应力测试单元10，所述静止线圈6套在静止铁芯5上，旋转线圈7套在旋转铁芯8上;静止铁芯5与旋转铁芯8之间形成气隙，组成变压器结构的磁路回路与线圈支撑骨架；
[0028]所述第一连接轴I与第一连接盘2固定连接，第二连接轴13与第二连接盘12固定连接，第一连接盘2的端面上设置有第一连接盘凸台3，第二连接盘12的端面上设置有第二连接盘凹槽11，转矩测量盘的左侧端面上设置有转矩测量凹槽4，转矩测量盘的右侧端面上设置有转矩传感器凸台9，转矩应力测试单元10安装在转矩传感器凸台9上，第一连接盘凸台3和转矩测量凹槽4耦合安装在一起，转矩传感器凸台9和第二连接盘凹槽11耦合安装在一起。
[0029]更具体地:所述第一连接盘凸台3为十字形凸台；转矩测量凹槽4为十字形凹槽。
[0030]更具体地:所述转矩传感器凸台9为十字形凸台；第二连接盘凹槽11为十字形凹槽。
[0031]更具体地:所述静止线圈6和旋转线圈7同轴并列布置。所述静止铁芯、静止线圈、旋转铁芯、旋转线圈构成非接触转矩信息与转矩测量敏感单元电源的传入与传出系统。
[0032]更具体地:所述旋转铁芯8与转矩传感器凸台9制成一体。
[0033]更具体地:所述第一连接盘2与第一连接盘凸台3制成一体。
[0034]更具体地:转矩应力测试单元10为金属应变片、声表面波传感器、体声波传感器或逆磁致伸缩扭矩传感器。
[0035]转矩测量盘与第一连接盘2、第二连接盘12之间形成的凸凹式互锁结构，当被试电机输出轴带动第一连接轴I旋转时，由于第一连接轴I和第一连接盘2固定连接，第一连接轴I获得的旋转扭矩直接传递至第一连接盘2，转矩测量盘与第一连接盘2、第二连接盘12通过互锁相接耦合，在转矩测量盘与第二连接盘12的转矩传递过程中，会引起转矩传感器应力变化，并通过数据计算与分析，进而得到传递转矩的大小。本实用新型减化了转矩传感器安装的结构，取消了传统安装形式的联轴器结构，进而提高了电机对拖实验中转矩测量系统的稳定性和有效性，安装方便，轴心统一，测量准确。
[0036]一种非接触应变式联轴器扭矩传感器的工作原理:功率传送端与第一连接轴I进行连接固定，转矩测量盘的左侧端面上的转矩测量凹槽4与第一连接盘2上的第一连接盘凸台3进行耦合连接，功率接收端与第二连接轴13进行连接，第二连接盘12的第二连接盘凹槽11与转矩测量盘的右侧端面上的转矩传感器凸台9进行耦合连接，从而使功率由主传动端传入从传动端，在功率通过传动轴系传动过程中，通过安装在转矩传感器凸台9上的转矩应力测试单元10测试动态转矩，转矩应力测试单元10测量得的转矩信号作为旋转线圈7的输入信号，旋转线圈7通过磁场与静止线圈6进行耦合，把转矩信号传入静止线圈6，完成转矩信号的非接触传递。转矩应力测试单元10所需的电源通过静止线圈6输入后，经与旋转线圈7的耦合传入转矩测量盘供给转矩应力测试单元10。
[0037]虽然本实用新型所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本实用新型的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本实用新型所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
【主权项】
1.一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，它包括第一连接轴(I)、第一连接盘(2)、第一连接盘凸台(3)、转矩测量盘、第二连接盘凹槽(11)、第二连接盘(12)和第二连接轴(13);所述第一连接盘(2)、转矩测量盘和第二连接盘(12)依次同轴排列;其特征在于: 所述转矩测量盘包括转矩测量凹槽(4)、静止铁芯(5)、静止线圈(6)、旋转线圈(7)、旋转铁芯(8)、转矩传感器凸台(9)和转矩应力测试单元(10)，所述静止线圈(6)套在静止铁芯(5)上，旋转线圈(7)套在旋转铁芯(8)上;静止铁芯(5)与旋转铁芯(8)之间形成气隙，组成变压器结构的磁路回路与线圈支撑骨架； 所述第一连接轴(I)与第一连接盘(2)固定连接，第二连接轴(13)与第二连接盘(12)固定连接，第一连接盘(2)的端面上设置有第一连接盘凸台(3)，第二连接盘(12)的端面上设置有第二连接盘凹槽(11)，转矩测量盘的左侧端面上设置有转矩测量凹槽(4)，转矩测量盘的右侧端面上设置有转矩传感器凸台(9)，转矩应力测试单元(10)安装在转矩传感器凸台(9)上，第一连接盘凸台(3)和转矩测量凹槽(4)耦合安装在一起，转矩传感器凸台(9)和第二连接盘凹槽(11)耦合安装在一起，第一连接盘直径与第二连接盘直径相等。2.根据权利要求1所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:所述第一连接盘凸台(3)为十字形凸台；转矩测量凹槽(4)为十字形凹槽。3.根据权利要求2所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:所述转矩传感器凸台(9)为十字形凸台；第二连接盘凹槽(11)为十字形凹槽。4.根据权利要求1所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:所述静止线圈(6)和旋转线圈(7)同轴并列布置。5.根据权利要求1所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:所述旋转铁芯(8)与转矩传感器凸台(9)制成一体。6.根据权利要求5所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:所述第一连接盘(2)与第一连接盘凸台(3)制成一体。7.根据权利要求1所述的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，其特征在于:转矩应力测试单元(10)为金属应变片、声表面波传感器、体声波传感器或逆磁致伸缩扭矩传感器。
【专利摘要】一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，属于机械传动与动态扭矩测量技术领域。解决技术问题是：提供了一种新型的转矩测量信号和转矩测量敏感单件电源供电与信号采集系统的非接触传递方式和结构，方便传动机械轴的扭矩测量信息的采集。本实用新型的静止线圈套在静止铁芯上，旋转线圈套在旋转铁芯上；静止铁芯与旋转铁芯之间形成气隙，组成变压器结构的磁路回路与线圈支撑骨架；转矩测量盘的端面上设置有转矩测量凹槽和转矩传感器凸台，转矩应力测试单元安装在转矩传感器凸台上，第一连接盘凸台和转矩测量凹槽耦合安装在一起，转矩传感器凸台和第二连接盘凹槽耦合安装在一起。本实用新型适用于各类传动系统转轴的转矩测量，安装方便、结构简单、安装精度高。
【IPC分类】G01L3/10
【公开号】CN205333231
【申请号】CN201620051477
【发明人】陶大军, 陈修材, 李栋栋, 肖芳, 王立坤, 韩继超
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月19日