CN107121230A - 一种扭力式丝线张力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种扭力式丝线张力测量装置，包括支撑架，支撑架上安装有扭矩传感器，扭矩传感器与扭杆相连，扭矩传感器一侧的扭杆上安装有第一导轮轴，第一导轮轴上安装有第一导轮，扭矩传感器另一侧的扭杆上安装有第二导轮轴，第二导轮轴上安装有第二导轮；扭矩传感器一侧的支撑架上安装有第一辅轮轴，第一辅轮轴上安装有第一辅轮，扭矩传感器另一侧的支撑架上安装有第二辅轮轴，第二辅轮轴上安装有第二辅轮，第一导轮、第二导轮、第一辅轮和第二辅轮位于同一平面上。本发明所述一种扭力式丝线张力测量装置，其将丝线张力转换为同比例的扭矩，作用于扭矩传感器上，并转换为可测量的电信号输出，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭力式丝线张力测量装置，属于测量仪器技术领域。
背景技术
丝线张力是纺织工艺工程中的一个重要参数，张力过紧、过松、波动过大，都会影响纺织品的质量。因此，必须对丝线张力进行实时监测，通过对测量数据的分析、反馈，调节张力控制系统，使张力稳定在适当的范围，以保证织物的质量。目前，市场上出现的丝线张力测量仪器大多采用电阻应变式测量，利用梁结构的弹性变形引起的电阻应变反应来感应丝线张力。这种结构响应速度快，频率范围宽，但是感应结构设计难度大，集成度低，且对测量数据的后续处理较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扭力式丝线张力测量装置，其将丝线张力转换为同比例的扭矩，作用于扭矩传感器上，并转换为可测量的电信号输出，可靠性高。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种扭力式丝线张力测量装置，包括支撑架，所述支撑架上安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器与扭杆相连，扭矩传感器一侧的所述扭杆上安装有第一导轮轴，所述第一导轮轴上安装有第一导轮，扭矩传感器另一侧的所述扭杆上安装有第二导轮轴，所述第二导轮轴上安装有第二导轮；扭矩传感器一侧的所述支撑架上安装有第一辅轮轴，所述第一辅轮轴上安装有第一辅轮，扭矩传感器另一侧的所述支撑架上安装有第二辅轮轴，所述第二辅轮轴上安装有第二辅轮，所述第一导轮、第二导轮、第一辅轮和第二辅轮位于同一平面上。
所述第一导轮的轴线与第二导轮的轴线位于同一水平直线上。
所述第一辅轮和第二辅轮在第一导轮的上下两侧错位安装，所述第一辅轮的轴线与第一导轮的轴线之间的垂直距离等于第二辅轮的轴线与第二导轮的轴线之间的垂直距离，且所述第一辅轮的轴线与第一导轮的轴线之间的水平距离等于第二辅轮的轴线与第二导轮的轴线之间的水平距离。
穿过扭杆的所述扭矩传感器上安装有挡板，所述挡板通过第一螺钉与扭杆相连，且所述挡板与扭杆抵触相连。
所述第一导轮轴包括第一螺纹杆、第一六边形杆、第一光轴，所述第一六边形杆一端与第一螺纹杆相连，所述第一六边形杆另一端与第一光轴相连，所述第一光轴上开设有第一卡簧沟槽；所述第二导轮轴包括第二螺纹杆、第二六边形杆、第二光轴，所述第二六边形杆一端与第二螺纹杆相连，所述第二六边形杆另一端与第二光轴相连，所述第二光轴上开设有第二卡簧沟槽。
所述第一螺纹杆、第一六边形杆和第一光轴一体制造而成，所述第二螺纹杆、第二六边形杆和第二光轴一体制造而成。
所述第一辅轮轴包括第三螺纹杆、第三六边形杆、第三光轴，所述第三六边形杆一端与第三螺纹杆相连，所述第三六边形杆另一端与第三光轴相连，所述第三光轴上开设有第三卡簧沟槽；所述第二辅轮轴包括第四螺纹杆、第四六边形杆、第四光轴，所述第四六边形杆一端与第四螺纹杆相连，所述第四六边形杆另一端与第四光轴相连，所述第四光轴上开设有第四卡簧沟槽。
所述第三螺纹杆、第三六边形杆和第三光轴一体制造而成，所述第四螺纹杆、第四六边形杆和第四光轴一体制造而成。
所述支撑架包括横板、竖板，所述横板与竖板垂直相连，所述竖板上开设有供扭矩传感器穿过的中心孔，所述中心孔四周的竖板上开设有固定扭矩传感器的螺纹孔，所述竖板上还开设有安装第一辅轮轴和第二辅轮轴的光孔；所述横板上开设有固定安装测量装置的安装孔。
所述扭矩传感器通过第二螺钉与支撑架相连，所述第一辅轮轴穿过支撑架后通过螺母锁紧固定，所述第二辅轮轴穿过支撑架后也通过螺母锁紧固定。
本发明的有益效果是：（1）本发明将丝线张力转换为扭矩进行测量，所需的结构简单，尺寸小，可靠性高；（2）采用集成度高的扭矩传感器进行信号转换，避免了传统悬臂梁测量结构设计复杂，而且易产生应力集，引起的疲劳损伤和永久变形问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明支撑架的结构示意图；
图3为本发明扭杆的结构示意图；
图4为本发明第一导轮轴的结构示意图；
图5为本发明第二导轮轴的结构示意图；
图6为本发明第一辅轮轴的结构示意图；
图7为本发明第二辅轮轴的结构示意图；
图8为本发明丝线绕向结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图3所示一种扭力式丝线张力测量装置，包括支撑架1，所述支撑架1上安装有扭矩传感器2，所述扭矩传感器2与扭杆3相连，扭矩传感器2一侧的所述扭杆3上安装有第一导轮轴4，所述第一导轮轴4上安装有第一导轮5，扭矩传感器2另一侧的所述扭杆3上安装有第二导轮轴6，所述第二导轮轴6上安装有第二导轮7；扭矩传感器2一侧的所述支撑架1上安装有第一辅轮轴8，所述第一辅轮轴8上安装有第一辅轮9，扭矩传感器2另一侧的所述支撑架1上安装有第二辅轮轴10，所述第二辅轮轴10上安装有第二辅轮11，所述第一导轮5、第二导轮7、第一辅轮9和第二辅轮11位于同一平面上。
所述第一导轮5的轴线与第二导轮7的轴线位于同一水平直线上。
所述第一辅轮9和第二辅轮11在第一导轮5的上下两侧错位安装，所述第一辅轮9的轴线与第一导轮5的轴线之间的垂直距离等于第二辅轮11的轴线与第二导轮7的轴线之间的垂直距离，且所述第一辅轮9的轴线与第一导轮5的轴线之间的水平距离等于第二辅轮11的轴线与第二导轮7的轴线之间的水平距离。
穿过扭杆3的所述扭矩传感器2上安装有挡板12，所述挡板12通过第一螺钉41与扭杆3相连，且所述挡板12与扭杆3抵触相连。
如图4、图5所示，所述第一导轮轴4包括第一螺纹杆21、第一六边形杆22、第一光轴23，所述第一六边形杆22一端与第一螺纹杆21相连，所述第一六边形杆22另一端与第一光轴23相连，所述第一光轴23上开设有第一卡簧沟槽24；所述第二导轮轴6包括第二螺纹杆25、第二六边形杆26、第二光轴27，所述第二六边形杆26一端与第二螺纹杆25相连，所述第二六边形杆26另一端与第二光轴27相连，所述第二光轴27上开设有第二卡簧沟槽28。第一卡簧沟槽24内安装有卡簧，从而避免第一导轮5从第一光轴23上脱离。同理，第二卡簧沟槽28内安装有卡簧，从而避免第二导轮7从第二光轴27上脱离。
所述第一螺纹杆21、第一六边形杆22和第一光轴23一体制造而成，所述第二螺纹杆25、第二六边形杆26和第二光轴27一体制造而成。
如图6、图7所示，所述第一辅轮轴8包括第三螺纹杆31、第三六边形杆32、第三光轴33，所述第三六边形杆32一端与第三螺纹杆31相连，所述第三六边形杆32另一端与第三光轴33相连，所述第三光轴33上开设有第三卡簧沟槽34；所述第二辅轮轴10包括第四螺纹杆35、第四六边形杆36、第四光轴37，所述第四六边形杆36一端与第四螺纹杆35相连，所述第四六边形杆36另一端与第四光轴37相连，所述第四光轴37上开设有第四卡簧沟槽38。第三卡簧沟槽34内安装有卡簧，从而避免第一辅轮9从第三光轴33上脱离。同理，第四卡簧沟槽38内安装有卡簧，从而避免第二辅轮11从第四光轴37上脱离。
所述第三螺纹杆31、第三六边形杆32和第三光轴33一体制造而成，所述第四螺纹杆35、第四六边形杆36和第四光轴37一体制造而成。
如图2所示，所述支撑架1包括横板13、竖板14，所述横板13与竖板14垂直相连，所述竖板14上开设有供扭矩传感器2穿过的中心孔15，所述中心孔15四周的竖板14上开设有固定扭矩传感器2的螺纹孔16，所述竖板14上还开设有安装第一辅轮轴8和第二辅轮轴10的光孔17；所述横板13上开设有固定安装测量装置的安装孔18。
所述扭矩传感器2通过第二螺钉42与支撑架1相连，所述第一辅轮轴8穿过支撑架1后通过螺母43锁紧固定，所述第二辅轮轴10穿过支撑架1后也通过螺母43锁紧固定。
如图8所示，本实施例所述的扭力式丝线张力测量装置在测量使用时，用螺钉穿过横板13的安装孔18后将支撑架1安装在固定位置，使整个测量装置固定。将丝线绕过一侧第一辅轮9上部，及同侧第一导轮5的下部，再绕过另一侧第二导轮7的上部及同侧第二辅轮11的下部，由于导轮与辅轮的布局结构对称，丝线对导轮产生的拉力也是对称的，从而两个导轮受到拉力大小相等、方向相反，并通过导轮轴，将力作用于扭杆3上，转换为扭矩作用于扭矩传感器2。扭矩传感器2测得的扭矩与丝线张力成正比，进而转换为成比例的电信号输出。由于两个导轮受到拉力大小相等、方向相反，因此，扭矩传感器2上受到了集中力为零，只接受扭矩，因此，不会产生干扰弯矩，使测量结果精度提高。
本实施例的一种扭力式丝线张力测量装置，其将丝线张力转换为同比例的扭矩，作用于扭矩传感器上，并转换为可测量的电信号输出，可靠性高。
Claims (10)
1.一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：包括支撑架（1），所述支撑架（1）上安装有扭矩传感器（2），所述扭矩传感器（2）与扭杆（3）相连，扭矩传感器（2）一侧的所述扭杆（3）上安装有第一导轮轴（4），所述第一导轮轴（4）上安装有第一导轮（5），扭矩传感器（2）另一侧的所述扭杆（3）上安装有第二导轮轴（6），所述第二导轮轴（6）上安装有第二导轮（7）；扭矩传感器（2）一侧的所述支撑架（1）上安装有第一辅轮轴（8），所述第一辅轮轴（8）上安装有第一辅轮（9），扭矩传感器（2）另一侧的所述支撑架（1）上安装有第二辅轮轴（10），所述第二辅轮轴（10）上安装有第二辅轮（11），所述第一导轮（5）、第二导轮（7）、第一辅轮（9）和第二辅轮（11）位于同一平面上。
2.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第一导轮（5）的轴线与第二导轮（7）的轴线位于同一水平直线上。
3.根据权利要求2所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第一辅轮（9）和第二辅轮（11）在第一导轮（5）的上下两侧错位安装，所述第一辅轮（9）的轴线与第一导轮（5）的轴线之间的垂直距离等于第二辅轮（11）的轴线与第二导轮（7）的轴线之间的垂直距离，且所述第一辅轮（9）的轴线与第一导轮（5）的轴线之间的水平距离等于第二辅轮（11）的轴线与第二导轮（7）的轴线之间的水平距离。
4.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：穿过扭杆（3）的所述扭矩传感器（2）上安装有挡板（12），所述挡板（12）通过第一螺钉（41）与扭杆（3）相连，且所述挡板（12）与扭杆（3）抵触相连。
5.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第一导轮轴（4）包括第一螺纹杆（21）、第一六边形杆（22）、第一光轴（23），所述第一六边形杆（22）一端与第一螺纹杆（21）相连，所述第一六边形杆（22）另一端与第一光轴（23）相连，所述第一光轴（23）上开设有第一卡簧沟槽（24）；所述第二导轮轴（6）包括第二螺纹杆（25）、第二六边形杆（26）、第二光轴（27），所述第二六边形杆（26）一端与第二螺纹杆（25）相连，所述第二六边形杆（26）另一端与第二光轴（27）相连，所述第二光轴（27）上开设有第二卡簧沟槽（28）。
6.根据权利要求5所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第一螺纹杆（21）、第一六边形杆（22）和第一光轴（23）一体制造而成，所述第二螺纹杆（25）、第二六边形杆（26）和第二光轴（27）一体制造而成。
7.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第一辅轮轴（8）包括第三螺纹杆（31）、第三六边形杆（32）、第三光轴（33），所述第三六边形杆（32）一端与第三螺纹杆（31）相连，所述第三六边形杆（32）另一端与第三光轴（33）相连，所述第三光轴（33）上开设有第三卡簧沟槽（34）；所述第二辅轮轴（10）包括第四螺纹杆（35）、第四六边形杆（36）、第四光轴（37），所述第四六边形杆（36）一端与第四螺纹杆（35）相连，所述第四六边形杆（36）另一端与第四光轴（37）相连，所述第四光轴（37）上开设有第四卡簧沟槽（38）。
8.根据权利要求7所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述第三螺纹杆（31）、第三六边形杆（32）和第三光轴（33）一体制造而成，所述第四螺纹杆（35）、第四六边形杆（36）和第四光轴（37）一体制造而成。
9.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述支撑架（1）包括横板（13）、竖板（14），所述横板（13）与竖板（14）垂直相连，所述竖板（14）上开设有供扭矩传感器（2）穿过的中心孔（15），所述中心孔（15）四周的竖板（14）上开设有固定扭矩传感器（2）的螺纹孔（16），所述竖板（14）上还开设有安装第一辅轮轴（8）和第二辅轮轴（10）的光孔（17）；所述横板（13）上开设有固定安装测量装置的安装孔（18）。
10.根据权利要求1所述的一种扭力式丝线张力测量装置，其特征在于：所述扭矩传感器（2）通过第二螺钉（42）与支撑架（1）相连，所述第一辅轮轴（8）穿过支撑架（1）后通过螺母（43）锁紧固定，所述第二辅轮轴（10）穿过支撑架（1）后也通过螺母（43）锁紧固定。
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