CN201110791Y - 一种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器。主要解决现有技术中的扭矩测量装置难以满足发动机台架试验时扭矩测量要求的问题。其特征在于：在弹性轴(13)的两侧安装有外齿轮(14)，与安装在套筒(16)内的内齿轮(15)、固定在机座(10)内的导磁环(9)、磁钢、线圈(12)及导磁支架(7)一同组成信号发生器，通电后，当外齿轮随着弹性轴转动时，由于外齿轮的齿顶和齿谷交替扫过内齿轮的齿顶齿谷，线圈内部的磁通量也产生周期性变化，线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。该种扭矩传感器能够与扭矩仪配套使用，可以动态测量各种机械转动力矩、转速，具有动态测量扭矩时速度范围跨度大、测量精度高的特点。

Description

一种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器

技术领域：

本实用新型涉及一种用于发动机冷磨热试装置上的传感装置，具体的说是一种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感装置。

背景技术：

在发动机台架试验过程中，扭矩作为实验过程中重要的技术参数和技术指标。在以往试验过程中，通常把测功机测得的参数作为评价参数，然而测功机主要用来测功，对扭矩的测量误差相对较大，很难真实反应测试过程中扭矩真实的变化。此外，在发动机台架试验时的转速从低到高，转速范围跨度较大而且测量要求精度高，而现有的扭矩仪传感器一般只能动态测量到一定速度范围内的扭矩，导致现有的扭矩仪传感器很难满足发动机台架试验时的扭矩测量要求。

实用新型内容：

为了解决现有技术中的扭矩测量装置难以满足发动机台架试验时扭矩测量要求的问题，本实用新型提供一种专门用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器，该种扭矩传感器能够与扭矩仪配套使用，可以动态测量各种机械转动力矩、转速，具有动态测量扭矩时速度范围跨度大、测量精度高的特点。

本实用新型的技术方案是：该种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器，由机座、弹性轴、线圈、导磁支架、导磁环、磁钢、大小皮带轮、隔磁套、外齿轮、内齿轮、套筒、测速齿轮、测速头、法兰联接盘、测速小电机、扭矩仪传感器盖、轴承盖等组成，其中所述机座底部为平板状，上有通孔，供螺栓杆通过，其上部为圆形套，与底部制成一体，在圆形套上端焊有平板，上有供螺栓杆通过的通孔，测速小电机固定于其上，所述圆形套两侧圆周端面上有6个螺纹孔，扭矩仪传感器盖固定于此，所述扭矩仪传感器盖的中部有大通孔，外侧圆周端面有通孔，其外侧圆周端面通孔与传感器机座上圆周螺纹孔配合，所述弹性轴两端圆周上制有外齿轮，通过两个球轴承固定支撑在支撑座内，此轴承通过小皮带轮的轴肩、弹性轴的轴肩及机座限位固定在机座内，所述弹性轴两端输出轴上制有键槽，用于安装法兰联接盘，所述隔磁套由扭矩仪传感器盖及机座内部台肩限位固定在机座内部，隔磁套的台肩与扭矩仪传感器盖共同固定支撑导磁支架和导磁环，导磁环与导磁支架之间固定支撑有磁钢、线圈，所述套筒通过两个球轴承限位固定在机座内，其一侧通过螺栓固定有小皮带轮，套筒内部两端有内齿轮，弹性轴上的外齿轮与此内齿轮相互对应，互相脱开不相啮合，所述套筒中部外侧通过定位台肩固定有测速齿轮，测速头固定在机座螺栓孔中，与测速齿轮相配合，测速小电机的输出端通过螺钉装有大皮带轮，与安装在套筒上的小皮带轮相配合。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案后，当弹性轴转速较低或不转动时，通过传感器顶部的小电机皮带轮带动套筒旋转，使内齿轮反向转动，提高内、外齿轮之间的相对转速，从而保证了转矩测量精度，增大了转速测量范围。该种扭矩传感器能够与扭矩仪配套使用，可以动态测量各种机械转动力矩、转速，具有动态测量扭矩时速度范围跨度大、测量精度高的特点。

附图说明：

图1是本实用新型的结构剖视图。

图中1-测速头，2-大皮带轮，3-测速小电机，4-轴承盖，5-法兰联接盘，6-扭矩仪传感器盖，7-导磁支架，8-隔磁套，9-导磁环，10-机座，11-小皮带轮，12-线圈，13-弹性轴，14-外齿轮，15-内齿轮，16-套筒，17-测速齿轮。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器，由机座10、弹性轴13、线圈12、导磁支架7、导磁环9、磁钢18、大皮带轮2、小皮带轮11、隔磁套8、外齿轮14、内齿轮15、套筒16、测速齿轮17、测速头1、法兰联接盘5、测速小电机3、扭矩仪传感器盖6、轴承盖4等组成，其中所述机座10底部为平板状，上有通孔，供螺栓杆通过，其上部为圆形套，与底部制成一体，在圆形套上端焊有平板，上有供螺栓杆通过的通孔，测速小电机3固定于其上，所述圆形套两侧圆周端面上有6个螺纹孔，扭矩仪传感器盖6固定于此。所述扭矩仪传感器盖6的中部有大通孔，外侧圆周端面有通孔，其外侧圆周端面通孔与传感器机座10上圆周螺纹孔配合，所述弹性轴13两端圆周上制有外齿轮，通过两个球轴承固定支撑在支撑座内，此轴承通过小皮带轮11的轴肩、弹性轴13的轴肩及机座10限位固定在机座10内，所述弹性轴13两端输出轴上制有键槽，用于安装法兰联接盘5，所述隔磁套8由扭矩仪传感器盖6及机座10内部台肩限位固定在机座10内部，隔磁套8的台肩与扭矩仪传感器盖6共同固定支撑导磁支架7和导磁环9，导磁环9与导磁支架7之间固定支撑有磁钢、线圈12，所述套筒16通过两个球轴承限位固定在机座10内，其一侧通过螺栓固定有小皮带轮11，内部两端有内齿轮，弹性轴13上的外齿轮与此内齿轮相互对应互相脱开不相啮合，所述套筒16中部外侧通过定位台肩固定有测速齿轮17，测速头1固定在机座螺栓孔中，与测速齿轮17相配合，测速小电机3的输出端通过螺钉装有大皮带轮2，与安装在套筒16上的小皮带轮11相配合。

使用时，由于在弹性轴13两侧安装有外齿轮14，与安装在套筒16内的内齿轮15、固定在机座内10的导磁环9、磁钢18、线圈12及导磁支架7一同组成信号发生器。通电后，当外齿轮随着弹性轴转动时，由于外齿轮的齿顶和齿谷交替扫过内齿轮的齿顶齿谷，使气隙磁导产生周期性变化，线圈内部的磁通量也产生周期性变化，线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，通过采集分析交流信号就可以测得轴的转速。由于两个外齿轮之间的相位与其相对安装位置及弹性轴传递的力矩大小和方向有关，当弹性轴不受扭时，两个外齿轮产生的交流信号只与齿轮初始安装位置有关，在初始制造时，两组外齿轮安装位置基本差半个齿左右，即相位差大约为180°左右。当弹性轴受扭时，将产生弹性变形，使两组交流信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比，把这两组交流信号传输到扭矩仪上分析处理后即可得到转矩、速度及功率等数据。当弹性轴转速较低或不转动时，通过传感器顶部的小电机皮带轮带动套筒旋转，使内齿轮反向转动，提高内、外齿轮之间的相对转速，保证了转矩测量精度，增大转速测量范围。

Claims (1)

1、一种用于发动机冷磨热试装置上的扭矩传感器，由机座(10)、弹性轴(13)、线圈(12)、导磁支架(7)、导磁环(9)、磁钢(18)、大小皮带轮(2，11)、隔磁套(8)、外齿轮(14)、内齿轮(15)、套筒(16)、测速齿轮(17)、测速头(1)、法兰联接盘(5)、测速小电机(3)、扭矩仪传感器盖(6)、轴承盖(4)等组成，其特征在于：所述机座(10)底部为平板状，上有通孔，供螺栓杆通过，其上部为圆形套，与底部制成一体，在圆形套上端焊有平板，上有供螺栓杆通过的通孔，测速小电机(3)固定于其上，所述圆形套两侧圆周端面上有6个螺纹孔，扭矩仪传感器盖(6)固定于此，所述扭矩仪传感器盖(6)的中部有大通孔，外侧圆周端面有通孔，其外侧圆周端面通孔与传感器机座(10)上圆周螺纹孔配合，所述弹性轴(13)两端圆周上制有外齿轮，通过两个球轴承固定支撑在支撑座内，此轴承通过小皮带轮(11)的轴肩、弹性轴(13)的轴肩及机座(10)限位固定在机座(10)内，所述弹性轴(13)两端输出轴上制有键槽，用于安装法兰联接盘(5)，所述隔磁套(8)由扭矩仪传感器盖(6)及机座(10)内部台肩限位固定在机座(10)内部，隔磁套(8)的台肩与扭矩仪传感器盖(6)共同固定支撑导磁支架(7)和导磁环(9)，导磁环(9)与导磁支架(7)之间固定支撑有磁钢(18)、线圈(12)，所述套筒(16)通过两个球轴承限位固定在机座(10)内，其一侧通过螺栓固定有小皮带轮(11)，内部两端有内齿轮(15)，弹性轴(13)上的外齿轮(14)与此内齿轮(15)相互对应互相脱开不相啮合，所述套筒(16)中部外侧通过定位台肩固定有测速齿轮(17)，测速头(1)固定在机座螺栓孔中，与测速齿轮(17)相配合，测速小电机(3)的输出端通过螺钉装有大皮带轮(2)，与安装在套筒(16)上的小皮带轮(11)相配合。

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