[發明專利]扭矩計量裝置

有效

• 申請號: 201610020544.3
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105547550B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 游志偉;董紅濤;江平;肖根升;李陸俊;胡廣存
• 申請（專利權）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: G01L3/14
• 分類號: G01L3/14
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所 43211
• 代理人: 胡亮

本發明公開了一種扭矩計量裝置，包括安裝腔，安裝腔內水平滑動設有活塞，活塞第一端的端部與安裝腔圍設成密封的滑油腔，滑油腔與用于向其供給滑油的輸油管路連通，輸油管路中設有用于測量滑油腔內的壓力的壓力測量件，活塞的第一端的端面設有與外部油路連通以使滑油腔內的滑油向外流出的泄露孔；還包括轉動設置且工作時產生沿軸向的軸向力的中介齒輪，中介齒輪裝設于活塞上，以當其扭轉產生沿軸向的軸向力時推動與其相連的活塞水平滑動以擠壓滑油腔內的滑油，壓力測量元件測量滑油腔的壓力以得到中介齒輪傳遞扭矩的大小。采用本發明的扭矩計量裝置計量扭矩時，計量精度高、信號響應速度快、可靠性高，且扭矩計量裝置的結構簡單、易于維護。

技術領域

本發明涉及航空發動機領域，特別地，涉及一種扭矩計量裝置。

背景技術

在高精大功率傳動領域，動態扭矩的準確測量及反饋對整個動力系統具有重要意義。現有的扭矩測量方法按原理主要有平衡力法、能量轉換法和傳遞法三大類。

傳統意義上的平衡力法主要通過測量機體對主軸的反扭矩來實現，由于系統響應慢，無法實現動態扭矩測量；能量轉換法是通過能量守恒定律，利用熱能、電能等其他參數來測量扭矩的一種間接測量方法，測量誤差高，不經常使用；傳遞法主要通過測量傳遞扭矩的彈性元件物理參數的變化來測量傳遞的扭矩，有應變式、光電式、磁電式等方法，傳遞法使用廣泛，但是由于結構復雜、響應頻率有限，難以制造等，在某些特定場合并不適用。

目前在斜齒傳動中，主要通過磁電式等傳遞法測量扭矩，均屬于間接測量，存在傳遞信號滯后、系統不穩定，維護困難等一系列問題，尤其在航空航天等高精領域使用效果并不十分滿意。

發明內容

本發明提供了一種扭矩計量裝置，以解決現有的扭矩測量方法存在的信號傳遞滯后、系統不穩定及維護困難的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種扭矩計量裝置，包括安裝腔，安裝腔內水平滑動設有活塞，活塞第一端的端部與安裝腔圍設成密封的滑油腔，滑油腔與用于向其供給滑油的輸油管路連通，輸油管路中設有用于測量滑油腔內壓力的壓力測量件，活塞的第一端的端面設有與外部油路連通以使滑油腔內的滑油向外泄露的泄露孔；還包括轉動設置且工作時產生沿軸向的軸向力的中介齒輪，中介齒輪裝設于活塞上，以當其扭轉產生沿軸向的軸向力時推動與其相連的活塞水平滑動以擠壓滑油腔內的滑油，壓力測量元件測量滑油腔的壓力以得到中介齒輪傳遞扭矩的大小。

進一步地，活塞的外圓上裝設有第一軸承，中介齒輪的齒輪軸卡設于第一軸承的外環上；扭矩計量裝置還包括設置于活塞的外圓上以使第一軸承的內環與活塞固定的鎖緊件。

進一步地，活塞的外圓上設有呈環形的用于對第一軸承沿活塞的軸向進行限位的限位臺階，鎖緊件為與活塞的外圓螺紋連接的鎖緊螺母，第一軸承的內環在鎖緊螺母的作用下與限位臺階抵頂。

進一步地，扭矩計量裝置還包括用于支承中介齒輪的機匣，機匣上設有用于安裝中介齒輪的齒輪軸的安裝孔，中介齒輪通過第二軸承支承于安裝孔內。

進一步地，扭矩計量裝置還包括與機匣相連以封堵安裝孔的密封蓋，密封蓋上靠近安裝孔的端面內凹形成安裝腔，安裝腔呈環形，活塞的第一端卡設于安裝腔內且與安裝腔圍設成滑油腔。

進一步地，活塞的外圓上設有呈環形的圓盤部，圓盤部的外環面與安裝腔的內環面抵頂。

進一步地，圓盤部與安裝腔之間設有用于密封兩者之間的間隙的第二密封件，第二密封件設置于圓盤部的外圓上。

進一步地，滑油腔內設有用于限制活塞的最大偏移量并調節中介齒輪沿其軸向的位置的調節構件，調節構件與活塞的第一端的端面相對設置，且滑油腔內的滑油通過調節構件與活塞的第一端的端面之間的間隙進入泄露孔內。