[发明专利]一种炉排减速器的转矩测量方法

说明书

技术领域：

本发明属于动力测试领域，涉及链条锅炉炉排减速器等一类大转矩的动态测量方法。 

背景技术：

长期以来，链条锅炉的炉排需要多大的牵引力一直凭经验估计，缺乏定量的依据。为提高炉排减速器的机械设计水平，分析减速器的承载能力，准确标定超载保护装置的动作点，保证炉排及炉排减速器的安全运行，并测试各类调速器及电机在不同转速下的负载能力，为变频器及电动机选型提供依据，迫切需要解决大转矩的动态测量问题。 

目前常用的转矩测量仪大多利用弹性轴在传递转矩时产生的机械变形，用电阻应变片等方法测量轴的变形，再算出被测转矩，转矩M是力F和力臂L的乘积。；对需要在转动状态下测量的场合，为觧决测量信号从运动部件引出的问题，常利用传动轴的扭转变形，测量传动轴两端对应点的位移，在转动状态下该位移转化为通过某些特点静止点的时间差或相位差，采用电磁感应或光学等方法，用静止传感器在轴外进行测量。至于转矩的加载方式，大多使用机械摩擦盘，通过改变动盘与静盘间的压紧力，改变摩擦力的大小，调节负载阻力矩。 

由于炉排减速器的结构及使用特点，其转矩的量级高(几十万 牛·米)、空间狭小、对轴的刚度要求高，不允许轴有显著的变形，使上述基于传动轴扭转变形的测量方法难以采用。此外，常见的机械摩擦加载方式，由于摩擦状态不稳定，负载转矩很难平滑调节。 

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种新的转矩测量方法。用一对测力传感器组成特制的转矩测量钳，可以直接装在炉排减速器的输出轴上，以转矩平衡法测量减速器的负载转矩。其位于转动部件上的测力传感噐的供电及信号传送，采用滑环/电刷来解决，为克服电刷接触电阻変化的影响，信号以两线式恒流源方式传输。 

本发明的技术方案是，采用转矩测量钳，按照如下步骤： 

(1)用两个传感器组成转矩测量钳，在测量钳两端噛合中面上各装一个测力传感器，用它们测得的力F_A、F_B分别乘以力臂R，相加得总转矩M＝M_A+M_B＝(F_A+F_B)R； 

(2)传感信号调理电路采用两线制输出方式，将电源线与信号线合而为一，两根导线既作为供电线，又作为信号线，把两个传感器的电源线和信号线总数减少到三根，最大限度减少了作为引出线用的滑环与电刷的数量，简化了结构； 

(3)采用恒电流源的信号传输方式，可克服传输途径上滑环/电刷间接触电阻变化及电磁干扰引起的误差，保证转矩的测量精度； 

(4)用发电机组成电磁加载装置，通过调节发电机激磁电流和电枢回路负载电阻实现平滑、准确、稳定的负载调节； 

(5)采用在发电机电枢回路中注入外加电流的加载方法，自由调节电枢电流的大小，与激磁线圈建立的磁场作用，产生电磁阻力，实现减速器在静止及极低速状态下的转矩测量。 

所述转矩测量钳包括两个钳臂、测力传感器A、测力传感器B、输入轴和输出轴；所述两个钳臂交叉设置，在两个钳臂交叉处设置相互对接的输入轴和输出轴；所述钳臂的一端设置测力传感器A，钳臂的另一端设置测力传感器B；在其中一个测力传感器上设置调整螺钉，可使两个测力传感器的受力大致相同。 

所述电磁加载装置包括发电机、升速齿轮、激磁电流调节电路、外注电流调节电路、重载、轻载和负载开关；所述发电机通过升速齿轮与转矩测量头连接；所述转矩测量头是测力传感器A或测力传感器B。 

本发明中在使用电磁加载噐中，除使用攺変发电机激磁电流及电枢回路电阻的负载调节方法外，还采取外注电流的方法，可满足从高速到低速，直到静止状态的转矩平滑调节的要求。 

附图说明：

图1为本发明的双传感器转矩测量钳的结构； 

图2为本发明的转矩测量电路原理图； 

图3为本发明的动态转矩测量系统的原理图； 

其中：1为钳臂；2为测力传感器A；3为测力传感器B；4为输入轴；5为输出轴；6为调整螺钉。 

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：