专利名称：百万牛米扭矩传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扭矩传感器，具体地说，是涉及一种百万牛米扭矩传感器。
背景技术：
在一些大型、特大型设备(如矿山、石油、煤矿设备)检测中，对特大型扭矩的检测是目前检测行业的一块空白。现有的扭矩传感器无法对特大型设备进行扭矩进行精确检测，测试数据误差较大。因此，针对上述缺陷，有必要设计出一种能够对特大型设备进行精确检测的扭矩传感器。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种百万牛米扭矩传感器，主要解决现有的扭矩传感器无法对特大型设备进行精确测试的问题。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:百万牛米扭矩传感器，包括内部安装有弹性轴的机壳，所述弹性轴的两端均设有信号齿轮，而所述机壳内靠近弹性轴设有信号齿轮的两端则均固定安装有依次连接的信号线圈、磁钢和导磁环；所述机壳内还设有驱动齿轮和测速装置，其中，驱动齿轮通过设置在弹性轴上的辅助传动套筒与所述弹性轴连接，并且在机壳的外部还设有与驱动齿轮连接的套筒电机，而所述测速装置则与辅助传动套筒连接。具体地说，所述测速装置包括固定在机壳上的固定筒，以及安装在该固定筒中并与辅助传动套筒相接触的测速头。为使信号线圈产生的相位差信号不会受到外磁场的干扰，所述机壳外部还设有由隔磁材料制成的端盖。为防止外部环境的灰尘进入机壳内部，从而影响本实用新型的使用，所述驱动齿轮与套筒电机连接处还设有防护罩。进一步地，所述套筒电机外部还设有套筒。为适应设备的扭矩强度,所述弹性轴的外径至少为400mm,内径至少为350mm。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:(I)本实用新型设计合理，使用方便。(2)本实用新型通过弹性轴产生可逆形变，并利用安装在轴两端的信号齿轮、信号线圈、导磁环和磁钢产生的两个交流信号进行检测，便可精确的获得设备转矩、转速及功率的精确值，本实用新型的最大测量范围可达一百万N.M。(3)本实用新型设有辅助传动套筒、驱动齿轮和套筒电机，当弹性轴的转速较低或不转时，通过套筒电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动套筒转动，进而便可为弹性轴提供动能，并通过测速装置进行测量转速，使其时刻保持转矩的测量精度，并且该种驱动方式为齿轮传动，因此，其还具有转速稳定可靠、噪音小的优点。(4)本实用新型在机壳外部还设有由隔磁材料制成的端盖，从而使得信号线圈产生的相位差信号不会受到外磁场的干扰，该种隔磁材料只需采用市面上一般的隔磁材料即可，即节约成本，又能确保扭矩传感器正常工作。(5)本实用新型针对性强，测试数据准确可靠，且便于制造生产，其填补了行业内的一大空白，因此，其具有广泛的应用前景，适于推广使用。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1中A处的放大示意图。图3为测试装置的结构示意图。其中，上述附图标记对应的零部件名称为:1-机壳,2-弹性轴,3-信号齿轮,4-信号线圈，5-磁钢,6-导磁环,7_辅助传动套筒，8-驱动齿轮，9-套筒电机，10-防护罩，11-端盖；12_固定筒，13-测速头。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例如图1 3所示，本实用新型包括内部安装有弹性轴2的机壳1，该弹性轴2通过轴承安装在机壳I内，所述弹性轴2的两端均设有信号齿轮3，而所述机壳I内靠近弹性轴2设有信号齿轮3的两端则均固定安装有依次连接的信号线圈4、磁钢5和导磁环6 ;所述机壳I内还设有驱动齿轮8和测速装置，其中，驱动齿轮8通过设置在弹性轴2上的辅助传动套筒7与所述弹性轴2连接，辅助传动套筒7也是通过轴承固定在机壳I内，并且在机壳I的外部还设有与驱动齿轮8连接的套筒电机9，而所述测速装置则与辅助传动套筒7连接。设置在弹性轴2两端的信号齿轮3、信号线圈4、磁钢5和导磁环6用于产生交流电信号，以便检测弹性轴2的转速，并且为了使信号线圈产生的相位差信号不会受到外磁场的干扰，所述机壳I外部还设有由隔磁材料制成的端盖11。此外，为方便测试辅助传动套筒7的转速，所述测速装置包括固定在机壳I上的固定筒12，以及安装在该固定筒12中并与辅助传动套筒7相接触的测速头13。本实用新型由于是对特大型设备的扭矩进行检测，因此，为适应设备的扭矩强度，本实施例中，作为优选，所述弹性轴2的外径至少为400mm,内径至少为350mm,并且为了防止外部灰尘进入到机壳I内部或是影响到套筒电机9工作，所述驱动齿轮8与套筒电机9连接处还设有防护罩10，并且所述套筒电机9外部还设有套筒。本实用新型的工作过程如下:将本实用新型的弹性轴2与被测设备连接，启动设备，受扭的弹性轴2产生可逆变形，装在弹性轴2两端的信号齿轮3、信号线圈4、导磁环6和磁钢5会相互产生两组交流信号，由于弹性轴2的受力变形，使之产生的两组信号之间的相位差发生变化，在弹性变化范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比，并产生出近似正弦波的交流电信号，由于这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，然后将这两组交流电信号用专用屏蔽电缆线送入NC型扭矩测量仪或具有其功能的扭矩卡送入计算机，即可得到转矩、转速及功率的精确值。当弹性轴2的转速较低或不转时，通过套筒电机9带动驱动齿轮8转动，驱动齿轮8带动套筒7转动，进而便可为弹性轴2提供动能，并通过测速装置进行测量转速，使其时刻保持转矩的测量精度。按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。
权利要求1.百万牛米扭矩传感器，包括内部安装有弹性轴(2)的机壳(1)，其特征在于:所述弹性轴(2)的两端均设有信号齿轮(3)，而所述机壳(I)内靠近弹性轴(2)设有信号齿轮(3)的两端则均固定安装有依次连接的信号线圈(4)、磁钢(5)和导磁环(6);所述机壳(I)内还设有驱动齿轮(8)和测速装置，其中，驱动齿轮(8)通过设置在弹性轴(2)上的辅助传动套筒(7 )与所述弹性轴(2 )连接，并且在机壳(I)的外部还设有与驱动齿轮(8 )连接的套筒电机(9 )，而所述测速装置则与辅助传动套筒(7 )连接。
2.根据权利要求1所述的百万牛米扭矩传感器，其特征在于:所述测速装置包括固定在机壳(I)上的固定筒(12)，以及安装在该固定筒(12)中并与辅助传动套筒(7)相接触的测速头(13)。
3.根据权利要求2所述的百万牛米扭矩传感器，其特征在于:所述机壳(I)外部还设有由隔磁材料制成的端盖(11)。
4.根据权利要求1 3任意一项所述的百万牛米扭矩传感器，其特征在于:所述驱动齿轮(8)与套筒电机(9)连接处还设有防护罩(10)。
5.根据权利要求4所述的百万牛米扭矩传感器，其特征在于:所述套筒电机(9)外部还设有套筒。
6.根据权利要求5所述的百万牛米扭矩传感器，其特征在于:所述弹性轴(2)的外径至少为400mm,内径至少为350mm。
专利摘要本实用新型公开了一种百万牛米扭矩传感器，主要解决现有的扭矩传感器无法对特大型设备进行精确测试的问题。该扭矩传感器，包括内部安装有弹性轴的机壳，所述弹性轴的两端均设有信号齿轮，而所述机壳内靠近弹性轴设有信号齿轮的两端则均固定安装有依次连接的信号线圈、磁钢和导磁环；所述机壳内还设有驱动齿轮和测速装置，其中，驱动齿轮通过设置在弹性轴上的辅助传动套筒与所述弹性轴连接，并且在机壳的外部还设有与驱动齿轮连接的套筒电机，而所述测速装置则与辅助传动套筒连接。本实用新型不仅结构简单，使用方便，可以对特大型设备的扭矩进行精确的检测，其具有针对性强，测试数据准确可靠，且便于制造生产的优点，因此，适于推广使用。
文档编号G01L3/24GK202994345SQ20122073472
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者程社林, 程振寰, 杨忠敏, 程浩然 申请人:四川诚邦测控技术有限公司