[發明專利]用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201710806077.1
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107765637B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 夏繼強;彭慎華;胡雙雪;彭翀;高連生;滿慶豐
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 11619 北京辰權知識產權代理有限公司
• 代理人: 郎志濤

本發明屬于測量裝置技術領域，具體涉及一種用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置及測量方法。本發明所述的用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置，包括減速器、扭矩轉速傳感器和電力測功電機，所述減速器和所述扭矩轉速傳感器之間通過第一聯軸器相連，以用于傳遞扭矩，所述扭矩轉速傳感器和所述電力測功電機之間通過第二聯軸器相連，以用于扭矩加載，所述減速器的輸入軸上設有第三聯軸器，所述第三聯軸器用于將所述減速器的輸入軸與加載桿連接，所述加載桿能夠與所述機床的電主軸相連。通過使用本發明所述的用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置及測量方法，可以有效的降低機床電主軸的轉速并傳遞轉矩，使扭矩的測量更加準確，且易于裝配。

技術領域

本發明屬于測量裝置技術領域，具體涉及一種用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置及測量方法。

背景技術

機床高速電主軸是采用高速切削技術的數控機床核心功能部件之一，其主要功能是實現機床的切削運動。它將機床的主軸與電機軸合二為一，實現了主運動系統的“零傳動”。這種“零傳動”不僅使高速電主軸具有了結構緊湊、轉速高、易于平衡、傳動效率高和定位準確等優點，而且簡化了機床的傳動與結構，提高了機床的動態靈敏度、加工精度和工作可靠性，滿足了高速切削對機床“高速度、高精度、高可靠性及小振動”的要求。機床高速電主軸在高性能機床上的廣泛應用，不僅大幅度地提高了加工效率，改善了產品質量，降低了生產成本，在為社會創造巨大物質財富的同時，更促進了新材料、新技術的推廣與應用，帶動了相關產業的發展。作為高速加工中心最關鍵的部件，其性能的好壞在很大程度上決定了整臺高速機床的加工精度和生產效率，而高速電主軸的可靠性更是體現了整臺機床在生產企業的可用性，高速電主軸在高速運轉狀態下的扭矩輸出是高速電主軸的主要性能之一。因此，需要設計一種扭矩試驗裝置來測量高速電主軸在高速運轉情況下的扭矩輸出情況。

目前國內研究機構對高速電主軸扭矩的測量大多是基于獨立的電主軸利用測功電機直接加載，并通過扭矩傳感器直接測量高速電主軸的輸出扭矩和轉速，這對同軸度的要求比較高，且很難達到高速的要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述存在的至少一個問題，該目的是通過以下技術方案實現的。

本發明提出了一種用于機床高速電主軸的扭矩測量裝置，其中包括減速器、扭矩轉速傳感器和電力測功電機，所述減速器和所述扭矩轉速傳感器之間通過第一聯軸器相連，以用于傳遞扭矩，所述扭矩轉速傳感器和所述電力測功電機之間通過第二聯軸器相連，以用于扭矩加載，所述減速器的輸入軸上設有第三聯軸器，所述第三聯軸器用于將所述減速器的輸入軸與加載桿連接，所述加載桿能夠與所述機床的電主軸相連。

進一步地，還包括安裝架，所述減速器通過螺栓連接固定于所述安裝架上，所述扭矩轉速傳感器通過傳感器支架固定于所述安裝架上，所述電力測功電機通過電機支架固定于所述安裝架上。

進一步地，所述安裝架包括支撐板、支架和滾輪，所述支撐板與所述機床工作臺平面平行設置，所述減速器、所述扭矩轉速傳感器和所述電力測功電機固定設于所述支撐板上，所述支撐板固定設于所述支架的上方，所述支架的下方設有滾輪，通過驅動所述滾輪能夠移動所述安裝架。

進一步地，所述安裝架還包括筋板和保護罩，所述筋板垂直設于所述支撐板的上方，所述保護罩能夠通過螺栓連接設于所述筋板的上方，且所述扭矩轉速傳感器和所述電力測功電機能夠設于所述保護罩和所述筋板構成的空間內。

進一步地，還包括底板和角鐵，所述底板通過地腳螺栓固定于地面上，所述角鐵設于所述底板上，所述安裝架設于所述底板上并通過所述角鐵進行固定。

進一步地，所述角鐵上還設有調節螺釘，通過轉動所述調節螺釘能夠調整所述安裝架在水平面內的位置從而調整所述減速器的輸入軸與所述加載桿的同軸度，并且所述調節螺釘能夠對所述安裝架進行固定。

進一步地，所述第一聯軸器是膜片聯軸器。

進一步地，所述第二聯軸器是梅花聯軸器。