CN114759408B - 一种连线装置、检测装置和发动机 - Google Patents

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Abstract

一种连线装置及检测装置，用于高速旋转的导线之间的连接，所述连线装置包括至少一个连接器，所述连接器具有回转结构，所述至少一个连接器具有容置固定器的腔体，两条所述导线的连接端固定在所述固定器中；所述连接器具有曲面状的外表面，所述导线的至少部分缠绕固定于外表面，所述连接器具有供所述导线穿进所述腔体的第一通孔。本发明可避免发生导线接头甩线的情况，还可以实现导线的收纳。

Description

一种连线装置、检测装置和发动机
技术领域
本发明涉及属于运动部件检测领域，特别涉及一种连线装置、检测装置和发动机。
背景技术
发动机转子部件的关键参数测量通常采用遥测方式，即通过将一定距离外的被测量对象的测量值传送到一定距离的遥测终端，从而实现一定距离测量的技术。然而当发动机转子部件的转速高达上万转时，如果遥测系统没有合理设计旋转部件端的测线布置方案，其传输信号线容易被强大的离心力甩断。
现有技术采用非接触式感应供电和感应信号传输方式，对高转速旋转件应变、温度等动态参数的数字高速旋转进行测量，但在转速超过10000r/min时，在检测过程会经常出现测线被甩断的现象。
发明内容
针对现有技术中存在的测线被甩断的现象，本发明提供了一种连线装置及检测装置，通过连接器内部安装固定器，高速旋转的导线一端连接在固定器内部，且导线的至少部分缠绕固定于外表面，可避免发生导线接头甩线的情况，还可以实现导线的收纳。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的
一种连线装置，用于高速旋转的导线之间的连接，所述连线装置包括至少一个连接器，所述连接器具有回转结构，所述至少一个连接器具有容置固定器的腔体，两条所述导线的连接端固定在所述固定器中；
所述连接器具有曲面状的外表面，所述导线的至少部分缠绕固定于外表面，所述连接器具有供所述导线穿进所述腔体的第一通孔。
进一步，所述连接器的回转结构的旋转曲线具有至少一个凸起或凹陷。
进一步，所述连接器的回转结构的形状包括鼓形、球形中的一种。
进一步，所述固定器包括至少两个夹持块，在所述两个夹持块的夹持面的相应位置处均具有至少一个凹槽，两个相应所述凹槽配合用于所述两条导线的连接端的固定，沿所述连接器的轴线方向，所述凹槽在所述固定器的夹持面通长设置。
进一步，所述连线装置包括两个相互连接的所述连接器，两个所述腔体设在相应所述连接器的连接端，两个所述腔体配合用于容置所述固定器。
一种检测装置，包括试验件、处理装置、第一测试元件以及所述的连线装置，所述第一测试元件设在高速旋转的所述试验件；
两条连接的所述导线远离所述连接端的两个端部分别连接所述处理装置和第一测试元件。
进一步，所述第一测试元件包括热电偶、压力传感器、应力应变传感器；当所述第一测试元件为热电偶，所述固定器靠近中间位置处还安装测温热电阻，用于为所述热电偶提供温度基准。
进一步，所述连接器与所述试验件之间、所述连接器与所述处理装置之间均设置有旋转轴，所述旋转轴具有供相应所述导线通过的中心空腔，所述连接器与两个所述旋转轴连接的端部上均具有第二通孔，所述第二通孔用于供所述导线从所述旋转轴穿出到所述连接器的外表面。
进一步，所述处理装置包括信号发射装置和信号接收装置，相应所述导线与所述信号发射装置连接，所述信号发射装置用于获取所述第一测试元件的信号，所述信号发射装置和所述信号接收装置无线通信。
一种发动机，包括静子组件、转子组件和权利要求9所述的检测装置，所述信号发射装置设在所述转子组件，所述发动机还包括控制器，所述控制器用于处理所述信号接收装置的信号，所述控制器和所述信号接收装置设在所述静子组件。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的连线装置，通过连接器内部安装固定器，高速旋转的导线一端连接在固定器内部，且导线的至少部分缠绕固定于外表面，可避免发生导线接头甩线的情况，还可以实现导线的收纳。
2.本发明所述的连线装置，固定器包括两个夹持块，在所述两个夹持块的夹持面的相应位置处均具有至少一个凹槽，两个相应所述凹槽配合用于所述两条导线的连接端的固定，通过螺栓将两个夹持块锁紧，可以实现夹紧导线，防止两个导线的接头在高速旋转过程中脱落，导线质量均布的缠绕在连接器外部，保证连接器的回转中心与质心重合，这样可最大限度的减少导线承受的离心力。
3.本发明所述的连线装置，所述连接器中间轮廓呈凸起的鼓形或球形或圆柱形，这样可以增加缠绕的表面积，此外当导线缠绕后连接器出现回转中心与质心不重合时，凸起的鼓形或球形或圆柱形可便于增加配重片。
4.本发明所述的检测装置，两个连接器之间安装固定器，这样可以使固定器不受高速旋转件的影响，尤其是在测量温度时，可保持固定器内的传感器接触点均温且不受转速影响，将固定器安装在两个连接器之间等同于在参考端外设有隔热层，防止检测收到环境影响。
5.本发明所述的检测装置，第一测试元件可以检测回转体的温度、压力、应变等，可以多个第一测试元件同时通过连接器与信号发射装置连接，这样可以实现多参数的检测。
6.本发明所述的检测装置，当测量旋转体的温度时，所述温度传感器安装旋转体上测量得到相对温度；在所述固定器安装测温热电阻，测量一个参考温度，数据处理系统通过参考温度和相对温度得出回转体上的实际温度。而参考温度在固定器中测量，可以不受外界环境温度的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的检测装置原理图。
图2为本发明所述的连线装置爆炸图。
图3为本发明所述的连线装置装配图。
图4为本发明所述的导线固定示意图。
图5为本发明所述的固定器装配图。
图6为本发明所述的固定器剖视图。
图7为本发明所述的上夹持块三维图。
图8为本发明所述的中间夹持块三维图。
图中：
100-静子组件；110-信号接收装置；120-控制器；200-转子组件；210-第一连接器；211-第一通孔A；212-第二通孔A；220-固定器；221-上夹持块；222-下夹持块；223-中间夹持块；224-凹槽；230-第二连接器；231-第一通孔B；232-第二通孔B；240-试验件；250-热电偶；251-热电偶导线；260-测温热电阻；270-第一旋转轴；280-第二旋转轴；290-信号发射装置；291-发射装置导线。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图2所示，本发明所述的连线装置，用于高速旋转的导线之间的连接，所述连线装置包括至少一个第一连接器210，所述第一连接器210具有回转结构，所述第一连接器210具有容置固定器220的腔体，两条所述导线的连接端固定在所述固定器220中；所述第一连接器210具有曲面状的外表面，所述导线的至少部分缠绕固定于外表面，所述第一连接器210具有供所述导线穿进所述腔体的第一通孔A 211。通过连接器内部安装固定器，高速旋转的导线一端连接在固定器内部，且导线的至少部分缠绕固定于外表面，可避免发生导线接头甩线的情况，还可以实现导线的收纳。
所述第一连接器210一端与高速旋转体连接，第一连接器210内部设有腔体，所述固定器220安装在腔体内；所述第一连接器210上设有第一通孔A 211，如图4所示。所述导线一端依次穿过所述第一通孔A211后进入固定器220内部，所述导线缠绕固定在第一连接器210外部。
所述导线质量均匀的缠绕固定在第一连接器210外部，保证第一连接器210的回转中心与质心重合，用于使缠绕导线后的第一连接器210动平衡，这样可最大限度的减少导线承受的离心力。所述第一连接器210的回转结构的旋转曲线具有至少一个凸起或凹陷，所述第一连接器210回转结构的形状为鼓形或球形或圆柱形中的一种，这样可以增加缠绕的表面积，此外当导线缠绕后连接器出现回转中心与质心不重合时，鼓形或球形的形状可便于增加配重片。
如图5、图6和图7所示，所述固定器220包括第一夹持块221和第二夹持块222，在所述第一夹持块221的与第二夹持块222的夹持面的相应位置处均设有至少一个凹槽224，两个相应所述凹槽224配合用于所述两条导线的连接端的固定，沿所述第一连接器210的轴线方向，所述凹槽224在所述固定器220的夹持面通长设置。通过螺栓将第一夹持块221和第二夹持块222锁紧，可以实现夹紧导线，防止两个导线的接头在高速旋转过程中脱落。
为了降低固定器220不受高速旋转件的影响，尤其是在测量温度时的影响，所述连线装置包括两个相互连接的第一连接器210和第二连接器230，两个所述腔体分别设在相应所述第一连接器210和第二连接器230的连接端，两个所述腔体内安装固定器220，可保持固定器220内的传感器接触点均温且不受转速影响，将固定器220安装在第一连接器210和第二连接器230之间等同于在固定器220外设有隔热层，防止检测收到环境影响。
如图1和图3所示，本发明所述的检测装置，包括试验件240、处理装置、第一测试元件和本发明所述的连线装置，所述第一测试元件设在高速旋转的所述试验件240；两条连接的所述导线远离所述连接端的两个端部分别连接所述处理装置和第一测试元件。所述处理装置包括信号发射装置290和信号接收装置110，相应所述导线与所述信号发射装置290连接，所述信号发射装置290用于获取所述第一测试元件的信号，所述信号发射装置290和所述信号接收装置110无线通信。所述第一测试元件包括热电偶250、压力传感器、应力应变传感器；当所述第一测试元件为热电偶，所述固定器靠近中间位置处还设有容置测温热电阻的盲孔，所述测温热电阻用于为所述热电偶提供温度基准。
如图1和图3所示，本发明实施例所述的检测装置，所述第一连接器210与第二连接器230之间安装固定器220，这样等同于在固定器220外设有隔热层，第一连接器210通过第二旋转轴280与试验件240连接，第二连接器230通过第一旋转轴270与信号发射装置290连接，所述第二旋转轴280通过法兰与第一连接器210连接，所述第一旋转轴270通过法兰与第二连接器230连接。第一连接器210上设有第二通孔A 212，第二连接器230上设有第二通孔B232，第一旋转轴270和第二旋转轴280上也设有第二通孔，用于供所述导线从所述第二旋转轴280穿出到所述第一连接器210的外表面或从所述第一旋转轴270穿出到所述第二连接器230的外表面。为了防止导线在第一旋转轴270和/或第二旋转轴280中移动，所述第一旋转轴270和第二旋转轴280均为空心轴，内部采用泡沫胶限制导线的位移。
另一实施例中，所述第一连接器210上设有第一通孔A 211和第二通孔A 212，所述第一测试元件一端依次穿过所述第二旋转轴280内部、第二通孔A 212和第一通孔A 211后进入固定器220内部，所述第一测试元件导线缠绕固定在第一连接器210外部。所述第二连接器230上设有第一通孔B 231和第二通孔B 232，所述信号发射装置290的发射装置导线291一端依次穿过所述第一旋转轴270内部、第二通孔B 232和第一通孔B 231后进入固定器220内部，所述发射装置导线291缠绕固定在第二连接器230外部。实施例中可以将同时安装多组测试元件安装试验件240上，如同时安装温度传感器、扭矩传感器或者应力/变传感器等等。
如图5、图7和图8实施例中，所述固定器220包括上夹持块221、中间夹持块223和下夹持块222，上夹持块221通过螺栓与中间夹持块223连接，下夹持块222通过螺栓与中间夹持块223连接，中间夹持块223上设有圆柱型凸台，用于与上夹持块221和下夹持块222定位。上夹持块221与中间夹持块223之间夹持面和下夹持块222与中间夹持块223之间夹持面的相应位置处均设有至少一个凹槽224，两个相应所述凹槽224配合用于所述两条导线的连接端的固定。所述第一测试元件导线一端与对应的发射装置导线291一端在同一凹槽224内连接形成焊接点，所述凹槽224内设有绝缘层，用于对接处的绝缘。如果同时有多组传感器的导线进入固定器220，每个传感器导线位于不同凹槽224内与其对应的发射装置导线291对接。
当所述第一测试元件为热电偶250，用于检测试验件240的温度。将固定器220安装第一连接器210与第二连接器230之间等同于在固定器220外设有隔热层，防止检测收到环境影响。所述热电偶11安装试验件240上测量得到相对温度；控制器120还需要获取一个参考温度，计算出试验件240的绝对温度。因此，为了降低参考温度受外界环境温度的影响，所述中间夹持块223上安装热测温热电阻260，所述测温热电阻260的导线一端与信号发射装置290连接，所述测温热电阻260的导线缠绕固定在所述第二连接器230外部。
一种发动机，包括静子组件100、转子组件200和检测装置，所述信号发射装置290设在所述转子组件200，所述发动机还包括控制器120，所述控制器120用于处理所述信号接收装置110的信号，所述控制器120和所述信号接收装置110设在所述静子组件100。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连线装置，其特征在于，用于高速旋转的导线之间的连接，所述连线装置包括至少一个连接器，所述连接器具有回转结构，所述至少一个连接器具有容置固定器的腔体，两条所述导线的连接端固定在所述固定器中；
所述连接器具有曲面状的外表面，所述导线的至少部分缠绕固定于外表面，所述连接器具有供所述导线穿进所述腔体的第一通孔；
所述固定器包括至少两个夹持块，在所述两个夹持块的夹持面的相应位置处均具有至少一个凹槽，两个相应所述凹槽配合用于所述两条导线的连接端的固定，沿所述连接器的轴线方向，所述凹槽在所述固定器的夹持面通长设置；
所述连线装置包括两个相互连接的所述连接器，两个所述腔体设在相应所述连接器的连接端，两个所述腔体配合用于容置所述固定器。
2.根据权利要求1所述的连线装置，其特征在于，所述连接器的回转结构的旋转曲线具有至少一个凸起或凹陷。
3.根据权利要求1所述的连线装置，其特征在于，所述连接器的回转结构的形状包括鼓形、球形中的一种。
4.一种检测装置，其特征在于，包括试验件、处理装置、第一测试元件以及权利要求1-3任一项所述的连线装置，所述第一测试元件设在高速旋转的所述试验件；
两条连接的所述导线远离所述连接端的两个端部分别连接所述处理装置和第一测试元件。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第一测试元件包括热电偶或压力传感器或应力应变传感器。
6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第一测试元件为热电偶，所述固定器靠近中间位置处还安装测温热电阻，用于为所述热电偶提供温度基准。
7.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述连接器与所述试验件之间、所述连接器与所述处理装置之间均设置有旋转轴，所述旋转轴具有供相应所述导线通过的中心空腔，所述连接器与两个所述旋转轴连接的端部上均具有第二通孔，所述第二通孔用于供所述导线从所述旋转轴穿出到所述连接器的外表面。
8.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述处理装置包括信号发射装置和信号接收装置，相应所述导线与所述信号发射装置连接，所述信号发射装置用于获取所述第一测试元件的信号，所述信号发射装置和所述信号接收装置无线通信。
9.一种发动机，其特征在于，包括静子组件、转子组件和权利要求8所述的检测装置，所述信号发射装置设在所述转子组件，所述发动机还包括控制器，所述控制器用于处理所述信号接收装置的信号，所述控制器和所述信号接收装置设在所述静子组件。
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