[發明專利]一種扭矩轉速檢測裝置

有效

• 申請號: 201310457027.9
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103499407A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 朱建新;吳新榮;凡知秀;單葆巖;張偉
• 申請（專利權）人: 山河智能裝備股份有限公司
• 主分類號: G01L3/16
• 分類號: G01L3/16;G01P3/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種扭矩轉速檢測裝置。

背景技術

目前旋挖鉆機等鉆機動力頭扭矩檢測基本為靜態檢測。如圖7所示，鉆桿1，臂桿10，銷軸11，拉力傳感器12。具體檢測方法為：在鉆桿1上垂直連接一根臂桿10，拉力傳感器12通過銷軸11與臂桿10鉸接，并且垂直于鉆桿1與臂桿10組成的平面，拉力傳感器12另一端固定。檢測時，從拉力傳感器11讀得傳感器所受拉力F₁，再乘以臂桿長度L₁，則得到鉆桿1的輸出扭矩，也就是動力頭的輸出扭矩。但這種方法只能得到動力頭靜止（不旋轉）時的扭矩，只能用于檢測動力頭的最大輸出扭矩，不能測得動力頭旋轉時對應轉速的輸出扭矩，亦即不能測得動力頭的扭矩-轉速輸出曲線。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足提供一種簡單易行，既可檢測動力頭等動力輸出裝置的靜態輸出扭矩，又可檢測動力頭等動力輸出裝置的動態轉速與扭矩，還可以通過數據處理從顯示終端輸出動力頭的扭矩-轉速輸出曲線的扭矩轉速檢測裝置。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

一種扭矩轉速檢測裝置，包括與鉆桿連接的轉盤，所述轉盤下方設有底座，所述轉盤可隨鉆桿同軸旋轉，所述底座為固定連接不旋轉，所述底座上安裝有至少一個制動器，所述制動器包括制動器座、摩擦片組件、杠桿和油缸，所述制動器座活動安裝在所述底座上，所述制動器座與拉壓傳感器的一端連接，所述拉壓傳感器的另一端與所述底座連接，所述摩擦片組件包括上摩擦片、下摩擦片和復位裝置，所述上摩擦片和下摩擦片分別設置在所述轉盤的上方和下方，所述上摩擦片和下摩擦片通過復位裝置分別安裝在一根杠桿的一端，所述兩根杠桿的另一端通過油缸連接，杠桿的中部通過支架安裝在所述制動器座上，所述油缸伸長使得所述杠桿通過所述復位裝置頂壓上、下摩擦片將所述轉盤壓緊。

所述底座上安裝有檢測所述轉盤轉速的轉速傳感器。

所述底座上設有圓弧形滑槽，所述制動器座通過銷軸活動安裝在所述底座的所述圓弧形滑槽內，所述拉壓傳感器沿所述底座圓弧形滑槽中心圓弧的切線方向安裝，所述圓弧形滑槽開設在以所述轉盤旋轉軸心為中心的所述底座的圓周上，并且所述滑槽圓弧與所述圓周同心，使得所述制動器活動安裝在以所述轉盤旋轉軸心為中心的圓周上。

所述拉壓傳感器一端與所述底座鉸接，另一端與所述制動器座通過所述制動器座下方的銷軸鉸接，使得所述銷軸在所述拉壓傳感器的彈性變形范圍內在所述底座滑槽內滑動。

還包括顯示終端，所述拉壓傳感器與所述轉速傳感器采集的信號經過處理和換算轉換成扭矩和轉速數據輸出到顯示終端。

所述復位裝置包括連接軸和復位彈簧，所述連接軸與所述復位彈簧同軸安裝并且設置在所述摩擦片和所述杠桿之間。

所述油缸通過液壓泵站控制。

由于采用上述結構，本發明具有如下優點：

1、本裝置通過改變制動器對轉盤的正壓力來調節制動器對轉盤的摩擦制動力，而在底座上以轉盤軸線為中心的圓周上開設的圓弧形滑槽內安裝制動器，來保證制動器對轉盤的摩擦制動力臂恒定，并且設置連接底座與制動器的拉壓傳感器沿圓弧形滑槽中心圓弧的切線方向布置來測量制動摩擦力，從而可以測得與轉盤同軸連接的動力頭的實時扭矩。

2、本裝置在底座上安裝有轉速傳感器，可以檢測轉盤的實時轉速，也就是動力頭的實時轉速，結合測得的實時扭矩經過數據處理輸出到顯示終端得到動力頭的扭矩-轉速輸出曲線。

3、本裝置通過液壓泵站調節制動器油缸行程，通過杠杠、復位裝置等傳動裝置來壓緊或松開轉盤，操作方便可靠。

4、本裝置通過液壓泵站無極調節制動器油缸的壓力，來模擬不同鉆進阻力的工況，既包括動力頭完全制動（卡死）的工況，也包括在不同鉆進阻力下鉆進的工況，可以測量出動力頭全工況工作過程的實時扭矩-轉速數據。

5、本裝置采集拉壓傳感器與轉速傳感器的數據，經過數據處理，最終輸出到顯示終端上，從而方便直觀檢測和分析數據。

綜上所述，本發明通過控制制動正壓力來改變制動摩擦力從而模擬鉆機鉆進的實際工況，通過測量恒定力臂的摩擦制動力來測得鉆機鉆進的實時輸出扭矩，同時測量鉆機鉆進的轉速，既可檢測鉆機動力頭最大輸出扭矩，也可檢測任意轉速下鉆機動力頭的輸出扭矩與轉速，應用于旋挖鉆機等鉆機的檢測中，為鉆機檢測與動力系統匹配優化提供可靠依據。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構的剖面圖；

圖2是本發明的俯視圖；

圖3是圖2A-A處的剖視圖；