[发明专利]双量程扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器，特别是涉及一种采用应变片测量扭矩的双量程扭矩传感器。

背景技术

扭矩传感器是扭矩测量和校准装置中的关键部件，扭矩传感器广泛用于电动机、发电机等旋转动力设备输出扭矩的检测，以及风机、水泵、扭力扳手等扭矩的检测，现有的扭矩传感器，如中国专利CN 101762349A公开的扭矩传感器，是在壳体内设置弹性体，在弹性体的圆柱表面粘贴有应变片，通过应变片检测弹性体的变形，测得该弹性体受扭的电信号，从而得到扭矩值，但是，现有的扭矩传感器如果采用小扭矩弹性体检测扭矩时，就只能测量较小的扭矩，在这种情况下，如果小扭矩弹性体受到较大的扭矩，小扭矩弹性体则会变形过大而损坏，为了测量较大的扭矩，扭矩传感器则需采用大扭矩弹性体，此时，扭矩传感器能够测量较大的扭矩值，但是，对于小扭矩又不能够测量。因此，对于需要同时即测量小扭矩，又测量大扭矩的情况，现有的扭矩传感器就很难满足要求了。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的双量程扭矩传感器，在一次测量中，既能够测量小扭矩，又能够测量大扭矩。

本发明双量程扭矩传感器，包括第一限制器、第二限制器、至少一个片状弹性体和柱状弹性体，第一限制器的右端与每个片状弹性体的左端均固定连接，每个片状弹性体的右端均通过第一连接部与柱状弹性体的左端固定连接，柱状弹性体的右端固定连接有右连接轴，第一限制器的左端固定连接有左连接轴，第二限制器开设有内孔，第二限制器固定地套装在第一连接部上，每个片状弹性体均位于第二限制器的内孔中，第二限制器的左端设置有至少一个凹齿或凸齿，第一限制器的右端设置有至少一个凸齿或凹齿，凸齿位于凹齿内，凹齿和凸齿之间存在周向间隙d，每个片状弹性体和柱状弹性体的表面均粘贴有应变片。

本发明双量程扭矩传感器，其中所述片状弹性体的数量为4个，4个片状弹性体围绕弹性体的轴线均匀分布。通过设置四个片状弹性体，片状弹性体两两之间相差90度，能够对传感器的自重有较好的支撑能力，从而使扭矩传感器既可竖直使用，也可水平使用。

本发明双量程扭矩传感器，其中所述每个片状弹性体的垂直于柱状弹性体的轴线的截面的形状为矩形。将片状传感器的截面设置为矩形，能够使传感器对自重有更好的支撑能力。

本发明双量程扭矩传感器，其中所述凹齿和凸齿的形状为矩形、齿形、半圆形、三角形或者梯形。

本发明双量程扭矩传感器，其中所述右连接轴上滑动的套装有壳体，壳体的左端与第二限制器之间存在间隙，柱状弹性体位于壳体内。

本发明双量程扭矩传感器与现有技术不同之处在于本发明通过设置片状弹性体和柱状弹性体，柱状弹性体和片状弹性体上均粘贴有应变片，其中柱状弹性体为大扭矩弹性体，用于测量大扭矩，片状弹性体为小扭矩弹性体，用于测量小扭矩，在第二限制器的左端与第一限制器的右端通过凹齿和凸齿卡合连接，当测量扭矩时，左连接轴受到较小的扭矩作用，扭矩通过第一限制器作用于片状弹性体，片状弹性体发生变形，通过粘贴在片状弹性体上的应变片即可测得此时的较小的扭矩值，随着输入的扭矩逐渐增大，片状弹性体继续变形，此时，第一限位器和第二限位器上的凹齿和凸齿之间的一侧的侧向间隙d逐渐变小，当间隙d的大小为零时，输入的扭矩通过第一限位器和第二限位器传递到柱状弹性体，片状弹性体不再发生变形，防止扭矩继续增大而损坏片状弹性体，随着输入扭矩的增大，柱状弹性体发生变形，粘贴在柱状弹性体上的应变片即可测得此时的较大的扭矩，因此，本双量程扭矩传感器在一次测量中，既能够测量小扭矩，又能够测量大扭矩。

下面结合附图对本发明的双量程扭矩传感器作进一步说明。

附图说明

图1为本发明双量程扭矩传感器的主视剖视图；

图2为本发明双量程扭矩传感器的主视图；

图3为图1中沿AA方向的剖视图；

图4为图1中沿B-B方向的剖视图。

具体实施方式