[實(shí)用新型]輪式軸端扭矩傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320082554.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN203132750U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱牧之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱牧之
• 主分類號(hào): G01L3/22
• 分類號(hào): G01L3/22
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 李海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種輪式軸端扭矩傳感器，尤其在平行結(jié)構(gòu)布置下，在安裝空間較小機(jī)構(gòu)上或要求結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器，使用兩組聯(lián)軸器將傳感器安裝在動(dòng)力源與負(fù)載之間，動(dòng)力與負(fù)載設(shè)備需固定，傳感器基座也需要固定可靠，動(dòng)力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度要求高。另一種法蘭式扭矩傳感器，其轉(zhuǎn)子一端安裝于傳動(dòng)端，另一端直接和負(fù)載端聯(lián)接，能夠便捷地安裝到傳動(dòng)系統(tǒng)中。除此之外，傳感器中內(nèi)置了轉(zhuǎn)速測(cè)量單元。這種超薄型法蘭鏈接結(jié)構(gòu)形式，適用于測(cè)試臺(tái)架應(yīng)用，如發(fā)動(dòng)機(jī)、測(cè)功機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)、車輪載荷模擬試驗(yàn)臺(tái)、變速箱和泵等試驗(yàn)臺(tái)等應(yīng)用。這兩種結(jié)構(gòu)都存在缺陷，第一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜且及占空間，安裝不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生附加彎矩。第二種雖結(jié)構(gòu)緊湊但仍存在安裝中心對(duì)準(zhǔn)問題，且仍為直線布置，無法滿足特殊的空間布局要求，傳感器容易損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便于安裝，精度高，節(jié)省空間，并可承受來自于傳動(dòng)件的徑向力和彎矩的帶輪、鏈輪或齒輪傳動(dòng)的軸端扭矩傳感器。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：本實(shí)用新型其一端設(shè)有應(yīng)變軸，該應(yīng)變軸設(shè)有安裝傳動(dòng)軸的安裝孔，應(yīng)變軸上設(shè)有應(yīng)變片；應(yīng)變軸的另一端設(shè)外罩，外罩和應(yīng)變軸之間設(shè)有整流濾波電路及信號(hào)放大電路、外繞組線圈及鐵心、內(nèi)繞組線圈及鐵心，外罩外設(shè)有接線盒和電源激磁電路及信號(hào)處理電路。

所述外罩上設(shè)有固定外罩的固定座。

所述整流濾波電路及信號(hào)放大電路外設(shè)護(hù)套。

所述安裝孔內(nèi)端部設(shè)固定孔，所述傳動(dòng)軸通過固定螺釘、鍵連接在應(yīng)變軸安裝孔內(nèi)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型在應(yīng)變軸上開設(shè)安裝孔，將傳動(dòng)軸通過相關(guān)連接件連接至安裝孔內(nèi)，省略了聯(lián)軸器的連接，應(yīng)變軸和傳動(dòng)軸的直接連接，不但使連接精度大為提高，且結(jié)構(gòu)更加緊湊、節(jié)省空間。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1應(yīng)變軸，2傳動(dòng)套，3軸承，4外罩，5?護(hù)套，6整流濾波電路及信號(hào)放大電路，7接線盒?，8電源激磁電路及信號(hào)處理電路，9外繞組線圈及鐵心，10內(nèi)繞組線圈及鐵心，11固定座，12軸端固定螺釘，13應(yīng)變片，14傳動(dòng)輪，15鍵，16傳動(dòng)軸。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型其一端設(shè)有應(yīng)變軸1，該應(yīng)變軸1設(shè)有安裝傳動(dòng)軸16的安裝孔，應(yīng)變軸1上設(shè)有應(yīng)變片13；應(yīng)變軸1的另一端設(shè)外罩4，外罩4和應(yīng)變軸1之間設(shè)有整流濾波電路及信號(hào)放大電路6、外繞組線圈及鐵心9、內(nèi)繞組線圈及鐵心10，外罩4外設(shè)有接線盒7和電源激磁電路及信號(hào)處理電路8。

所述外罩4上設(shè)有固定外罩4的固定座11。

所述整流濾波電路及信號(hào)放大電路6外設(shè)護(hù)套5。

所述安裝孔內(nèi)端部設(shè)固定孔，所述傳動(dòng)軸16通過固定軸端固定螺釘12、鍵連15接在應(yīng)變軸1安裝孔內(nèi)。

本實(shí)用新型適用于安裝在傳動(dòng)軸16的端部，測(cè)量傳動(dòng)軸16的負(fù)載扭矩，包括應(yīng)變軸1，傳動(dòng)套2，軸承3、護(hù)套5，外罩4，接線盒7，固定座11，內(nèi)繞組線圈及鐵心10、外繞組線圈及鐵心9等，應(yīng)變軸1一端有傳動(dòng)軸安裝孔，孔內(nèi)開有鍵槽，應(yīng)變軸1的中部有凸臺(tái)通過螺釘與傳動(dòng)套2連接，傳動(dòng)套2上有法蘭用于安裝傳動(dòng)輪14、鏈輪、齒輪等傳動(dòng)件。

工作時(shí)，電機(jī)等動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)安裝在傳動(dòng)套2外表面的傳動(dòng)輪14、鏈輪、齒輪等旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過法蘭、應(yīng)變軸1、鍵15帶動(dòng)傳動(dòng)軸16轉(zhuǎn)動(dòng)。向傳感器提供±15V電源，激磁電路產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過外繞組線圈上靜止的電源初級(jí)線圈傳遞至內(nèi)繞組線圈上旋轉(zhuǎn)的電源次級(jí)線圈，獲得的交流電源通過應(yīng)變軸1上護(hù)套5內(nèi)的整流濾波電路產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)應(yīng)變軸1受扭時(shí)，應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過護(hù)套5內(nèi)的信號(hào)放大器放大成1.５V±1V的強(qiáng)信號(hào)，再通過V/F轉(zhuǎn)換器變換成頻率信號(hào)，通過內(nèi)繞組線圈上的旋轉(zhuǎn)的信號(hào)初級(jí)線圈傳遞至外繞組線圈上靜止的信號(hào)次級(jí)線圈，再經(jīng)過接線盒內(nèi)的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與傳動(dòng)軸16承受的扭矩成正比的頻率信號(hào)，既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。由于該傳感器動(dòng)--靜鐵心之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙，加之傳感器軸上電源、整流濾波電路及信號(hào)放大電路6都密封在金屬外罩4之內(nèi)，形成有效的屏蔽，因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。本傳感器精度可達(dá)±0.2%～±0.5%（F.S）。