[发明专利]转矩检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于万向轴的转矩检测装置，用于检测借助于部件、特别是万向轴通过旋转轴传递的转矩。

背景技术

通常使用应变计(DMS)用于检测转矩，该应变计例如在万向轴的表面上粘贴在万向节叉的区域中，这是因为在此根据本发明出现最大的变形，该变形由传输的转矩所引起。不利的是，由于万向节叉的区域中的万向轴的复杂的几何构型，由检测到的变形来计算实际传递的转矩成本过高并且时常出错。虽然可以通过施加限定的制动力矩对转矩检测装置进行校正，但这特别在尺寸较大并且由此产生高变形转矩时也导致较高的成本。这特别涉及使用在轧机驱动器中的万向轴、特别是十字万向轴，其如本发明根据一个实施方式所涉及的那样。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种通常用于借助于部件通过旋转轴传递的转矩并且特别是用于例如轧机驱动器中的万向轴的转矩检测装置，该转矩检测装置可靠并且精确地检测传递的转矩，并且可广泛地、特别是应用在万向轴的例如管形的旋转对称的部段上，在这些部段中其扭转刚度可以可靠地利用分析方法计算。有利地，转矩检测装置应在交付状态中是可容易进行校正的或已经被校正，从而对于非电子技术人员来说转矩检测装置也是一种完成装配的解决方法。

对于出版的现有技术参考以下文献：

US 000003780817 A

DE 102007047500 A1

DE 000019605096 C2

DE 000010037782 A1

EP 000000227850 B1

US 0000055468   17A

DE 000004215306 A1

物理学技术的联邦机构的说明书：，，Liste geprüfter Dehnungsmeβstreifen-“.(15.8.2007)。

来源：http://www.ptb.de/de/org/1/11/112/infos/index.htm。

根据本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的转矩检测装置来实现。在从属权利要求中提出了本发明的有利的和特别适合的设计方案。

利用根据本发明的转矩检测装置可能的是，可靠并且精确地检测借助于任意构型的、优选的是具有旋转对称构型的部件通过旋转轴传递的转矩，即使当在一个位置上或一个部段上在部件的周边上出现的、通过转矩传递引起的伸长极小时，这在实践中在部件的高强度材料中和/或部件的高密度设计中是经常的情况。根据本发明的转矩检测装置也就检测了在两个在部件的轴向方向上彼此间隔开地布置的点之间或在部件的周边上的区域之间的部件之内的相对旋转。这种在彼此大大相对远离的联接点之间的相对旋转转换成转矩检测装置的变形体的变形，该变形体具有相对间隔狭窄的力作用点，然后再次通过惯用的测量方法、例如借助于应变计可以检测该变形。根据本发明，变形体的变形机械地特别是这样增强，即和在转矩检测装置的两个联接点或联接区域之间在部件的轴向方向上彼此间隔开的位置上出现的相对运动相比，在变形体内部产生更大的相对运动。

通常，部件的轴向方向几乎或完全平行于旋转轴延伸，并且变形体的纵向轴线同样有利地基本上或精确地在旋转轴的方向上延伸。

具体地，根据本发明的转矩检测装置特别设计用于检测万向轴中、特别是轧机驱动器中的转矩和/或机械应力，并且其例如也为了检测而可以安装在特别是设计为十字万向轴的万向轴的圆柱形部段的区域中，该转矩检测装置具有在纵向轴线的方向上延伸的变形体，该变形体具有第一联接件和第二联接件。第一联接件设计用于将变形体抗扭地连接在其转矩传递应被检测的部件的第一轴向位置上，并且第二联接件设计用于将变形体抗扭地连接在部件的第二轴向位置上，该第二轴向位置沿着旋转轴相对于第一位置偏移。相应地，第一联接件和第二联接件间隔开地沿着变形体的纵向轴线定位在变形体上，其中第一联接件有利地定位在变形体的第一轴向端部上，并且第二联接件有利地定位在相对于第一轴向端部相反设置的第二轴向端部上。

根据本发明的转矩检测装置的变形体还具有柔性的弯曲梁，该弯曲梁力传递地与第一联接件和第二联接件连接，因此弯曲梁通过其弯曲变形补偿在第一联接件和第二联接件之间相对于纵向轴线垂直或成角度的相对运动。