[發明專利]非插入式軸扭矩測量裝置

有效

• 申請號: 200910184116.4
• 申請日: 2009-08-18
• 公開（公告）號: CN101639392A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 朱忠;吳文偉;王鎖泉;謝基榕;尹志勇;鐘榮
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇二研究所
• 主分類號: G01L3/04
• 分類號: G01L3/04
• 代理公司: 無錫華源專利事務所
• 代理人: 方為強;聶漢欽

技術領域

本發明涉及一種測量裝置，尤其是涉及一種非插入式軸扭矩測量裝置。?

背景技術

目前，傳動軸扭矩的測量主要采用測功電機或數字式扭矩測量儀來測量，在進行測量時，這兩種測量裝置都需要裝入被測試的系統中，也就是說要將傳動軸與測功電機或數字式扭矩測量儀連接，安裝、測量的過程非常繁瑣，對安裝的精度要求也較高，否則會影響測量的結果，并且這兩種方法適合在試驗室條件下對傳動軸扭矩進行測試，無法對實際運行設備的傳動軸的扭矩進行實時監測。目前國外有測試儀器公司研制出測量軸扭矩的非插入式測量裝置，其通過由4個電阻應變片組成的應變花測量因扭矩作用而在軸表面產生的剪應變，根據軸的半徑、剪應變、軸的剪切模量等參數計算得到扭矩。該裝置實現了扭矩的非插入式測量，但存在下列問題：1.應變片直接安裝在軸表面，如果軸的剪應變較小，則對應變片的靈敏度要求較高，而且應變片只能使用一次，而每次測量需要使用一個由4個應變片組成的應變花，測量的成本較高。2.裝置采用電池供電和信號無線傳輸，但電池和信號無線發射器等都需要固定在軸上，必然引起質量偏心，對測量的精確度造成影響。?

發明內容

本申請人針對上述的問題，進行了研究改進，提供一種結構簡單、安裝方便、測量精度高的非插入式軸扭矩測量裝置，在不改變被測軸的安裝狀態下，可測量軸的扭矩。?

為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：?

一種非插入式軸扭矩測量裝置，包括：?

兩個主測量臂及兩個輔助測量臂，由絕緣材料制成，呈半圓環形，主測量臂及輔助測量臂的內側分別設有占圓周四分之一的內緣，外側設有外緣，外緣的外表面為圓錐面，外緣由多個縱向槽等分成齒形，主測量臂及輔助測量臂的外表面上設有周向凹槽，使用狀態時，兩個主測量臂內側的內緣對接并卡套在被測軸的一側，兩個輔助測量臂內側的內緣對接并卡套在被測軸的另一側，主測量臂帶內緣側端面與輔助測量臂帶內緣側端面接觸；

兩個主導電環及兩個輔助導電環，呈半圓環形，兩端設有折邊，分別嵌裝在主測量臂及輔助測量臂的外表面上的凹槽中，折邊卡在主測量臂及輔助測量臂之間的接縫中；?

四個壓環，呈半圓環形，內表面為圓錐面，壓環兩兩組合分別套裝在所述主測量臂及輔助測量臂的外緣上，兩個壓環間的接縫與主測量臂和輔助測量臂間的接縫相互交錯設置，壓環通過軸向螺釘分別與主測量臂及輔助測量臂連接并使主測量臂及輔助測量臂壓緊在被測軸上；?

測量片，呈薄片狀，兩端粘貼在兩個主測量臂內側的內緣對接處的外表面上；?

應變片，粘貼在測量片上，其導線分別連接兩個主導電環。?

進一步的：?

所述主導電環及輔助導電環的一側分別設有接線條。?

所述應變片為電阻應變片。?

本發明的技術效果在于：?

本發明公開的一種非插入式軸扭矩測量裝置，結構簡單，安裝方便，各組件的半圓環形結構，無需拆開被測軸的安裝結構，即可實現軸扭矩的非插入式測量而不改變被測系統的安裝狀態，對被測系統的力傳遞、振動噪聲等機械性能的影響較小，提高測量的精確度；本發明的組件安裝后結構緊湊，質量較小，并且環形對稱結構使對被測軸的質量偏心影響較小，同樣可提高測量的精確度；應變片貼裝在測量片上測量，只需一只電阻應變片即可實現測量，并可多次重復使用，降低測試的成本；采用主導電環及輔助導電環構成導電回路的結構，可通過碳刷為應變片供電及采集數據，測試系統的供電、信號傳輸線路等輔助設備不需安裝在被測軸上，簡化了測試系統得供電、信號傳輸線路等輔助設備，提高了測量的可靠性。?

附圖說明

圖1為本發明的三維結構示意圖。?

圖2為本發明的中心剖視圖。?

圖3為圖2的A處放大圖。?

圖4為主測量臂的三維結構示意圖。?

圖5為輔助測量臂的三維結構示意圖。?

圖6為主導電環的三維結構示意圖。?

圖7為輔助導電環的三維結構示意圖。?

圖8為壓環的三維結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。?