CN206095479U - 一种轴式扭矩传感器 - Google Patents
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Abstract
一种轴式扭矩传感器，有一感应弹性轴，感应弹性轴两侧向外伸出形成连接部，感应弹性轴中段向内凹进形成环形凹，绕环形凹一周均匀贴有4n个电阻应变片，电阻应变片通过线路连接电路板，电路板连接内线圈，电阻应变片及电路板均通过应变胶固定在环形凹内；感应弹性轴外部为外壳，外壳顶部设置有线盒，线盒连接外线圈，线盒顶面的线盒盖通过螺栓固定，外壳底部固连有支架；所述外壳由两侧设置的中间开孔的圆形封盖固定环形部得到，圆形封盖与环形部通过圆形封盖一周设置的多个内六角螺钉固定；感应弹性轴通过轴承与外壳转动连接，感应弹性轴中段缠绕内线圈，外线圈固定在外壳内。具有无需供电，安装方便，测试精准等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种轴式扭矩传感器。
背景技术
扭矩传感器，(又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪)是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动(气动，液力)扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。扭矩测试比较成熟的检测手段为应变电测技术，它具有精度高、频响快、可靠性好、寿命长等优点。将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上，并组成应变桥，若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。这就是基本的扭矩传感器模式。但是现有的扭矩传感器外形、结构占用空间较大，并且安装方式少且安装不方便。特别是现有结构因测试时扭矩传感器会安装在弹性轴上，因扭矩传感器过大，可能与正常工作状态相比会改变轴距，造成测试不准确。
同时，现有的扭矩传感器需要专门的电源供电才能够完成扭矩检测，而电源供电模块无疑增加了产品成本，同时也因供电情况的不稳定为扭矩测试带来更多的不确定因素。
基于此提供一种新的扭矩传感器，无需电源供电，节省空间，安装方便同时能够在不改变轴距的情况下测试扭矩就显得尤为必要。
实用新型内容
为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种轴式扭矩传感器，具有无需电源供电，结构占用空间小，安装方便，测试精准等优点。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种轴式扭矩传感器，有一感应弹性轴，感应弹性轴两侧向外伸出形成连接部，感应弹性轴中段向内凹进形成环形凹，绕环形凹一周均匀贴有4n个电阻应变片，电阻应变片通过线路连接电路板，电路板连接内线圈，电阻应变片及电路板均通过应变胶固定在环形凹内；
感应弹性轴外部为外壳，外壳顶部设置有线盒，线盒连接外线圈，线盒顶面的线盒盖通过螺栓固定，外壳底部固连有支架；
所述外壳由两侧设置的中间开孔的圆形封盖固定环形部得到，圆形封盖与环形部通过圆形封盖一周设置的多个内六角螺钉固定；
感应弹性轴通过轴承与外壳转动连接，感应弹性轴中段缠绕内线圈，外线圈固定在外壳内。
进一步的，所述线盒上还开有用于数据传输的航空插头。
进一步的，所述电阻应变片为轴向前后两组，绕环形凹每组四个。
进一步的，所述连接部为花键轴或N角轴。
进一步的，所述N角轴为方轴。
进一步的，所述外线圈由内部的尼龙骨架，尼龙骨架上缠绕的线圈及外部的金属外壳组成。
进一步的，所述电阻应变片为4个或8个。
进一步的，所述外线圈与外壳之间通过定位圈限位。
进一步的，所述内线圈和外线圈为单线圈。
进一步的，所述外壳内感应感应弹性轴上还套接有测速轮。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
本实用新型无需电源供电，具有结构占用空间小，安装方便，测试精准等优点。本实用新型创新的采用单线圈设计，解决了现有技术传感器中需要供电和信号传输双线圈的弊端，同样很好的缩短了传感器宽度。
附图说明
图1为本实用新型的结构剖面示意图。
图2为外线圈的剖面图。
图3为本实用新型线圈、尼龙骨架海伟金属外壳的位置剖面图。
图4为圆形凹内4个电阻应变片的位置设置图。
其中，1-感应弹性轴，2-连接部，3-环形凹，4-电阻应变片，5-电路板，6-内线圈，7-外壳，8-线盒，9-外线圈，10-线盒盖，11-螺栓，12-支架，13-圆形封盖，14-内六角螺钉，15-轴承，16-航空插头，17-尼龙骨架，18-线圈，19-金属外壳，20-定位圈，21-测速轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案做进一步详细描述：
如图1-4所示，一种轴式扭矩传感器，有一感应弹性轴1，感应弹性轴1两侧向外伸出形成连接部2，感应弹性轴1中段向内凹进形成环形凹3，绕环形凹3一周均匀贴有4n个电阻应变片4，电阻应变片4通过线路连接电路板5，电路板5连接内线圈6，电阻应变片4 及电路板5均通过应变胶固定在环形凹3内；
感应弹性轴1外部为外壳7，外壳7顶部设置有线盒8，线盒8连接外线圈9，线盒8顶面的线盒盖10通过螺栓11固定，外壳7底部固连有支架12；
所述外壳7由两侧设置的中间开孔的圆形封盖13固定环形部得到，圆形封盖13与环形部通过圆形封盖13一周设置的多个内六角螺钉14固定；
感应弹性轴1通过轴承15与外壳7转动连接，感应弹性轴1中段缠绕内线圈6，外线圈9固定在外壳内。
进一步的，所述线盒8上还开有用于数据传输的航空插头16。
进一步的，所述电阻应变片4为轴向前后两组，绕环形凹3每组四个。
进一步的，所述连接部为花键轴或N角轴。
进一步的，所述N角轴为方轴。
进一步的，所述外线圈9由内部的尼龙骨架17，尼龙骨架17上缠绕的线圈18及外部的金属外壳19组成。
进一步的，所述电阻应变片4为4个或8个。
进一步的，所述外线圈9与外壳7之间通过定位圈20限位。
进一步的，所述内线圈6和外线圈9为单线圈。
进一步的，所述外壳内感应感应弹性轴1上还套接有测速轮21。
本实用新型的工作原理为：实际工作中，通过连接部2连接两侧的动力端和负载端，通过支架12将外壳固定在地上或是墙面上，内部感应弹性轴1，及其上的电阻应变片4和电路板5，内线圈6随轴体转动，检测电阻应变片4阻值变化从而检测扭矩，因外线圈9与外壳7固定，内外线圈在实际工作中无接触，不会产生摩擦，从而测试更加精准，同时通过内外线圈的设置实现自供电，省去了供电系统，节省了生产成本也使生产工艺更加简单，具有很好的市场前景，同时定位圈20和测速轮21的设置使本结构功能更加全面。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种轴式扭矩传感器，其特征在于，有一感应弹性轴(1)，感应弹性轴(1)两侧向外伸出形成连接部(2)，感应弹性轴(1)中段向内凹进形成环形凹(3)，绕环形凹(3)一周均匀贴有4n个电阻应变片(4)，电阻应变片(4)通过线路连接电路板(5)，电路板(5)连接内线圈(6)，电阻应变片(4)及电路板(5)均通过应变胶固定在环形凹(3)内；
感应弹性轴(1)外部为外壳(7)，外壳(7)顶部设置有线盒(8)，线盒(8)连接外线圈(9)，线盒(8)顶面的线盒盖(10)通过螺栓(11)固定，外壳(7)底部固连有支架(12)；
所述外壳(7)由两侧设置的中间开孔的圆形封盖(13)固定环形部得到，圆形封盖(13)与环形部通过圆形封盖(13)一周设置的多个内六角螺钉(14)固定；
感应弹性轴(1)通过轴承(15)与外壳(7)转动连接，感应弹性轴(1)中段缠绕内线圈(6)，外线圈(9)固定在外壳内。
2.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述线盒(8)上还开有用于数据传输的航空插头(16)。
3.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述电阻应变片(4)为轴向前后两组，绕环形凹(3)每组四个。
4.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述连接部为花键轴或N角轴。
5.根据权利要求4所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述N角轴为方轴。
6.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述外线圈(9)由内部的尼龙骨架(17)，尼龙骨架(17)上缠绕的线圈(18)及外部的金属外壳(19)组成。
7.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述电阻应变片(4)为4个或8个。
8.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述外线圈(9)与外壳(7)之间通过定位圈(20)限位。
9.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述内线圈(6)和外线圈(9)为单线圈。
10.根据权利要求1所述的一种轴式扭矩传感器，其特征在于，所述外壳内感应感应弹性轴(1)上还套接有测速轮(21)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108406841A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-17 | 熊琳 | 一种扭矩传感器 |
| CN109900398A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-18 | 长春大学 | 基于薄片式力敏电阻器的挤压式扭矩测量装置 |
| CN110411631A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-05 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种扭矩传感器 |
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| CN109900398A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-18 | 长春大学 | 基于薄片式力敏电阻器的挤压式扭矩测量装置 |
| CN109900398B (zh) * | 2019-03-22 | 2023-09-29 | 长春大学 | 基于薄片式力敏电阻器的挤压式扭矩测量装置 |
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