[发明专利]一种吊舱试验的推力扭矩测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种推力扭矩测量装置，尤其涉及一种吊舱试验的推力扭矩测量装置。

背景技术

随着电力推进技术的发展，吊舱推进器以其优越的水动力性能和可靠的安装使用流程作为典型的代表逐渐在全世界范围内被采用。各种类型的吊舱推进器逐渐为人们所开发出来，为了将新型的吊舱推进器尽快投入使用，必须详尽的研究其水动力性能。就目前的研究来看，大部分新的设计理念尚处于理论和数值研究阶段，造成这一现象的主要原因是进行试验研究和实船研究需要耗费大量的人力物力，且需要精细的测试装置，尤其是缺少一种稳定的内置测量装置来对试验的推力和扭矩进行精细可靠的测量。而采用理论研究方法的弊端也是显而易见的，由于选取的模型和控制方程的差异，导致研究结果与实际的情况可能会有很大的出入，容易对更进一步的研究产生误导作用。而实验要求的传感器或自航仪尺寸要足够小并且精度上还要足够高，目前现有的传感器或自航仪结构均比试验要求的推力扭矩传感器结构笨重，由于采用圆柱式天平的测量方法，导致测量精度、稳定性，尤其是装置的尺寸均无法达到试验要求的标准。

发明内容

本发明的目的是为了更加准确的预报和优化吊舱推进器的性能而提供一种结构简单、可靠性高的吊舱试验的推力扭矩测量装置。

本发明的目的是这样实现的：包括舱体内置电机、与舱体内置电机的输出轴相连的主轴、与主轴相连的推力扭矩传感器、与推力扭矩传感器相连的螺旋桨安装轴和套装在螺旋桨安装轴上的螺旋桨，所述推力扭矩传感器包括扭矩测量段和推力测量段，扭矩测量段中心位置设置有开孔，开孔内贴有第一全桥应变片，在所述开孔的两侧对称设置半圆形凹槽，所述推力测量段中间位置贴有第二全桥应变片，第二全桥应变片所在位置的两端分别设置一列通孔且所述的两列通孔以第二全桥应变片的中心为对称中心布置在推力测量段上，每列通孔的通孔数量至少有五个，第一列的每个通孔的轴线由第二全桥应变片的中心向推力测量段的一侧等间距平移，第二列的每个通孔的轴线由第二全桥应变片的中心向推力测量段的另一侧等间距平移，各个通孔之间形成筋片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为了满足吊舱推进试验的要求，采用杆式结构布置，缩小了结构尺寸，并且提高了测量精度。当螺旋桨旋转产生推力与扭矩时，轴向力的作用使得排列在轴线两侧的筋片均产生变形，本发明采用两组筋片同时承受轴向力的 作用，使得发生的形变更加的均匀平缓，增加了使用寿命，同时还提高了测量精度，轴向形变的力最终通过两组筋片中间的第二全桥应变片测出。扭矩的测量原理与此类似，当扭矩作用于测量杆时，使其产生扭变形，本装置采用的开口是弧形开口，与传统的方形等测量方式相比，无论是测量的精度和使用寿命，均得到了提高。本发明布置方便简洁，测量精度高，可靠性高，可适用于各种类型的吊舱推进器敞水及自航试验，对于更加准确的预报和优化吊舱推进器的性能以及实船试验均具有重要的意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3(A)是图2的A-A剖视图，图3(B)是图2的B-B剖视图，图3(C)是图2的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图3(C)，本发明包括舱体内置电机、与舱体内置电机的输出轴相连的主轴4、与主轴4相连的推力扭矩传感器、与推力扭矩传感器相连的螺旋桨安装轴1和套装在螺旋桨安装轴1上的螺旋桨，所述推力扭矩传感器包括扭矩测量段3和推力测量段2，扭矩测量段3中心位置设置有开孔7，开孔7内贴有第一全桥应变片，在所述开孔7的两侧对称设置半圆形凹槽8，所述推力测量段2中间位置贴有第二全桥应变片6，第二全桥应变片6所在位置的两端分别设置一列通孔5且所述的两列通孔以第二全桥应变片6的中心为对称中心布置在推力测量段2上，每列通孔的通孔数量至少有五个，第一列的每个通孔的轴线由第二全桥应变片6的中心向推力测量段2的一侧等间距平移，第二列的每个通孔的轴线由第二全桥应变片6的中心向推力测量段2的另一侧等间距平移，各个通孔之间形成筋片9。