CN215865602U - 扭矩超声波信号探头一体传感器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扭矩超声波信号探头一体传感器结构，包括旋转扭矩主轴、轴承、接触铜环、绝缘铜环、探针绝缘套、伸缩超声波信号探针、触点、外壳绝缘板、上盖、超声波信号输出接口、主轴外壳和扭矩信号输出接口，所述旋转扭矩主轴的两端外侧套接设有轴承，所述旋转扭矩主轴的外壁固定连接轴承的内壁，所述旋转扭矩主轴在轴承内侧转动。本实用新型通过设置有伸缩超声波信号探针，使得伸缩超声波信号探针接触螺栓端面，当拧紧装配时，通过超声波信号输出接口实时输出预紧力数值，通过扭矩信号输出接口输出扭矩，测试稳定准确，结构更紧凑和合理；且伸缩超声波信号探针采用弹性伸缩结构，始终是和装配螺栓端面保持接触，以确保测试的稳定性。

Description

扭矩超声波信号探头一体传感器结构

技术领域

本实用新型涉及螺栓装配测试应用技术领域，尤其是涉及扭矩超声波信号探头一体传感器结构。

背景技术

扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力，外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩，内部的叫内力偶矩或者叫扭矩；预紧力是机械建筑等专业很常见的一个术语，在连接中，在受到工作载荷之前，为了增强连接的可靠性和紧密性，以防止受到载荷后连接件间出现缝隙或者相对滑移而预先加的力，螺纹连接时为了达到可靠而紧固的目的，必须保证螺纹副具有一定的摩擦力矩，此摩擦力矩是由连接时施加拧紧力矩后，螺纹副产生了预紧力而获得的。预紧力的大小与零件材料及螺纹直径等有关。

在紧固件拧紧装配中需要测试总成部件螺栓的实时扭矩和预紧力，在采用扭矩传感器和轴力超声波系统同步实时测试时，往往因扭矩传感器和超声波信号采集适配器探头分体串联导致拧紧过程中不稳定和测试不同步，为此一种扭矩超声波信号探头一体传感器有效的解决了这一技术应用需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供扭矩超声波信号探头一体传感器结构，以解决现有的扭矩传感器和超声波信号采集适配器探头分体串联导致拧紧过程不稳定和测试不同步的情况。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

扭矩超声波信号探头一体传感器结构，包括旋转扭矩主轴、轴承、接触铜环、绝缘铜环、探针绝缘套、伸缩超声波信号探针、触点、外壳绝缘板、上盖、超声波信号输出接口、主轴外壳和扭矩信号输出接口，所述旋转扭矩主轴的两端外侧套接设有轴承，所述旋转扭矩主轴的外壁固定连接轴承的内壁，所述旋转扭矩主轴在轴承内侧转动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轴承的外侧设有主轴外壳，所述轴承的外壁固定连接主轴外壳的内壁，所述旋转扭矩主轴贯穿主轴外壳。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋转扭矩主轴的中部外侧套接设有接触铜环，所述接触铜环的一侧设有绝缘铜环，所述绝缘铜环套接在旋转扭矩主轴的外侧。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋转扭矩主轴的一端内侧固定设有探针绝缘套，所述探针绝缘套的内侧套接设有伸缩超声波信号探针，所述伸缩超声波信号探针在探针绝缘套的内侧伸缩移动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述接触铜环的上方固定设有触点，所述触点的下端卡合在接触铜环的外壁上。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述触点的上方设有外壳绝缘板，所述触点的上端卡合在外壳绝缘板内，所述外壳绝缘板固定在主轴外壳上。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主轴外壳的正上方固定设有上盖，所述上盖的一端顶面开设有超声波信号输出接口，所述超声波信号输出接口的下端通过连接线连接伸缩超声波信号探针，所述超声波信号输出接口的上端外接超声波信号采集适配器。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超声波信号输出接口的一侧固定设有扭矩信号输出接口，所述扭矩信号输出接口的下端通过连接线连接旋转扭矩主轴，所述扭矩信号输出接口的上端外接扭矩传感器。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

本实用新型在使用的过程中，通过设置有伸缩超声波信号探针，使得伸缩超声波信号探针接触螺栓端面，当拧紧装配时，扭矩超声波信号探头一体传感器始终实时采集扭矩和预紧力信号，通过超声波信号输出接口实时输出预紧力数值，通过扭矩信号输出接口输出扭矩，测试稳定准确，结构更紧凑和合理；且伸缩超声波信号探针采用弹性伸缩结构，始终是和装配螺栓端面保持接触，以确保测试的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的上视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的立体结构剖视图。

附图标记：1、旋转扭矩主轴；2、轴承；3、接触铜环；4、绝缘铜环；5、探针绝缘套；6、伸缩超声波信号探针；7、触点；8、外壳绝缘板；9、上盖；10、超声波信号输出接口；11、主轴外壳；12、扭矩信号输出接口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1-4，本实用新型提供以下技术方案：扭矩超声波信号探头一体传感器结构，包括旋转扭矩主轴1、轴承2、接触铜环3、绝缘铜环4、探针绝缘套5、伸缩超声波信号探针6、触点7、外壳绝缘板8、上盖9、超声波信号输出接口10、主轴外壳11和扭矩信号输出接口12，旋转扭矩主轴1的两端外侧套接设有轴承2，旋转扭矩主轴1的外壁固定连接轴承2的内壁，旋转扭矩主轴1在轴承2内侧转动。

参照图1与图2所示，具体的，主轴外壳11的正上方固定设有上盖9，上盖9的一端顶面开设有超声波信号输出接口10，超声波信号输出接口10的下端连接伸缩超声波信号探针6，超声波信号输出接口10的上端外接现有技术的超声波信号采集适配器，超声波信号采集适配器是能够将采集到的超声波信号转换成其它能量信号的传感器；超声波信号输出接口10的一侧固定设有扭矩信号输出接口12，扭矩信号输出接口12的下端连接旋转扭矩主轴1，扭矩信号输出接口12的上端外接现有技术的扭矩传感器，扭矩传感器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，扭矩传感器具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点；通过超声波信号输出接口10与伸缩超声波信号探针6连接、扭矩信号输出接口12与旋转扭矩主轴1连接，当伸缩超声波信号探针6探测到超声波信息时，将信息由超声波信号输出接口10传递给外界的超声波信号采集适配器；旋转扭矩主轴1则将扭矩通过扭矩信号输出接口12传递给外界的扭矩传感器，实时传输信息使得测试稳定准确，且扭矩探测结构和超声波探测结构一体化使得结构更紧凑和合理。

参照图3与图4所示，具体的，轴承2的外侧设有主轴外壳11，轴承2的外壁固定连接主轴外壳11的内壁，旋转扭矩主轴1贯穿主轴外壳11；旋转扭矩主轴1的中部外侧套接设有接触铜环3，接触铜环3的一侧设有绝缘铜环4，绝缘铜环4套接在旋转扭矩主轴1的外侧；旋转扭矩主轴1的一端内侧固定设有探针绝缘套5，探针绝缘套5的内侧套接设有伸缩超声波信号探针6，伸缩超声波信号探针6在探针绝缘套5的内侧伸缩移动；接触铜环3的上方固定设有触点7，触点7的下端卡合在接触铜环3的外壁上；触点7的上方设有外壳绝缘板8，触点7的上端卡合在外壳绝缘板8内，外壳绝缘板8固定在主轴外壳11上，伸缩超声波信号探针6的末端位于旋转扭矩主轴1的内侧，且末端采用弹性伸缩结构，当工作时伸缩超声波信号探针6的顶端始终接触装配螺栓端面，超声波信号持续无间断采集和输出，且随着螺栓的拧动，能够自主的实现伸缩，外侧的探针绝缘套5能够保证伸缩超声波信号探针6不受外界的干扰，从而保证测试过程的稳定，提高了测试结果的准确性。

本实用新型的使用流程及工作原理：本实用新型在使用时，首先，将扭矩超声波信号探头一体结构传感器通过旋转扭矩主轴1连接在拧紧工具与紧固件之间，旋转扭矩主轴1的一端固定连接在拧紧工具上，旋转扭矩主轴1的另一端通过伸缩超声波信号探针6接触螺栓断面，即将伸缩超声波信号探针6的顶端抵在螺栓断面上，当拧紧装配时，拧紧工具带动旋转扭矩主轴1转动，从而通过连接在旋转扭矩主轴1上的扭矩信号输出接口12,将扭矩信息实时传递给外界的扭矩传感器；当拧紧装配时，伸缩超声波信号探针6探测到螺栓断面的超声波信息，从而通过连接在伸缩超声波信号探针6上的超声波信号输出接口10,将超声波信息传递给外界的超声波信号采集适配器，从而准确实时的测出扭矩和预紧力。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.扭矩超声波信号探头一体传感器结构，包括旋转扭矩主轴(1)、轴承(2)、接触铜环(3)、绝缘铜环(4)、探针绝缘套(5)、伸缩超声波信号探针(6)、触点(7)、外壳绝缘板(8)、上盖(9)、超声波信号输出接口(10)、主轴外壳(11)和扭矩信号输出接口(12)，其特征在于：所述旋转扭矩主轴(1)的两端外侧套接设有轴承(2)，所述旋转扭矩主轴(1)的外壁固定连接轴承(2)的内壁，所述旋转扭矩主轴(1)在轴承(2)内侧转动。

2.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述轴承(2)的外侧设有主轴外壳(11)，所述轴承(2)的外壁固定连接主轴外壳(11)的内壁，所述旋转扭矩主轴(1)贯穿主轴外壳(11)。

3.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述旋转扭矩主轴(1)的中部外侧套接设有接触铜环(3)，所述接触铜环(3)的一侧设有绝缘铜环(4)，所述绝缘铜环(4)套接在旋转扭矩主轴(1)的外侧。

4.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述旋转扭矩主轴(1)的一端内侧固定设有探针绝缘套(5)，所述探针绝缘套(5)的内侧套接设有伸缩超声波信号探针(6)，所述伸缩超声波信号探针(6)在探针绝缘套(5)的内侧伸缩移动。

5.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述接触铜环(3)的上方固定设有触点(7)，所述触点(7)的下端卡合在接触铜环(3)的外壁上。

6.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述触点(7)的上方设有外壳绝缘板(8)，所述触点(7)的上端卡合在外壳绝缘板(8)内，所述外壳绝缘板(8)固定在主轴外壳(11)上。

7.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述主轴外壳(11)的正上方固定设有上盖(9)，所述上盖(9)的一端顶面开设有超声波信号输出接口(10)，所述超声波信号输出接口(10)的下端通过连接线连接伸缩超声波信号探针(6)，所述超声波信号输出接口(10)的上端外接超声波信号采集适配器。

8.根据权利要求1所述的扭矩超声波信号探头一体传感器结构，其特征在于：所述超声波信号输出接口(10)的一侧固定设有扭矩信号输出接口(12)，所述扭矩信号输出接口(12)的下端通过连接线连接旋转扭矩主轴(1)，所述扭矩信号输出接口(12)的上端外接扭矩传感器。

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