CN2689205Y - 一种纯扭矩测量装置 - Google Patents

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马民主
钟一明
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Abstract

本实用新型涉及一种纯扭矩测量装置。由安装在静架上的传动轴、发动机和联轴器组成，主要特点是在传动轴的一端固有带发动机的摇架，另一端与摇架的轴向方向通过联轴器连接有扭矩传感器，扭矩传感器连接负载加载设备，或固定在底座上。本实用新型采用的扭矩传感器的旋转轴线与摇架的旋转轴线同轴，摇架部分可绕轴线自由摆动，将制动扭矩直接传递到扭矩传感器上。取消了机械杠杆及刀口，消除了机械杠杆及刀口对测量精度的影响，由于采用轴对称安装，和传统的测功系统相比，本实用新型测功系统具有结构简单、空间尺寸小、测量精度高、成本低、受外部(如气动力)环境影响较小等优点。

Description

一种纯扭矩测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量力、转矩功的装置，特别涉及到大功率螺旋浆等水、气动力影响大的环境里摇架的扭矩轴向测量，
背景技术
在动力设备功率测量中一般采用测功器及摇架设备来测量其输出扭矩值，传统的扭矩测量方式一般都采用机械杠杆原理，将被测量扭矩转换为拉压力，再利用拉压力传感器进行测量。通过以下关系计算出扭矩值大小。
M＝F×L  M——力矩  F——作用力  L——力臂
传统的测功系统由转子、摇架(定子)、底座等组成，转子、定子通过轴承安装到底座上，并通过摆动轴承自由摆动。定子的外圈上装有一传力臂，通过这个传力臂制动转矩传递到拉压传感器上，而传力臂上联结件和底座上联结件，使拉压传感器处于二力杆状态。通过测量拉压传感器的大小，即可计算出测功系统扭矩值大小。这种测量方式与机械杠杆和刀口的制造加工精度和二力杆定位精度有很大关系。为了提高测功系统的测量精度，就需要提高机械杠杆和刀口的制造加工精度，这样势必增加了设备的制造加工成本。
另外机械杠杆结构的制造加工精度，远远低于传感器的测量精度。故机械杠杆及刀口的制造安装精度影响了扭矩测量的精度，造成其测量精度较低，外型尺寸较大，受外部环境(如气动力、水动力)的影响也大。
技术内容
本实用新型的目的，是克服上述装置之不足，提供一种结构合理，测量精度高，径向尺寸小且受外部环境影响小的纯扭矩测量装置。
本实用新型是这样实现的。由安装在静架上的传动轴、发动机和联轴器组成，主要特点是在传动轴的一端固有带发动机的摇架，另一端与摇架的轴向方向通过联轴器连接有扭矩传感器，扭矩传感器连接负载加载设备，或固定在底座上。
为更好地完成上述发明，在传动轴上还安装有校准机构，传动轴上设有摆动轴承、摆架。
本实用新型采用的扭矩传感器的旋转轴线与摇架的旋转轴线同轴，摇架部分可绕轴线自由摆动，将制动扭矩直接传递到扭矩传感器上。取消了机械杠杆及刀口，消除了机械杠杆及刀口对测量精度的影响，提高了扭矩测量系统的精度。摇架部分体积小，质量轻，其扭矩测量系统的精度可随其扭矩传感器测量精度的提高而提高。不受机械杠杆传递系统、刀口结构及制造精度的影响，也消除了力臂对扭矩测量精度的影响。
本实用新型采用扭矩传感器的中心线、发动机旋转中心线和传动轴的中心线同轴对称安装，和传统的测功系统相比，本实用新型测功系统具有结构简单、空间尺寸小、测量精度高、成本低、受外部(如气动力、水动力)环境影响小等优点。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作详细说明。
图1为本实用新型结构示意图。
图中1发动机，2摇架，3传动轴，4校准机构，5摆动轴承，6联轴器，7扭矩传感器，8支座，9静架。
传动轴3的一端上固有螺旋桨发动机1，摇架2，传动轴3通过联轴器6与扭矩传感器7联接，扭矩传感器7通过支座8固定在静架9上，传动轴3上还安装有校准机构4。摇架2及传动轴3通过一对摆动轴承5及轴承座安装到静架9上。摇架2及传动轴3可绕这对轴承自由摆动。发动机1工作时带动螺旋桨在空气中旋转做功，根据作用与反作用力原理，其空气中旋转反力矩作用在摇架2上，并通过传动轴3、联轴器6作用到扭矩传感器7一端上，而扭矩传感器7另一端通过支座8固定在静架9上，使制动扭矩直接作用到扭矩传感器7上，扭矩传感器7处于纯扭矩状态，这时通过测量扭矩传感器的大小即可直接得到发动机的扭矩值。这种测量方式消除了杠杆机构及刀口制造精度的误差对测量系统的影响。

Claims (2)

1、一种纯扭矩测量装置，由安装在静架(9)上的传动轴(3)、发动机(1)和联轴器(6)组成，其特征在于：在传动轴(3)的一端固有带发动机(1)的摇架(2)，另一端与摇架(2)的轴向方向通过联轴器(6)连接有扭矩传感器(7)，扭矩传感器(7)固定在支座(8)上。
2、根据权利要求1所述纯扭矩测量装置，其特征在于：在传动轴(3)上还安装有校准机构(4)，传动轴上设有摆动轴承(5)、摆架。
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Patentee before: China Nanfang Aviation Power Machinery Co.

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