[發明專利]一種旋轉軸軸向力測量裝置

有效

• 申請號: 201610123719.3
• 申請日: 2016-03-05
• 公開（公告）號: CN105784246B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 楊兆建;蔡文安;王義亮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12
• 代理公司: 太原倍智知識產權代理事務所(普通合伙) 14111
• 代理人: 戎文華

一種旋轉軸軸向力測量裝置，所述測量裝置是套設固定在旋轉軸上，并通過單向力傳感器及其信號線連接有套設在旋轉軸上的滑環構成；本裝置結構簡單，價格低廉，安裝方便，數據傳輸穩定可靠。

技術領域

本發明涉及一種旋轉軸軸向力的測量方法，是一種應用于測量通用旋轉軸軸向力的新裝置。

背景技術

旋轉機械，如汽輪機、電動機、風機、升降機等等，在現實應用非常廣泛，其轉子系統在工作過程中因機械自身結構或是在載荷的作用下會產生一定的軸向力。軸向載荷直接影響到了軸承的選型，軸向力偏大直接導致加劇軸承的磨損與老化，造成旋轉件與靜止件相互摩擦與碰撞，產生較大的振動與噪音，嚴重的將影響轉子系統的正常運行。所以有必要對旋轉軸的軸向力進行有效的測量，這對相關轉子機械的設計、選型與安全生產具有很大的幫助。

目前通過查閱相關資料得知軸向力測量方面的專利信息如下：

公開號為204666292U公開的“一種屏蔽泵軸向力實時測試裝置”，公開號為103967805A公開的 “一種泵軸軸向力測量裝置”，前者通過在泵內加載接力桿，通過傳力桿進行傳力，拉壓傳感器接受傳力信號對屏蔽泵軸向力的變化進行實時監控。后者將軸桿通過其前端的連接螺套與泵軸前端固定連接隨泵軸轉動，軸桿將泵軸的軸向滑移作用力傳遞給壓力傳感器裝置，通過調節調節絲桿，觀察軸向間隙變化與軸向力的變化關系，通過壓力傳感器裝置輸出的壓力信號，檢測泵葉輪軸系的軸向受力狀況。這兩個專利多對泵的進行了改動，沒有整體的測量方法，通用性不強，實施難度大，另外還存在密封問題。

公開號為104483055A公開的“一種三相感應電機轉子軸承軸向力測量裝置及測量方法”，在電機后端蓋上設有螺栓、帶顯示儀的測力傳感器、冷卻潤滑油和電機轉軸；其中，后端蓋上有安裝定位環板、中心螺栓孔、導線引出孔和定位孔，測量時，先將測量裝置安裝好，然后通過理論計算軸向力的大小，通過調節螺栓，使測力傳感器具有一定預緊力，起動電機，觀察測力傳感器的顯示儀的力值變化。這種測力裝置每次測量需要調節預緊力，而且不能消除電機過程中振動對其影響，容易出現松動，偏移等情況，隨機因素比較多，測量結果穩定性與可靠性低。

公開號為105092129A公開的“一種旋轉機械的軸向力測試裝置及其測試方法”，電機與泵之間的傳遞軸之間加裝轉軸，在轉軸上安裝軸承，通過將軸承外圈、力傳感器、補償環與外殼體的安裝座連接在一起。在設備運行過程，軸向力通過軸承呈遞給傳感器繼而得到數據。這種測試裝置不需要改變泵體自身結構，安裝也比較方便。但是存在軸向易發生竄動間隙，另外軸承外圈與安裝座之間的預緊力也難以控制，測試裝置的穩定性，精確度難以保證。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的局限性，提供一種結構簡單、價格低廉、以及測量簡單可靠的旋轉軸軸向力測量裝置。

本發明所采取的技術方案如下。

一種旋轉軸軸向力測量裝置，包括傳感器單元和信號傳輸單元；其特征在于：所述傳感器單元和所述信號傳輸單元是分別套設在同一旋轉軸的不同位置，并通過信號線連接構成旋轉軸軸向力測量裝置；

所述傳感器單元是由兩個對應的連接盤套設夾持并固定有一與所述旋轉軸表面緊貼的單向壓力傳感器，以及再次通過兩個對應的聯軸器套設夾持并固定有兩個對應的連接盤構成；所述單向壓力傳感器的兩端受力平面夾持在兩對稱的連接盤之間，通過內六角螺栓緊固在一起，通過六角螺栓將連接盤分別與聯軸器緊固成一體，最后將旋轉軸與聯軸器對接在一起；在旋轉軸上加上信號傳輸單元，通過信號線將單向力傳感器輸出端與滑環轉子端連接一起，通過滑環定子輸出，構成整個測量裝置；

所述信號傳輸單元是由滑環定子內套設有滑環轉子并相對轉動構成，滑環轉子與單向壓力傳感器通過信號線連接，在旋轉軸的旋轉過程中，通過單向壓力傳感器及其信號線將旋轉軸軸向力輸出給滑環并通過滑環定子輸出。

其的所述旋轉軸是實心旋轉軸或者是空心旋轉軸。