CN102102741B - 具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构的结构型式，适合于各种采用皮带张紧的水泵的试验运行中，特别是汽车发动机冷却水泵、喷雾器水泵等的试验运行。为了解决对皮带传动水泵进行性能试验时需要分别设计和布置张紧和扭矩检测机构的问题，减少机械机构的复杂程度，降低成本。本专利采用电动机浮动机构设计方式，在水泵皮带张紧运行时，通过S型拉压力传感器的应用，间接检测得到不同工况下电动机的驱动转矩。达到在进行水泵性能试验时自动、方便、快捷、准确的完成皮带张紧和扭矩的检测。本发明适用性广，除水泵皮带张紧和扭矩检测外，同样适合于其他皮带传动的机械设备。

Description

具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构
技术领域
本发明涉及一种具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构的结构型式，适合于各种采用皮带张紧的水泵试验运行中，特别是汽车发动机冷却水泵、喷雾器水泵等的试验运行。
背景技术
对于水泵等采用带传动的设备，常用的张紧方法有：调节轴间距的定期张紧、自动张紧方法，采用张紧轮的方法以及改变带长的方法。如果要检测水泵的扭矩，通常采用转矩传感器、天平式测功机等方法。对采用皮带传动的水泵进行性能试验时，现在普遍采用的是分别设计张紧和扭矩检测机构，这样的机构较为复杂，而且成本也相对较高。
发明内容
为了解决对皮带传动水泵进行性能试验时需要分别设计张紧和扭矩检测机构的问题，减少机械机构的复杂程度，降低成本，本发明提供一种具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构的结构形式。本发明采用电动机浮动机构设计方式，在水泵皮带张紧运行时，通过S型拉压力传感器的应用，间接检测得到不同工况下电动机的驱动转矩。达到在进行水泵性能试验时自动、方便、快捷、准确的完成皮带张紧和扭矩的检测。
本发明主要由台架、水泵夹紧机构、皮带张紧机构和电动机浮动机构组成。
水泵皮带的张紧通过张紧气缸往复运动实现，张紧气缸一端固定在台架上，另一端固定在翻转机架底板上，因摆动轴承座、翻转机架底板、张紧支架呈刚性连接，当张紧气缸活塞向外伸，张紧支架通过张紧旋转轴承绕张紧摆动支轴旋转，带动电动机安装架和电动机旋转，使皮带张紧。反之，气缸回退，皮带松开。
电动机和皮带轮固定在电动机安装架上，通过皮带向水泵传递动力，电动机安装架通过摆动轴承浮动在摆动轴承座上，摆动轴承座和翻转机架底板采用刚性连接，S型拉压力传感器两端分别固定在电动机安装架和翻转机架底板上，电动机通过皮带驱动水泵运行时，电动机安装架就会相对摆动轴承座产生摆动，通过控制系统检测S型拉压力传感器上的拉压力，间接检测得到不同工况下电动机的驱动转矩。
本发明相对于现有的水泵皮带张紧和扭矩检测机构，具有机构简单、紧凑、成本低，自动化程度高，运行方便、稳定，寿命长、扭矩检测精度可达0.2％。本发明适用性广，除水泵皮带张紧和扭矩检测外，同样适合于其他皮带传动的机械设备。
附图说明
图1是本发明的机械结构三视图
图2是本发明的机械结构效果图
具体实施方式
参见图1和本图2，本发明主要由台架、水泵夹紧机构、皮带张紧机构和电动机浮动机构组成。
台架2通常可采用型钢焊接机架或工业铝型材组合形式，具体可根据水泵试验、运行的刚度和强度要求设计。
水泵夹紧机构包括固定在台架上的水泵夹具安装底板12和水泵夹具11，夹具和底板的结构应根据具体使用的水泵设计，水泵夹具安装底板下布置水箱13，用于在装卸水泵时，收集从水泵中溢出的水。
皮带张紧机构由张紧摆动支轴16、张紧旋转轴承3、前张紧支架4、后张紧支架14、翻转机架底板20、皮带9、张紧气缸5组成。水泵皮带9张紧通过张紧气缸5往复运动实现，张紧气缸5一端固定在台架2上，另一端固定在翻转机架底板20上，因前、后摆动轴承座6、15、翻转机架底板20、前、后张紧支架4、14呈刚性连接，当张紧气缸5的活塞向外伸，前、后张紧支架4、14通过张紧旋转轴承3绕张紧摆动支轴16旋转，带动电动机安装架8和电动机17旋转，使皮带9张紧。
电动机浮动机构主要实现电动机驱动扭矩的检测。它由前摆动轴承座6、后摆动轴承座15、摆动轴承7、电动机安装架8、电动机17、S型拉压力传感器18、驱动皮带轮19组成。电动机17和驱动皮带轮19固定在电动机安装架8上，通过皮带9向水泵传递动力，电动机安装架8通过摆动轴承7浮动在前后摆动轴承座6、15上，前、后摆动轴承座6、15和翻转机架底板20采用刚性连接，S型拉压力传感器18两端分别固定在电动机安装架8和翻转机架底板20上，电动机17通过皮带9带动水泵时，电动机安装架8就会相对前、后摆动轴承座6、15产生摆动，通过控制系统检测S型拉压力传感器18上的拉压力(需减去皮带张紧后S型拉压力传感器上的初始拉压力)，再乘以拉压力相对电动机轴心的力臂(如下式)，则可以间接检测得到不同工况下电动机的驱动转矩。
T＝F×R
T——电动机驱动扭矩
F——拉压力
R——拉压力相对电动机轴心的力臂

Claims (1)

1.一种具有扭矩检测功能的水泵皮带张紧机构，主要由台架、水泵夹紧机构、皮带张紧机构和电动机浮动机构组成，其特征在于：水泵皮带的张紧通过张紧气缸往复运动实现，张紧气缸一端固定在台架上，另一端固定在翻转机架底板上，因摆动轴承座、翻转机架底板、张紧支架呈刚性连接，当张紧气缸活塞向外伸，张紧支架通过张紧旋转轴承绕张紧摆动支轴旋转，带动电动机安装架和电动机旋转，使皮带张紧，反之，气缸回退，皮带松开；电动机和皮带轮固定在电动机安装架上，通过皮带向水泵传递动力，电动机安装架通过摆动轴承浮动在摆动轴承座上，摆动轴承座和翻转机架底板采用刚性连接，S型拉压力传感器两端分别固定在电动机安装架和翻转机架底板上，电动机通过皮带驱动水泵运行时，电动机安装架就会相对摆动轴承座产生摆动，通过控制系统检测S型拉压力传感器上的拉压力，间接检测得到不同工况下电动机的驱动转矩。
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