CN209043503U - 水下扭矩测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了水下扭矩测试装置，包括叶轮与机舱壳体，所述叶轮的右侧焊接有一号连接法兰，所述机舱壳体的内侧贯穿设置有扭矩输入轴，所述扭矩输入轴的左侧设有二号连接法兰，所述机舱壳体的左侧设有轴承座，所述轴承座的内侧设有非金属轴承，所述扭矩输入轴的右侧设有舱外磁力耦合片，所述舱外磁力耦合片的内侧内嵌有一号环形磁钢，所述一号环形磁钢的右侧设有密封隔板，所述密封隔板的右侧设有舱内磁力耦合片，所述舱内磁力耦合片的内侧内嵌有二号环形磁钢，所述舱内磁力耦合片的右侧设有扭矩传感器。本实用新型的有益效果为采用磁力耦合结构提高水下扭矩传感器的密封性，增加使用寿命，提高测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及扭矩测试技术领域，具体为水下扭矩测试装置。
背景技术
扭矩测试用于对扭矩进行测量，扭矩测试装置用于扭矩测试使用，扭矩测试装置主要由扭矩传感器对扭矩进行测量。
传统的扭矩传感器采用应变片作为测量传感器，无法直接用于水下动力轴扭矩测量。如用于水下需将其置于密封舱内，需对其扭矩输入轴进行密封，但输入轴动密封结构易受海水腐蚀导致密封舱内进水破坏扭矩传感器，即传动轴动密封可靠性差；此外动密封增加了传感器输入轴的摩擦阻力，这直接导致扭矩传感器所测数据不准确，因此急需设计水下扭矩测试装置来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供水下扭矩测试装置，以解决上述背景技术中提出的水下扭矩传感器因动密封而引起传感器进水遭受损坏，以及测量精度低的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：水下扭矩测试装置，包括叶轮与机舱壳体，所述叶轮的右侧焊接有一号连接法兰，所述机舱壳体的内侧贯穿设置有扭矩输入轴，所述扭矩输入轴的左侧设有二号连接法兰，所述机舱壳体的左侧设有轴承座，所述轴承座的内侧设有非金属轴承，所述扭矩输入轴的右侧设有舱外磁力耦合片，所述舱外磁力耦合片的内侧内嵌有一号环形磁钢，所述一号环形磁钢的右侧设有密封隔板，所述密封隔板的右侧设有舱内磁力耦合片，所述舱内磁力耦合片的内侧内嵌有二号环形磁钢，所述舱内磁力耦合片的右侧设有扭矩传感器，所述扭矩传感器的左侧固定有扭矩传感器输入端，所述扭矩传感器的右侧固定有扭矩传感器输出端与一号线缆，且一号线缆设置于扭矩传感器输出端的下方，所述扭矩传感器输出端的右侧设有磁粉制动器，所述磁粉制动器的右侧固定有二号线缆，所述机舱壳体的右侧设有密封端盖，所述密封端盖的外表面设有密封盖通线孔。
优选的，所述轴承座的内侧贯穿设置有一号紧固螺丝，所述一号紧固螺丝的数量为四组，所述一号紧固螺丝与轴承座之间为螺纹连接。
优选的，所述非金属轴承的数量为两组，所述非金属轴承呈对立排布，所述扭矩输入轴与非金属轴承组成转动结构。
优选的，所述扭矩传感器的外表面包裹设置有二号衬套，所述二号衬套的上表面设有一号固定螺栓，且一号固定螺栓贯穿设置于机舱壳体的内侧。
优选的，所述磁粉制动器的外表面包裹设置有一号衬套，所述一号衬套的上表面设有二号固定螺栓，所述一号衬套的内侧设有衬套通线孔。
优选的，所述密封端盖的外表面套接有密封胶圈，所述密封端盖的内侧贯穿设置有二号紧固螺丝。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该水下扭矩测试装置，采用磁力耦合结构提高水下扭矩传感器的密封性，增加使用寿命，提高测量精度；
(1)设置有舱外磁力耦合片、舱内磁力耦合片、密封隔板，通过采用磁力耦合动密封结构，使动力轴端与扭矩传感器输入端为非接触式扭矩传递，通过舱外磁力耦合片与舱内磁力耦合片配合磁力传动，扭矩传感器置于密封舱内部完全与海水隔离密封，不会发生海水从扭矩传感器输入端渗入进密封舱导致传感器进水遭受损坏，进而提高水下扭矩传感器的密封性，增加使用寿命。
(2)此外非接触式磁力耦合扭矩传递结构还可避免因扭矩传感器输入端动密封所导致的摩擦阻力增加而引起的最终扭矩测量精度下降的问题，进而达到提高测量精度的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构正面剖视图；
图2为图1的局部正视图；
图3为图1的局部后视图。
图中：1、叶轮；2、一号连接法兰；3、二号连接法兰；4、扭矩输入轴；5、轴承座；6、一号紧固螺丝；7、非金属轴承；8、机舱壳体；9、舱外磁力耦合片；10、一号环形磁钢；11、二号环形磁钢；12、舱内磁力耦合片；13、一号固定螺栓；14、二号固定螺栓；15、扭矩传感器输出端；16、磁粉制动器；17、二号紧固螺丝；18、密封胶圈；19、密封端盖；20、密封盖通线孔；21、二号线缆；22、衬套通线孔；23、一号衬套；24、一号线缆；25、二号衬套；26、扭矩传感器；27、扭矩传感器输入端；28、密封隔板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：水下扭矩测试装置，包括叶轮1与机舱壳体8，叶轮1的右侧焊接有一号连接法兰2，机舱壳体8的内侧贯穿设置有扭矩输入轴4，扭矩输入轴4的左侧设有二号连接法兰3，机舱壳体8的左侧设有轴承座5，轴承座5的内侧贯穿设置有一号紧固螺丝6，一号紧固螺丝6的数量为四组，一号紧固螺丝6与轴承座5之间为螺纹连接，二号连接法兰3与扭矩输入轴4两者过盈配合，扭矩输入轴4后端与舱外磁力耦合片9过盈连接，通过将一号紧固螺丝6贯穿轴承座5与机舱壳体8，能够使轴承座5通过一号紧固螺丝6与机舱壳体8固定连接。
轴承座5的内侧设有非金属轴承7，非金属轴承7的数量为两组，非金属轴承7呈对立排布，扭矩输入轴4与非金属轴承7组成转动结构，扭矩输入轴4通过安装于轴承座5内的两组非金属轴承7进行支撑，能够使扭矩输入轴4可以在轴承座5内进行转动。
扭矩输入轴4的右侧设有舱外磁力耦合片9，舱外磁力耦合片9的内侧内嵌有一号环形磁钢10，一号环形磁钢10的右侧设有密封隔板28，密封隔板28的右侧设有舱内磁力耦合片12，舱内磁力耦合片12的内侧内嵌有二号环形磁钢11，舱内磁力耦合片12的右侧设有扭矩传感器26，扭矩传感器26的外表面包裹设置有二号衬套25，二号衬套25的上表面设有一号固定螺栓13，且一号固定螺栓13贯穿设置于机舱壳体8的内侧，扭矩传感器26型号为TQ-660，扭矩传感器26通过二号衬套25包裹固定，二号衬套25通过一号固定螺栓13固定在机舱壳体8内。
扭矩传感器26的左侧固定有扭矩传感器输入端27，扭矩传感器26的右侧固定有扭矩传感器输出端15与一号线缆24，且一号线缆24设置于扭矩传感器输出端15的下方，扭矩传感器输出端15的右侧设有磁粉制动器16，磁粉制动器16的外表面包裹设置有一号衬套23，一号衬套23的上表面设有二号固定螺栓14，一号衬套23的内侧设有衬套通线孔22，磁粉制动器16的型号为LPB-025，磁粉制动器16通过一号衬套23包裹固定在机舱壳体8内，一号衬套23通过二号固定螺栓14固定与机舱壳体8内。
磁粉制动器16的右侧固定有二号线缆21，机舱壳体8的右侧设有密封端盖19，密封端盖19的外表面设有密封盖通线孔20，密封端盖19的外表面套接有密封胶圈18，密封端盖19的内侧贯穿设置有二号紧固螺丝17，通过二号紧固螺丝17将密封端盖19安装于机舱壳体8后端，密封端盖19上有两个密封胶圈18起到增加密封端盖19与机舱壳体8之间密封性的作用。
工作原理：首先，通过将一号连接法兰2与扭矩输入轴4通过螺栓螺母连接，通过叶轮1转动带动一号连接法兰2转动，进而带动二号连接法兰3转动，通过二号连接法兰3转动能够带动扭矩输入轴4进行转动，通过扭矩输入轴4转动能够带动舱外磁力耦合片9转动，通过磁铁异极相吸原理使舱外磁力耦合片9带动舱内磁力耦合片12旋转从而将扭矩从舱外传递到密封舱内部；通过与扭矩传感器输出端15相连接的扭矩传感器输入端27将叶轮1扭矩传递给舱内扭矩传感器26及磁粉制动器16；扭矩测量初期水流对叶轮1冲击所产生的扭矩通过非接触式磁力耦合扭矩传递系统传递给舱内扭矩传感器26，此时磁粉制动器16未在扭矩传感器26的扭矩传感器输出端15加载，扭矩为零，但可通过霍尔传感器测量到叶轮1转速；此后磁粉制动器16加载，能够使与扭矩传感器26相连接的舱内扭矩输入轴4停止转动，舱外扭矩输入轴4在叶轮1惯性的带动下继续转动，最终舱内外舱外磁力耦合片9与舱内磁力耦合片12发生失转，发生失转前扭矩传感器26所捕获的最大扭矩为叶轮1扭矩，叶轮1转速可通过扭矩传感器26自带的霍尔传感器测得，叶轮1扭矩与转速相乘变得到叶轮1的轴功率，较为实用。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.水下扭矩测试装置，包括叶轮(1)与机舱壳体(8)，其特征在于：所述叶轮(1)的右侧焊接有一号连接法兰(2)，所述机舱壳体(8)的内侧贯穿设置有扭矩输入轴(4)，所述扭矩输入轴(4)的左侧设有二号连接法兰(3)，所述机舱壳体(8)的左侧设有轴承座(5)，所述轴承座(5)的内侧设有非金属轴承(7)，所述扭矩输入轴(4)的右侧设有舱外磁力耦合片(9)，所述舱外磁力耦合片(9)的内侧内嵌有一号环形磁钢(10)，所述一号环形磁钢(10)的右侧设有密封隔板(28)，所述密封隔板(28)的右侧设有舱内磁力耦合片(12)，所述舱内磁力耦合片(12)的内侧内嵌有二号环形磁钢(11)，所述舱内磁力耦合片(12)的右侧设有扭矩传感器(26)，所述扭矩传感器(26)的左侧固定有扭矩传感器输入端(27)，所述扭矩传感器(26)的右侧固定有扭矩传感器输出端(15)与一号线缆(24)，且一号线缆(24)设置于扭矩传感器输出端(15)的下方，所述扭矩传感器输出端(15)的右侧设有磁粉制动器(16)，所述磁粉制动器(16)的右侧固定有二号线缆(21)，所述机舱壳体(8)的右侧设有密封端盖(19)，所述密封端盖(19)的外表面设有密封盖通线孔(20)。
2.根据权利要求1所述的水下扭矩测试装置，其特征在于：所述轴承座(5)的内侧贯穿设置有一号紧固螺丝(6)，所述一号紧固螺丝(6)的数量为四组，所述一号紧固螺丝(6)与轴承座(5)之间为螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的水下扭矩测试装置，其特征在于：所述非金属轴承(7)的数量为两组，所述非金属轴承(7)呈对立排布，所述扭矩输入轴(4)与非金属轴承(7)组成转动结构。
4.根据权利要求1所述的水下扭矩测试装置，其特征在于：所述扭矩传感器(26)的外表面包裹设置有二号衬套(25)，所述二号衬套(25)的上表面设有一号固定螺栓(13)，且一号固定螺栓(13)贯穿设置于机舱壳体(8)的内侧。
5.根据权利要求1所述的水下扭矩测试装置，其特征在于：所述磁粉制动器(16)的外表面包裹设置有一号衬套(23)，所述一号衬套(23)的上表面设有二号固定螺栓(14)，所述一号衬套(23)的内侧设有衬套通线孔(22)。
6.根据权利要求1所述的水下扭矩测试装置，其特征在于：所述密封端盖(19)的外表面套接有密封胶圈(18)，所述密封端盖(19)的内侧贯穿设置有二号紧固螺丝(17)。
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| CN (1) | CN209043503U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024016673A1 (zh) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | 江苏科技大学 | 一种模块化磁力耦合电力吊舱推进器 |
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2018
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| WO2024016673A1 (zh) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | 江苏科技大学 | 一种模块化磁力耦合电力吊舱推进器 |
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