CN221037802U - 一种塞入式扭矩传感器 - Google Patents

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王光龙
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Abstract

本实用新型提供了一种塞入式扭矩传感器,包括第一弹性体,第一弹性体下方设有第二弹性体,第二弹性体两侧设有电阻应变计,第二弹性体下方设有第三弹性体,第一弹性体和第二弹性体之间设有横向弹性体,横向弹性体两侧设有壳体,壳体垂直于横向弹性体,壳体一端安装在横向弹性体两侧另一端安装在第三弹性体两侧。本实用新型结构简单,结构具有一定强度,应用当中扭矩传感器更换方便,电阻应变计测量精度较高,能适应多种量程和规格,插拔式接头更换方便。

Description

一种塞入式扭矩传感器
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域,涉及一种扭矩传感器,应用于扭矩测试仪等检测校准设备,具体涉及一种塞入式扭矩传感器。
背景技术
目前,扭矩传感器广泛应用于扭矩测试仪用来实现扭矩传感器、扭矩板手的校准。扭矩传感器在结构上通常采用法兰结构,法兰结构通过固定螺栓与设备连接固定,不同量程的法兰尺寸存在大小差异,因此同一台设备一般只能安装一个或几个规格量程的扭矩传感器,无法扩展到更多规格量程,即便更换传感器,也要拆卸并重新安装新规格传感器,安装更换比较繁琐,效率低,显然这种结构已不再适合多规格量程扭矩传感器快速安装拆卸要求,需要考虑新的传感器结构实现不同规格量程扭矩传感器能够快速安装更换,最终实现测试设备可以多量程快速切换工作。
如中国专利文献公开了一种法兰式扭矩传感器,其公告号CN213364090U,该实用新型公开了一种法兰式扭矩传感器,包括扭矩传感器本体和法兰通孔,扭矩传感器本体的外部包裹有定位圆环,且定位圆环贴合扭矩传感器本体外部的一侧衔接有棕毛刷,所述定位圆环靠近法兰盘的一面四周均固定有固定柱,所述扭矩传感器本体的左右两端均设置有法兰盘,且法兰盘的外部衔接有衔接圆环,所述衔接圆环的四周内嵌有限位槽孔,且限位槽孔的中部设置有吸铁石,所述衔接圆环通过吸铁石和固定铁块与防护罩相连接,且防护罩靠近衔接圆环的一侧四周固定有固定铁块,所述防护罩的外部四周均设置有缓冲气囊,所述法兰通孔开设于法兰盘的四周。
该实用新型采用的安装方式是法兰式,结构复杂,只能适用特定规格和量程无法进行扩展,适用范围局限,拆装麻烦。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述技术问题,为解决上述技术问题本实用新型提供了一种塞入式扭矩传感器。本实用新型的发明目的在于扩展扭矩传感器的规格量程,实现不同规格量程扭矩传感器能够快速安装更换,为实现发明目的本实用新型提供了一种塞入式扭矩传感器,包括第一弹性体,第一弹性体下方设有第二弹性体,第二弹性体两侧设有电阻应变计,第二弹性体下方设有第三弹性体,第一弹性体和第二弹性体之间设有横向弹性体,横向弹性体两侧设有壳体,壳体垂直于横向弹性体,壳体一端安装在横向弹性体两侧另一端安装在第三弹性体两侧。电阻应变计将工程构件上的应变,即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器,电阻应变计感应第二弹性体的形变将其转换为电阻,弹性体的形变引起电阻变化,电阻变化引起电流变化,电流变化引起测量数据的改变,以此实现扭矩传感器的功能,通过电流变化可反推扭矩大小。壳体起到保护作用。由第一弹性体直接塞入需要使用扭矩传感器的设备中,第三弹性体部分的规格是统一的,第一弹性体部分呈多种不同形状的凸台用于适配多种不同的量程和规格,拆卸和更换只需要插拔扭矩传感器即可。
作为优选,横向弹性体和壳体内壁之间留有间隙。留有间隙是为了防止横向弹性体的弹性形变影响壳体的固定,横向弹性体向外的弹性形变可能会冲击壳体导致壳体固定松动。
作为优选,壳体外壁设有插拔式接头,插拔式接头垂直安装在壳体外壁上。插拔式接头可以方便将电阻变化信号通过导线引出,并能有效密封,不影响载荷的传递。同时也方便更换和拆卸。
作为优选,第三弹性体呈圆柱形,第三弹性体底部设有向内的沉槽,沉槽呈圆柱形,沉槽直径小于第三弹性体直径。沉槽便于校准扭矩扳手,沉槽也能确定传感器的大致朝向,圆柱形适配度更高,安装更加方便不需要精确定位。
作为优选,第三弹性体靠近第二弹性体一端的两侧设有凹槽,凹槽形状和壳体形状相适配。凹槽形成一个平台方便壳体的安装,确保了壳体安装的稳固,使得壳体有个支撑面。
作为优选,凹槽和横向弹性体长边上设有螺纹孔,螺纹孔和第三弹性体垂直,壳体设有固定螺丝和第三弹性体固定,固定螺丝和螺纹孔相适配。壳体通过螺纹固定,安装稳固,螺纹穿过壳体和第三弹性体固定,横向的固定螺丝在第三弹性体内,间接增加了弹性体的结构强度。
作为优选,第一弹性体,横向弹性体,第二弹性体,第三弹性体呈一体结构。一体结构便于形变部分应变均匀、集中,提升传感器的精度。一体式加工成型,加工难度小,且同轴度精度高,安装可靠稳定。
本实用新型的有益效果是结构简单,结构具有一定强度,应用当中扭矩传感器更换方便,电阻应变计测量精度较高,能适应多种量程和规格,插拔式接头更换方便。
附图说明
图1是本实用新型和壳体装配的剖视图。
图2是本实用新型未和壳体装配的剖视图。
图3是本实用新型某一实施例的俯视图。
图中:1.第一弹性体,2.第二弹性体,3.第三弹性体,4.横向弹性体,5.壳体,6.电阻应变计,7.插拔式接头,8.沉槽,9.凹槽,10.螺纹孔,11.固定螺丝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例1
如图1,图2,图3所示的一种塞入式扭矩传感器,包括第一弹性体1,第一弹性体1下方设有第二弹性体2,第二弹性体2两侧设有电阻应变计6,第二弹性体2下方设有第三弹性体3,第一弹性体1和第二弹性体2之间设有横向弹性体4,横向弹性体4两侧设有壳体5,壳体5垂直于横向弹性体4,壳体5一端安装在横向弹性体4两侧另一端安装在第三弹性体3两侧。横向弹性体4和壳体5内壁之间留有间隙。壳体5外壁设有插拔式接头7,插拔式接头7垂直安装在壳体5外壁上。第三弹性体3呈圆柱形,第三弹性体3底部设有向内的沉槽8,沉槽8呈圆柱形,沉槽8直径小于第三弹性体3直径。第三弹性体3靠近第二弹性体2一端的两侧设有凹槽9,凹槽9形状和壳体5形状相适配。凹槽9长边上设有螺纹孔10,螺纹孔10和第三弹性体3垂直,壳体5设有固定螺丝11和第三弹性体3固定,固定螺丝11和螺纹孔10相适配。第一弹性体1,横向弹性体4,第二弹性体2,第三弹性体3呈一体结构。如图2所示,其中横向弹性体4的直径小于第三弹性体3直径,横向弹性体4的直径略小于第三弹性体3设有凹槽9的端部直径。凹槽9呈L形,其中L形的长边上设有垂直于L形长边的螺纹孔10,螺纹孔10垂直于第三弹性体3呈横向固定在第三弹性体3内,间接增强了第三弹性体的强度。
第一弹性体1为凸台,可以为四边形开孔,也可以是六边形或者八边形开孔根据不同的量程和规格进行选用,在本实施例中采用四边形开孔。如图3所示,在本实施例中认为第一弹性体1为长方体,如俯视图所示。其中第一弹性体1的长宽相等为正方形结合图2可知第一弹性体1的高度和第二弹性体2的高度相同,由于为一体结构则第二弹性体2的长宽也和第一弹性体1的长宽相同。沉槽8的直径略大于第二弹性体的长度,略小于横向弹性体4的直径。本实用新型中第三弹性体3的规格和量程是确定的固定的,沉槽8的设计是为了校准扭矩扳手,沉槽8的直径略大于壳体5用于保护扭矩传感器,第一弹性体1塞入需要使用扭矩传感器的设备中,设备的扭矩改变带动第一弹性体1的形变,由于第一弹性体1,横向弹性体4,第二弹性体2,第三弹性体3呈一体结构,第二弹性体2跟着一起形变,第二弹性体2形变的数据量通过电阻应变计6转变为电阻的变化量,电阻的变化量转变为电流的变化量,由插拔式接头7处引出对应连接的电线,由外部设备读取电流变化量以此反推扭矩变化量。
如图3所示,图中中心的正方形为第一弹性体1,该第一弹性体1采用的是四边形开孔,最靠近第一弹性体1的圆为横向弹性体4的外周,横向弹性体4也呈圆柱形,其高度略大于凹槽9的长边长度。离第一弹性体1最远的圆为第三弹性体3的外周,三个圆之间中间的圆则是第三弹性体3靠近第二弹性体2的端部设有凹槽9的圆。三个圆中,最接近第一弹性体1的圆记为第一个圆,离第一弹性体1最远的圆记为第三个圆,第一个圆和第三个圆中间的圆记为第二个圆。第二个圆和第三个圆之间的距离为凹槽9短边的长度,第一个圆和第二个圆之间的距离为第三弹性体3直径减去横向弹性体4的直径再减去凹槽9短边的长度。
除上述实施例外,在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内,本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合,从而构成新的实施例,这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的,因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,包括第一弹性体(1),所述第一弹性体(1)下方设有第二弹性体(2),所述第二弹性体(2)两侧设有电阻应变计(6),所述第二弹性体(2)下方设有第三弹性体(3),所述第一弹性体(1)和第二弹性体(2)之间设有横向弹性体(4),所述横向弹性体(4)两侧设有壳体(5),所述壳体(5)垂直于横向弹性体(4),所述壳体(5)一端安装在横向弹性体(4)两侧另一端安装在第三弹性体(3)两侧。
2.根据权利要求1所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述横向弹性体(4)和壳体(5)内壁之间留有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述壳体(5)外壁设有插拔式接头(7),所述插拔式接头(7)垂直安装在壳体(5)外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述第三弹性体(3)呈圆柱形,所述第三弹性体(3)底部设有向内的沉槽(8),所述沉槽(8)呈圆柱形,所述沉槽(8)直径小于第三弹性体(3)直径。
5.根据权利要求4所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述第三弹性体(3)靠近第二弹性体(2)一端的两侧设有凹槽(9),所述凹槽(9)形状和壳体(5)形状相适配。
6.根据权利要求5所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述凹槽(9)长边上设有螺纹孔(10),所述螺纹孔(10)和第三弹性体(3)垂直,所述壳体(5)设有固定螺丝(11)和第三弹性体(3)固定,所述固定螺丝(11)和螺纹孔(10)相适配。
7.根据权利要求1或2或4或5所述的一种塞入式扭矩传感器,其特征在于,所述第一弹性体(1),所述横向弹性体(4),所述第二弹性体(2),所述第三弹性体(3)呈一体结构。
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