采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械扭矩檢測技術(shù)領(lǐng)域，是一種采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]見圖1，電動機(jī)的動態(tài)扭矩檢測，包括被測的電動機(jī)I，動態(tài)扭矩傳感器2、磁粉離合器3。被測電動機(jī)I與動態(tài)扭矩傳感器2和磁粉制動器3均用聯(lián)軸器同軸連接。電動機(jī)I的轉(zhuǎn)軸帶動動態(tài)扭矩傳感器2和磁粉離合器3的軸一起旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)磁粉制動器3的工作電流，對電動機(jī)I的轉(zhuǎn)軸施加阻力矩，由直接與電動機(jī)I同軸連接的動態(tài)扭矩傳感器2輸出動態(tài)扭矩檢測數(shù)據(jù)給扭矩顯示儀表，從顯示儀表上即讀出電動機(jī)I的轉(zhuǎn)軸當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的動態(tài)扭矩。該結(jié)構(gòu)的電動機(jī)的動態(tài)扭矩檢測方法有三點不足，一是檢測過程中，動態(tài)扭矩傳感器的軸處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動狀態(tài)，其軸上的電阻應(yīng)變傳感器件的供電和傳感信號電壓均通過集流環(huán)、電刷或電磁耦合無線傳輸方式來實現(xiàn)。正是由于動態(tài)扭矩傳感器軸上的電阻應(yīng)變傳感器件與軸外的對其供電及信號輸出器件之間存在旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，造成對電阻應(yīng)變傳感器件的供電和向軸外傳輸扭矩傳感信號的性能不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致在相同的檢測條件下的檢測的扭矩數(shù)據(jù)在不同的時間段出現(xiàn)比較大的差異，致使檢測數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和穩(wěn)定；二是由于要向電阻應(yīng)變傳感器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中的供電和向軸外傳輸扭矩傳感信號，使動態(tài)扭矩傳感器軸的最高轉(zhuǎn)速受到限制，即動態(tài)扭矩傳感器只能用于轉(zhuǎn)速不太高的電動機(jī)軸的動態(tài)扭矩檢測，不能用于更高轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸的動態(tài)扭矩檢測；三是動態(tài)扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，致使電動機(jī)軸的動態(tài)扭矩檢測成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0004]采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，包括被測的電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器和靜態(tài)扭矩傳感器，其特征是，旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器安裝在電動機(jī)與靜態(tài)扭矩傳感器之間，并且三者是同軸聯(lián)接。
[0005]靜態(tài)扭矩傳感器還連接有與之相配的數(shù)字顯示儀表。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器為磁粉離合器，磁粉離合器上設(shè)有主動軸和從動軸，主動軸通過第一聯(lián)軸器與電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，從動軸通過第二聯(lián)軸器與靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸聯(lián)接。
[0007]所述旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器還可為磁粉制動器，磁粉制動器設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，磁粉制動器上與轉(zhuǎn)軸相對的另一側(cè)設(shè)有后外殼，后外殼與靜態(tài)矩傳感器的檢測軸同軸聯(lián)接。
[0008]被測的電動機(jī)還可以替換成需要測量動態(tài)扭矩的其它旋轉(zhuǎn)軸動力機(jī)械。
[0009]本實用新型的這種檢測連接結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸是與磁粉離合器主動軸或磁粉制動器的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，磁粉離合器的從動軸或磁粉制動器的后外殼與靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸聯(lián)接。當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動磁粉離合器主動軸或磁粉制動器的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)磁粉離合器或磁粉制動器的工作電流，由于磁粉離合器的從動軸或磁粉制動器的后外殼與靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸端聯(lián)接，磁粉離合器的從動軸或磁粉制動器的后外殼對靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸端形成靜態(tài)扭矩，由與靜態(tài)扭矩傳感器連接的數(shù)字顯示儀表讀出該檢測軸的靜態(tài)扭矩值，根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，該檢測軸上的靜態(tài)扭矩大小就是磁粉離合器的從動軸或磁粉制動器的后外殼所受的靜態(tài)扭矩值，還是根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，磁粉離合器從動軸或磁粉制動器后外殼所受的靜態(tài)扭矩值與磁粉離合器主動軸或磁粉制動器的轉(zhuǎn)軸所受的動態(tài)扭矩值相等，磁粉離合器主動軸或磁粉制動器的轉(zhuǎn)軸所受的扭矩值就是被測電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸當(dāng)前狀態(tài)的動態(tài)扭矩，即由與靜態(tài)扭矩傳感器連接的數(shù)字顯示儀表讀出的扭矩值就是電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸當(dāng)前狀態(tài)的動態(tài)扭矩，從而達(dá)到用靜態(tài)扭矩傳感器檢測電動機(jī)動態(tài)扭矩的目的。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]1.由于靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，只是扭轉(zhuǎn)變形，所以其結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，精度和性能穩(wěn)定方面都優(yōu)于同檔次同規(guī)格的動態(tài)扭矩傳感器，因此采用靜態(tài)扭矩傳感器提高了檢測數(shù)據(jù)的精確度和穩(wěn)定性。
[0012]2.用靜態(tài)扭矩傳感器檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比用動態(tài)扭矩傳感器高，適用的轉(zhuǎn)速范圍更大。
[0013]3.由于靜態(tài)扭矩傳感器的價格遠(yuǎn)低于動態(tài)扭矩傳感器，所以降低了對電動機(jī)或其它旋轉(zhuǎn)軸動力機(jī)械動態(tài)扭矩檢測的成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是采用動態(tài)扭矩傳感器檢測旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)扭矩的機(jī)械聯(lián)接示意圖。
[0015]圖2是實施例1旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器為磁粉離合器的機(jī)械聯(lián)接側(cè)視圖。
[0016]圖3是實施例2旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器為磁粉制動器的機(jī)械聯(lián)接側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明
[0018]實施例1
[0019]見圖2，將被檢測的電動機(jī)1、磁粉離合器2和靜態(tài)扭矩傳感器3通過聯(lián)軸器4、5在一金屬平臺6上進(jìn)行同軸聯(lián)接的安裝。聯(lián)軸器4將磁粉離合器2的主動軸201與電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101同軸聯(lián)接，聯(lián)軸器5將磁粉離合器2的從動軸202與靜態(tài)扭矩傳感器3的檢測軸301同軸聯(lián)接。再將磁粉離合器2與電源連接，將扭矩數(shù)字顯示儀表與電源和靜態(tài)扭矩傳感器3相連接。接通電動機(jī)I的電源啟動電動機(jī)1，調(diào)節(jié)磁粉離合器2的工作電流，該電流使磁粉離合器2內(nèi)部的與從動軸202固定一起的摩擦盤片與主動軸201固定一起的摩擦盤片之間產(chǎn)生機(jī)械摩擦的偶合，磁粉離合器2的從動軸202將其所受的扭矩直接傳遞給與之同軸聯(lián)接的靜態(tài)扭矩傳感器3的檢測軸301，靜態(tài)扭矩傳感器3檢測軸301所受的靜態(tài)扭矩值在與之連接的數(shù)字顯示儀表上讀出。根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，數(shù)字顯示儀表上讀出的靜態(tài)扭矩值就是磁粉離合器2從動軸202所受的扭矩，再根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，磁粉離合器軸2主動軸201所受的扭矩值與其從動軸202所受的扭矩值相等，由于磁粉離合器2主動軸201與電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101是通過聯(lián)軸器4的剛性聯(lián)接，磁粉離合器2主動軸201所受的扭矩值就是電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101在此狀態(tài)下的扭矩值，即數(shù)字顯示儀表上讀出的扭矩值就是被測電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101在當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的動態(tài)扭矩，從而達(dá)到用靜態(tài)扭矩傳感器3檢測電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101動態(tài)扭矩的目的。
[0020]實施例2
[0021]見圖3，與實施例1類似，不同之處在于:將被檢測的電動機(jī)1、磁粉制動器7和靜態(tài)扭矩傳感器3通過聯(lián)軸器4在一金屬平臺6上進(jìn)行同軸聯(lián)接的安裝。即通過聯(lián)軸器4將磁粉制動器7的轉(zhuǎn)軸701與電動機(jī)I的轉(zhuǎn)軸101聯(lián)接。將磁粉制動器7的與轉(zhuǎn)軸701相對的后外殼702與靜態(tài)扭矩傳感器3檢測軸301進(jìn)行聯(lián)接。再將磁粉制動器7與電源連接，將扭矩數(shù)字顯示儀表與電源和靜態(tài)扭矩傳感器3相連接。接通電動機(jī)I的電源啟動電動機(jī)1，調(diào)節(jié)磁粉制動器7的工作電流，該電流使與磁粉制動器內(nèi)部與7轉(zhuǎn)軸701固定一起的摩擦盤片與后外殼702固定一起的摩擦片之間產(chǎn)生機(jī)械摩擦的偶合，使磁粉制動器7的后外殼702受到轉(zhuǎn)軸701傳遞來的扭矩，磁粉制動器7的后外殼702將其所受的扭矩直接傳遞給與之同軸聯(lián)接的靜態(tài)扭矩傳感器3的檢測軸301，靜態(tài)扭矩傳感器3檢測軸301所受的扭矩值在與之連接的數(shù)字顯示儀表上讀出。根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，數(shù)字顯示儀表上讀出扭矩值就是磁粉制動器7后外殼702所受的扭矩，再根據(jù)反作用力等于作用力的牛頓第三定律，磁粉制動器7轉(zhuǎn)軸701的扭矩值與其后外殼702所受的扭矩值相等，由于磁粉制動器7轉(zhuǎn)軸701與電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101是通過聯(lián)軸器4的剛性聯(lián)接，磁粉制動器7轉(zhuǎn)軸701的扭矩值就是電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101在此狀態(tài)下所受的扭矩值，即數(shù)字顯示儀表上讀出的扭矩值就是被測的電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101在當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的動態(tài)扭矩，從而達(dá)到用靜態(tài)扭矩傳感器3檢測電動機(jī)I轉(zhuǎn)軸101動態(tài)扭矩的目的。
[0022]上述實施例1和實施例2，都還可以在電動機(jī)I的轉(zhuǎn)軸101到磁粉制動器7的轉(zhuǎn)軸701或磁粉離合器2主動軸201中的合適位置安裝用于轉(zhuǎn)速檢測的感應(yīng)元件，且配以數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)速表，就可以在檢測動態(tài)扭矩的同時，在I數(shù)字轉(zhuǎn)速表上讀出該狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速值。
[0023]上述實施例1和實施例2中，可以將電動機(jī)I用任何需要檢測動態(tài)扭矩的其它旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械替換，就構(gòu)成了用靜態(tài)扭矩傳感器3檢測其它旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械動態(tài)扭矩的方法。
[0024]以上所述的【具體實施方式】例，僅為本實用新型較佳的實施例而已，舉凡依本實用新型專利范圍所做的等同設(shè)計，均應(yīng)為本實用新型的技術(shù)所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，包括被測的電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器和靜態(tài)扭矩傳感器，其特征是，旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器安裝在電動機(jī)與靜態(tài)扭矩傳感器之間，并且三者是同軸聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，靜態(tài)扭矩傳感器還連接有與之相配的數(shù)字顯示儀表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器為磁粉離合器，磁粉離合器上設(shè)有主動軸和從動軸，主動軸通過第一聯(lián)軸器與電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，從動軸通過第二聯(lián)軸器與靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器還可為磁粉制動器，磁粉制動器設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，磁粉制動器上與轉(zhuǎn)軸相對的另一側(cè)設(shè)有后外殼，后外殼與靜態(tài)矩傳感器的檢測軸同軸聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，被測的電動機(jī)還可以替換成需要測量動態(tài)扭矩的其它旋轉(zhuǎn)軸動力機(jī)械。
【專利摘要】采用靜態(tài)扭矩傳感器檢測動態(tài)扭矩的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，包括被測的電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器和靜態(tài)扭矩傳感器，旋轉(zhuǎn)軸負(fù)載調(diào)節(jié)器安裝在電動機(jī)與靜態(tài)扭矩傳感器之間，并且三者是同軸聯(lián)接；其有益效果是：1.由于靜態(tài)扭矩傳感器的檢測軸不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，只是扭轉(zhuǎn)變形，所以其結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，精度和性能穩(wěn)定方面都優(yōu)于同檔次同規(guī)格的動態(tài)扭矩傳感器，因此采用靜態(tài)扭矩傳感器提高了檢測數(shù)據(jù)的精確度和穩(wěn)定性；2.用靜態(tài)扭矩傳感器檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比用動態(tài)扭矩傳感器要高，適用的轉(zhuǎn)速范圍更大；3.由于靜態(tài)扭矩傳感器的價格遠(yuǎn)低于動態(tài)扭矩傳感器，所以降低了對電動機(jī)或其它旋轉(zhuǎn)軸動力機(jī)械動態(tài)扭矩檢測的成本。
【IPC分類】G01L3-22
【公開號】CN204359475
【申請?zhí)枴緾N201520001811
【發(fā)明人】韓亞蘭
【申請人】韓亞蘭
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月5日