提供一定的扭矩輸出，具備轉(zhuǎn)速、扭矩雙參數(shù)不定額變比的特性。該裝備專業(yè)性較強(qiáng)，外部市場(chǎng)應(yīng)用較少，經(jīng)調(diào)研未在國內(nèi)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行動(dòng)扭測(cè)試設(shè)備的供給公司。近年來，動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的標(biāo)定僅僅停留在靜態(tài)標(biāo)定的階段，也就是標(biāo)定時(shí)僅存在扭矩信息，不能供給轉(zhuǎn)速輸出，結(jié)合動(dòng)扭傳感器的標(biāo)定需要，必須對(duì)該裝備進(jìn)行統(tǒng)一研制。

國內(nèi)的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器應(yīng)用市場(chǎng)較大，但是主要被國外產(chǎn)品所壟斷，國內(nèi)生產(chǎn)的動(dòng)扭傳感器在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)動(dòng)態(tài)性能不穩(wěn)定，其根本問題就在于傳感器出廠時(shí)并未進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試；國外有個(gè)別的公司自行研制了動(dòng)扭傳感器的標(biāo)定設(shè)備，但是其對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器價(jià)格昂貴、維修復(fù)雜、訂貨周期長(zhǎng)，大范圍推廣存在難點(diǎn)。

因此，如何完成動(dòng)扭傳感器出廠前的動(dòng)態(tài)測(cè)試，標(biāo)示上傳感器的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，設(shè)計(jì)一款速度、扭矩雙參數(shù)協(xié)調(diào)變化的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決以上所述的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的能夠?qū)崿F(xiàn)速度、扭矩雙參數(shù)協(xié)調(diào)調(diào)整的動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備，其技術(shù)方案如下：

動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備，其特征在于，包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)、軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)、采樣處理結(jié)構(gòu)、中央處理結(jié)構(gòu)、框體支架結(jié)構(gòu)、觸屏顯示結(jié)構(gòu)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)包括電機(jī)，電機(jī)的定子部分和框體支架結(jié)構(gòu)固定連接，電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分驅(qū)動(dòng)軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)；軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)一端通過皮帶連接電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，另一端通過皮帶和負(fù)載連接；采樣處理結(jié)構(gòu)、中央處理結(jié)構(gòu)、觸屏顯示結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)觸屏控制、信號(hào)采集、信息比對(duì)以及結(jié)果輸出；通過點(diǎn)選觸屏顯示結(jié)構(gòu)使得中央處理結(jié)構(gòu)控制采樣處理結(jié)構(gòu)完成信息比對(duì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定。

優(yōu)選方式為，框體支架結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合焊接、螺釘固接連為一體，外殼采用橫向拉門結(jié)構(gòu)，通過電氣設(shè)計(jì)，必須先進(jìn)行橫向關(guān)閉拉門，整臺(tái)設(shè)備內(nèi)部才能上電操作，保證動(dòng)扭傳感器標(biāo)定的安全性。

優(yōu)選方式為，軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)兩端皮帶傳導(dǎo)電機(jī)端進(jìn)行降速增扭，負(fù)載端進(jìn)行降扭增速，增降比均為1:3。

優(yōu)選方式為，軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)處設(shè)置有皮帶張緊裝置，皮帶張緊裝置包括擺架和調(diào)節(jié)螺母，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母，使得擺架進(jìn)行擺動(dòng)，從而改變皮帶輪之間的中心距來調(diào)節(jié)皮帶的張緊力。

優(yōu)選方式為，軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)上設(shè)置有三個(gè)軸承座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支撐，軸承座的旋轉(zhuǎn)支撐部分靠近皮帶輪處軸承為圓柱滾子軸承，能承受較大的皮帶張力，中間部位的軸承座內(nèi)部采用深溝球軸承，減小中間傳輸?shù)哪Σ磷枇Γ訙?zhǔn)確的進(jìn)行扭矩以及轉(zhuǎn)速信息傳輸。

優(yōu)選方式為，動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備側(cè)面放置一蓄水池，通過抽水泵進(jìn)行水的循環(huán)流動(dòng)對(duì)軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的負(fù)載端進(jìn)行冷卻降溫。

優(yōu)選方式為，框體支架結(jié)構(gòu)開設(shè)內(nèi)部狀態(tài)觀測(cè)小窗口，在框架內(nèi)部設(shè)置照明燈。

本發(fā)明提供的動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備，在使用的時(shí)候，六個(gè)組成部分分別從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件電氣設(shè)計(jì)、軟件算法設(shè)計(jì)三大部分支撐動(dòng)扭傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定的精確、穩(wěn)定測(cè)試。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)是動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的動(dòng)力源，電機(jī)選擇變頻電機(jī)，通過頻率的變化控制轉(zhuǎn)速變化，變頻電機(jī)定子部分和框體支架結(jié)構(gòu)固定連接，轉(zhuǎn)子部分驅(qū)動(dòng)軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，采樣處理結(jié)構(gòu)、中央處理結(jié)構(gòu)、觸屏顯示結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)觸屏控制、信號(hào)采集、信息比對(duì)以及結(jié)果輸出。軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)一端通過皮帶連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，另一端通過皮帶和負(fù)載連接，負(fù)載為電渦流測(cè)功機(jī)，其加載測(cè)試可靠性、穩(wěn)定性較高，負(fù)載的轉(zhuǎn)速從電機(jī)端傳遞過來，另一端跟負(fù)載連接實(shí)現(xiàn)加載，兩端皮帶均為三根皮帶傳輸。軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)距離跨度較大，設(shè)置三個(gè)軸承座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支撐，保證較高的同軸旋轉(zhuǎn)精度?？蝮w支架結(jié)構(gòu)框體為鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合焊接、螺釘固接連為一體，外殼采用橫向拉門結(jié)構(gòu)，進(jìn)行兩端拉門，為了便于電氣維護(hù)，在側(cè)面以及背面進(jìn)行電氣柜開門。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明彌補(bǔ)了國內(nèi)市場(chǎng)上動(dòng)態(tài)扭矩傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的空白及缺項(xiàng)，為動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定提供了可能性。

（2）本發(fā)明將安全因素考慮為第一要素，由于動(dòng)扭標(biāo)定轉(zhuǎn)速與扭矩的乘積和功率相關(guān)，隨著轉(zhuǎn)速扭矩增加、功率增大，發(fā)熱也變大不安全因素難以控制，因此本設(shè)備必須關(guān)門才能上電操作，并留有觀測(cè)窗口，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

（3）本發(fā)明應(yīng)用了觸屏技術(shù)，和數(shù)控加工中心具備類似的觸屏操作，可以在觸屏上選擇加載的控制流程，可以方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出存儲(chǔ)。

（4）本發(fā)明傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定時(shí)，采用滑鍵結(jié)構(gòu)，傳感器拆裝方便，易于標(biāo)定效率的提高。

（5）本發(fā)明的控制采用plc，現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力較強(qiáng)，利于傳感器標(biāo)定精度的本質(zhì)提高。

（6）本發(fā)明電機(jī)基座與支架之間加裝了減振器，減少了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電機(jī)擾動(dòng)帶來的系統(tǒng)振動(dòng)，也減少了測(cè)試過程中的噪聲。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為本發(fā)明皮帶傳動(dòng)中皮帶結(jié)構(gòu)部分示意圖；

圖3為本發(fā)明軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)部分示意圖；

圖4為本發(fā)明皮帶傳動(dòng)張緊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)滑鍵部分示意圖；

圖6為本發(fā)明動(dòng)殼體與地之間的連接視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備由電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)、軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)、采樣處理結(jié)構(gòu)、中央處理結(jié)構(gòu)、框體支架結(jié)構(gòu)、觸屏顯示結(jié)構(gòu)等六部分組成。六個(gè)組成部分分別從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件電氣設(shè)計(jì)、軟件算法設(shè)計(jì)三大部分支撐動(dòng)扭傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定的精確、穩(wěn)定測(cè)試。

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)1是動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的動(dòng)力源，電機(jī)為4極45kw變頻電機(jī)，頻率的變化范圍：1-130hz，轉(zhuǎn)速控制在0-3500rpm，電機(jī)定子部分和框體支架結(jié)構(gòu)5固定連接，轉(zhuǎn)子部分驅(qū)動(dòng)軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)2轉(zhuǎn)動(dòng)，采樣處理結(jié)構(gòu)3、中央處理結(jié)構(gòu)4、觸屏顯示結(jié)構(gòu)6是動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)觸屏控制、信號(hào)采集、信息比對(duì)以及結(jié)果輸出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)1橫臥于框體支架結(jié)構(gòu)5底部，在電機(jī)及支架部分設(shè)置了2個(gè)減振器用以保證整體設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)2一端通過皮帶連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)1，另一端通過皮帶和負(fù)載連接，負(fù)載為電渦流測(cè)功機(jī)，其加載測(cè)試可靠性、穩(wěn)定性較高，負(fù)載的轉(zhuǎn)速為20-3600rpm，可以吸收功率45kw。皮帶輪上有的皮帶溝槽，兩端皮帶均為三根皮帶傳輸。皮帶選用繩芯結(jié)構(gòu)，202為頂膠、203為抗拉體、204為底膠、205為包布。由于軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)2距離跨度較大，設(shè)置三個(gè)軸承座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支撐，保證較高的同軸旋轉(zhuǎn)精度。如圖3所示214為傳動(dòng)軸系，軸承座211旋轉(zhuǎn)支撐部分靠近皮帶輪處軸承為圓柱滾子軸承215，其中213為軸承端蓋，用內(nèi)六角圓柱頭螺釘212將軸承從軸向緊固在軸承座211上，這種軸承的選取能使軸系在張力處承受較大的皮帶拉力。中間部位的軸承座內(nèi)部采用深溝球軸承216，這樣可以減小中間傳輸?shù)哪Σ磷枇Γ訙?zhǔn)確的進(jìn)行扭矩以及轉(zhuǎn)速信息傳輸。軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)2兩端皮帶傳導(dǎo)電機(jī)端進(jìn)行降速增扭，負(fù)載端進(jìn)行降扭增速，增降比均為1:3，此外，為了保證傳輸?shù)倪B續(xù)性均設(shè)置了皮帶張緊裝置如圖4所示。該裝置為擺架式定期改變皮帶輪之間的中心距來調(diào)節(jié)帶的張緊力，使帶在松垮以后重新張緊。224為擺架，調(diào)整時(shí)，先松開227固定螺釘，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母225，使得擺架向下擺動(dòng)，調(diào)整到指定位置，鎖死225調(diào)節(jié)螺母，然后固定緊固螺釘227，將電機(jī)調(diào)到所需要的位置。軸系傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)2被測(cè)傳感器的連接為了結(jié)構(gòu)的緊湊性，如圖5所示，聯(lián)軸器部分采用滑鍵結(jié)構(gòu)，便于安裝及拆卸。其中，231、233為左右兩端軸套，235為傳動(dòng)軸，安裝被測(cè)傳感器時(shí)，231、233可以向兩端滑動(dòng)，將傳感器放倒指定位置，再滑動(dòng)231、233到軸上。234為傳動(dòng)用的鍵，通過232固定螺釘固定在234軸上。負(fù)載端將吸收能力轉(zhuǎn)化為熱，為降低溫度，由于水的比熱容較大，用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，在動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備側(cè)面放置一蓄水池，通過抽水泵進(jìn)行水的循環(huán)流動(dòng)。

采樣處理結(jié)構(gòu)3配置一臺(tái)高精度雙量程動(dòng)態(tài)扭矩傳感器，該傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，將標(biāo)定信息傳輸給中央處理結(jié)構(gòu)4。中央處理結(jié)構(gòu)4采用plc進(jìn)行控制，其工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾性能較高。

框體支架結(jié)構(gòu)5外殼采用橫向拉門結(jié)構(gòu)，通過電氣設(shè)計(jì)，必須先進(jìn)性橫向關(guān)閉拉門，整臺(tái)設(shè)備內(nèi)部才能上電操作，保證動(dòng)扭傳感器標(biāo)定的安全性?？蝮w支架結(jié)構(gòu)5和地面通過地腳螺栓連接，地腳螺栓在地面開槽后預(yù)埋螺栓再進(jìn)行水泥澆灌，如圖6所示。除此以外框體支架結(jié)構(gòu)5開設(shè)內(nèi)部狀態(tài)觀測(cè)小窗口，在框架內(nèi)部設(shè)置照明燈。

總之，本發(fā)明彌補(bǔ)了國內(nèi)市場(chǎng)上動(dòng)態(tài)扭矩傳感器動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝備的空白及缺項(xiàng)，為動(dòng)扭傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定提供了可能性。設(shè)計(jì)之初將安全因素考慮為第一要素，由于動(dòng)扭標(biāo)定轉(zhuǎn)速與扭矩的乘積和功率相關(guān)，隨著轉(zhuǎn)速扭矩增加、功率增大，發(fā)熱也變大不安全因素難以控制，因此本設(shè)備必須關(guān)門才能上電操作，并留有觀測(cè)窗口，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。此外，本發(fā)明應(yīng)用了觸屏技術(shù)，和數(shù)控加工中心具備類似的觸屏操作，可以在觸屏上選擇加載的控制流程，可以方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出存儲(chǔ)。