轮式轴端扭矩传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轮式轴端扭矩传感器。其一端设有应变轴，该应变轴设有安装传动轴的安装孔，应变轴上设有应变片；应变轴的另一端设外罩，外罩和应变轴之间设有整流滤波电路及信号放大电路、外绕组线圈及铁心、内绕组线圈及铁心，外罩外设有接线盒和电源激磁电路及信号处理电路。本发明在应变轴上开设安装孔，将传动轴通过相关连接件连接至安装孔内，省略了联轴器的连接，应变轴和传动轴的直接连接，不但使连接精度大为提高，且结构更加紧凑、节省空间。
【专利说明】轮式轴端扭矩传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轮式轴端扭矩传感器，尤其在平行结构布置下，在安装空间较小机构上或要求结构紧凑的传动中进行动态扭矩测量。
【背景技术】
[0002]现有的动态扭矩传感器，使用两组联轴器将传感器安装在动力源与负载之间，动力与负载设备需固定，传感器基座也需要固定可靠，动力设备、传感器、负载设备轴线的同心度要求高。另一种法兰式扭矩传感器，其转子一端安装于传动端，另一端直接和负载端联接，能够便捷地安装到传动系统中。除此之外，传感器中内置了转速测量单元。这种超薄型法兰链接结构形式，适用于测试台架应用，如发动机、测功机和电动马达试验台、车轮载荷模拟试验台、变速箱和泵等试验台等应用。这两种结构都存在缺陷，第一种结构复杂且及占空间，安装不当就会产生附加弯矩。第二种虽结构紧凑但仍存在安装中心对准问题，且仍为直线布置，无法满足特殊的空间布局要求，传感器容易损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种便于安装，精度高，节省空间，并可承受来自于传动件的径向力和弯矩的带轮、链轮或齿轮传动的轴端扭矩传感器。
[0004]本发明的目的是这样实现的:本发明其一端设有应变轴，该应变轴设有安装传动轴的安装孔，应变轴上设有应变片；应变轴的另一端设外罩，外罩和应变轴之间设有整流滤波电路及信号放大电路、外绕组线圈及铁心、内绕组线圈及铁心，外罩外设有接线盒和电源激磁电路及信号处理电路。
[0005]所述外罩上设有固定外罩的固定座。
[0006]所述整流滤波电路及信号放大电路外设护套。
[0007]所述安装孔内端部设固定孔，所述传动轴通过固定螺钉、键连接在应变轴安装孔内。
[0008]本发明的优点是:本发明在应变轴上开设安装孔，将传动轴通过相关连接件连接至安装孔内，省略了联轴器的连接，应变轴和传动轴的直接连接，不但使连接精度大为提高，且结构更加紧凑、节省空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图中I应变轴，2传动套，3轴承，4外罩，5护套，6整流滤波电路及信号放大电路，7接线盒，8电源激磁电路及信号处理电路，9外绕组线圈及铁心，10内绕组线圈及铁心，11固定座，12轴端固定螺钉，13应变片，14传动轮，15键，16传动轴。
【具体实施方式】[0011]本发明其一端设有应变轴1，该应变轴I设有安装传动轴16的安装孔，应变轴I上设有应变片13 ;应变轴I的另一端设外罩4，外罩4和应变轴I之间设有整流滤波电路及信号放大电路6、外绕组线圈及铁心9、内绕组线圈及铁心10，外罩4外设有接线盒7和电源激磁电路及信号处理电路8。
[0012]所述外罩4上设有固定外罩4的固定座11。
[0013]所述整流滤波电路及信号放大电路6外设护套5。
[0014]所述安装孔内端部设固定孔，所述传动轴16通过固定轴端固定螺钉12、键连15接在应变轴I安装孔内。
[0015]本发明适用于安装在传动轴16的端部，测量传动轴16的负载扭矩，包括应变轴1，传动套2，轴承3、护套5，外罩4，接线盒7，固定座11，内绕组线圈及铁心10、外绕组线圈及铁心9等，应变轴I 一端有传动轴安装孔，孔内开有键槽，应变轴I的中部有凸台通过螺钉与传动套2连接，传动套2上有法兰用于安装传动轮14、链轮、齿轮等传动件。
[0016]工作时，电机等动力源驱动安装在传动套2外表面的传动轮14、链轮、齿轮等旋转，经过法兰、应变轴1、键15带动传动轴16转动。向传感器提供±15V电源，激磁电路产生交流激磁功率电源，通过外绕组线圈上静止的电源初级线圈传递至内绕组线圈上旋转的电源次级线圈，获得的交流电源通过应变轴I上护套5内的整流滤波电路产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当应变轴I受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过护套5内的信号放大器放大成1.5 V土 IV的强信号，再通过V/F转换器变换成频率信号，通过内绕组线圈上的旋转的信号初级线圈传递至外绕组线圈上静止的信号次级线圈，再经过接线盒内的信号处理电路滤波、整形即可得到与传动轴16承受的扭矩成正比的频率信号，既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该传感器动一静铁心之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上电源、整流滤波电路及信号放大电路6都密封在金属外罩4之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。本传感器精度可达±0.2%?±0.5% (F.S)。
【权利要求】
1.轮式轴端扭矩传感器，其特征在于，其一端设有应变轴，该应变轴设有安装传动轴的安装孔，应变轴上设有应变片；应变轴的另一端设外罩，外罩和应变轴之间设有整流滤波电路及信号放大电路、外绕组线圈及铁心、内绕组线圈及铁心，外罩外设有接线盒和电源激磁电路及信号处理电路。
2.根据权利要求1所述的轮式轴端扭矩传感器，其特征在于，所述外罩上设有固定外罩的固定座。
3.根据权利要求1所述的轮式轴端扭矩传感器，其特征在于，所述整流滤波电路及信号放大电路外设护套。
4.根据权利要求1所述的轮式轴端扭矩传感器，其特征在于，所述安装孔内端部设固定孔，所述传动轴通过固定螺钉、键连接在应变轴安装孔内。
【文档编号】G01L3/22GK104006907SQ201310057524
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月23日 优先权日:2013年2月23日
【发明者】朱牧之 申请人:朱牧之