[發明專利]一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置

有效

• 申請號: 202011428315.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112484891B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 丁思云;王永樂;楊博峰;李香;劉杰;李鳳成;姚黎明;吳兆山;蔡粵華;鄭國運;沈宗沼;吳萍;張曉東
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: G01L3/20
• 分類號: G01L3/20
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;柯凱敏

1.一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，包括靜部件（10）以及位于靜部件（10）內的可相對靜部件（10）作回轉動作的動部件（20），其特征在于：本裝置還包括布置于動部件（20）與靜部件（10）之間的可同時相對動部件（20）和靜部件（10）間產生回轉動作的浮動測量部件（30）；動部件（20）包括軸體（21），軸體（21）通過動環（a）與靜環的配合從而回轉配合于浮動測量部件（30）上；所述浮動測量部件外壁與靜部件（10）之間存有可使浮動測量部件產生相對軸體（21）軸線的同軸回轉配合的配合間隙，且該配合間隙內抽真空或填充有潤滑液或設置氣膜或形成磁懸浮間隙；本裝置還包括固定在浮動測量部件（30）上的可與浮動測量部件（30）作同步轉動動作的測量部，測量部的動作端與傳感部的感應端間形成可約束測量部產生所述同步轉動動作的單向抵靠配合；

所述浮動測量部件（30）包括氣體靜壓軸承（31）；靜環裝配于內腔支撐（32）的內壁處，內腔支撐（32）的外壁與氣體靜壓軸承（31）內圈形成固接配合，氣體靜壓軸承（31）的外圈與靜部件（10）的內壁間形成帶有氣膜的所述配合間隙；靜部件（10）上布置進氣通道（A）從而連通所述配合間隙；

所述靜部件（10）包括第一氣靜殼（11），所述第一氣靜殼（11）外形呈具備二段階梯式筒腔的套筒狀，第一氣靜殼（11）的大孔徑端布置壓蓋（12），從而使得第一氣靜殼（11）的大孔徑段構成用于配合氣體靜壓軸承（31）的外圈的容納腔；第一氣靜殼（11）的大孔徑段所在的外壁處凹設有環形凹槽；第一氣靜殼（11）的大孔徑段的外壁同軸的套設有第二氣靜殼（13），第二氣靜殼（13）的筒壁與環形凹槽圍合形成環形的氣室（C）；徑向貫穿第二氣靜殼（13）的進氣通道（A）連通所述氣室（C），氣室（C）再通過徑向貫穿第一氣靜殼（11）的進氣孔（B）連通所述配合間隙。

2.根據權利要求1所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：所述測量部為沿軸體（21）徑向延伸的測量桿（41），測量部的延伸端構成所述動作端；感應部為載荷傳感器（42），且感應部的感應端位于測量部的延伸端的動作路徑上。

3.根據權利要求1所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：所述配合間隙布置于第一氣靜殼（11）的孔肩與氣體靜壓軸承（31）的外圈右端面之間、壓蓋（12）內側面與氣體靜壓軸承（31）的外圈左端面之間以及第一氣靜殼（11）的大孔徑段孔壁與氣體靜壓軸承（31）的外圈外壁之間，且各配合間隙彼此連通；所述第一氣靜殼（11）的孔肩和/或壓蓋（12）上軸向的貫穿布置出氣孔（D），所述出氣孔（D）經由返流通道（F）連通所述氣室（C）。

4.根據權利要求3所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：第一氣靜殼（11）和壓蓋（12）上相應布置連通所述出氣孔（D）的環形導流槽，環形導流槽通過封蓋（14）軸向壓緊從而形成環形導流腔（E），環形導流腔（E）通過徑向沿壓蓋（12）外側面開設的返流通道（F）從而連通所述氣室（C）。

5.根據權利要求4所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：形成所述進氣通道（A）、氣室（C）及環形導流腔（E）的各部件的裝配間隙處布置有起到氣體防泄露功能的密封環（15）和/或密封墊（16）。

6.根據權利要求1所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：所述內腔支撐（32）包括具備三段式的階梯狀外壁的左支撐（32a），所述左支撐（32a）的大軸徑端法蘭配合右支撐（32b），內腔支撐（32）的筒腔形成固定靜環座（b）的固定腔，靜環座（b）配合靜環套（c），靜環套（c）再與軸體（21）上的動環（a）間形成回轉配合關系；左支撐（32a）的中軸徑段設置有可供氣體靜壓軸承（31）的內圈套設和固定的定位面，并通過壓環（33）實現內圈的軸向限位。

7.根據權利要求6所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：所述左支撐（32a）的中軸徑段處布置有環形的凹槽部（32c），凹槽部上同軸套設軸瓦狀的隔離套（34），隔離套（34）內壁與凹槽部配合形成隔熱腔；所述隔離套（34）的外壁構成所述定位面。

8.根據權利要求7所述的一種動密封接觸面摩擦轉動力矩測量裝置，其特征在于：軸體（21）上套設有軸套（22），動環（a）安裝于軸套（22）外壁處，軸套（22）通過鎖緊環（23）緊固配合在軸體（21）上。