[發明專利]基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構

在審

• 申請號: 201911148114.X
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110849535A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 倪昔東;林杰俊;蔣衛杰;吳承勇;李子杰
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

1.一種基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，具有一個動力儀主軸、一個驅動動力儀軸旋轉的驅動機構、一個標準扭矩傳感器及標準推力傳感器，其特征在于：所述標準扭矩傳感器一端連接驅動機構，另一端通過波紋管連接動力儀軸，所述標準扭矩傳感器通過波紋管實現與動力儀主軸的推力部分計量級隔離，使動力儀主軸推力無法傳遞到標準扭矩傳感器，并由驅動機構帶動標準扭矩傳感器、波紋管及動力儀主軸旋轉，使標準扭矩傳感器輸出扭矩值，對動力儀軸系扭矩進行校準；所述動力儀主軸上通過兩個安裝在軸套內的高精度軸承與兩個撓性支承連接，軸套下端通過傳力桿連接標準推力傳感器，由撓性支承座結合高精度軸承，將動力儀主軸的扭矩與推力校準部分隔離，從而實現計量級隔離，并由標準推力傳感器輸出數據對動力儀主軸軸向力進行校準。

2.根據權利要求1所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：所述軸套上方設有用于標定標準推力傳感器的標定機構，所述標定機構由龍門架、滑輪、標準砝碼組成，其中，所述龍門架置于所述軸套上方，并通過兩側的滑輪和繩索連接左、右標準砝碼，且繩索中間連接所述軸套上端。

3.根據權利要求2所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：當標定完成后，卸載所述砝碼，由標準力傳感器在線對動力儀主軸推力進行校準。

4.根據權利要求1所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：所述撓性支承的材料為鈹青銅，所述撓性支承中間設有上、下細頸，上細頸與上面支承座組成零剛度系統；所述撓性支承的零剛度特性可保證軸向推力可無損耗的傳遞到標準推力傳感器，從而實現扭矩對推力的隔離。

5.根據權利要求1所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：所述軸套內的高精度軸承通過壓環和蝶形墊圈與軸套固定，所述高精度軸承的摩擦扭矩可通過試驗測量予以剔除，從而實現計量級隔離。

6.根據權利要求1所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：所述驅動機構由伺服電機、聯軸器、驅動軸、軸承座組成，所述伺服電機通過聯軸器連接軸承座內的驅動軸，驅動軸連接標準扭矩傳感器，由伺服電機通過聯軸器和驅動軸經標準扭矩傳感器、波紋管帶動動力儀主軸旋轉，所述軸承座支撐標準扭矩傳感器。

7.根據權利要求1-6任一所述的基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構，其特征在于：所述基于撓性支承的推力扭矩復合校準隔離結構將扭矩與推力相互影響引入的測量不確定度控制在0.1％以內，可實現扭矩與推力的復合校準。