[发明专利]扭矩计量装置

说明书

本发明公开了一种扭矩计量装置，包括安装腔，安装腔内水平滑动设有活塞，活塞第一端的端部与安装腔围设成密封的滑油腔，滑油腔与用于向其供给滑油的输油管路连通，输油管路中设有用于测量滑油腔内的压力的压力测量件，活塞的第一端的端面设有与外部油路连通以使滑油腔内的滑油向外流出的泄露孔；还包括转动设置且工作时产生沿轴向的轴向力的中介齿轮，中介齿轮装设于活塞上，以当其扭转产生沿轴向的轴向力时推动与其相连的活塞水平滑动以挤压滑油腔内的滑油，压力测量元件测量滑油腔的压力以得到中介齿轮传递扭矩的大小。采用本发明的扭矩计量装置计量扭矩时，计量精度高、信号响应速度快、可靠性高，且扭矩计量装置的结构简单、易于维护。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种扭矩计量装置。

背景技术

在高精大功率传动领域，动态扭矩的准确测量及反馈对整个动力系统具有重要意义。现有的扭矩测量方法按原理主要有平衡力法、能量转换法和传递法三大类。

传统意义上的平衡力法主要通过测量机体对主轴的反扭矩来实现，由于系统响应慢，无法实现动态扭矩测量；能量转换法是通过能量守恒定律，利用热能、电能等其他参数来测量扭矩的一种间接测量方法，测量误差高，不经常使用；传递法主要通过测量传递扭矩的弹性元件物理参数的变化来测量传递的扭矩，有应变式、光电式、磁电式等方法，传递法使用广泛，但是由于结构复杂、响应频率有限，难以制造等，在某些特定场合并不适用。

目前在斜齿传动中，主要通过磁电式等传递法测量扭矩，均属于间接测量，存在传递信号滞后、系统不稳定，维护困难等一系列问题，尤其在航空航天等高精领域使用效果并不十分满意。

发明内容

本发明提供了一种扭矩计量装置，以解决现有的扭矩测量方法存在的信号传递滞后、系统不稳定及维护困难的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种扭矩计量装置，包括安装腔，安装腔内水平滑动设有活塞，活塞第一端的端部与安装腔围设成密封的滑油腔，滑油腔与用于向其供给滑油的输油管路连通，输油管路中设有用于测量滑油腔内压力的压力测量件，活塞的第一端的端面设有与外部油路连通以使滑油腔内的滑油向外泄露的泄露孔；还包括转动设置且工作时产生沿轴向的轴向力的中介齿轮，中介齿轮装设于活塞上，以当其扭转产生沿轴向的轴向力时推动与其相连的活塞水平滑动以挤压滑油腔内的滑油，压力测量元件测量滑油腔的压力以得到中介齿轮传递扭矩的大小。

进一步地，活塞的外圆上装设有第一轴承，中介齿轮的齿轮轴卡设于第一轴承的外环上；扭矩计量装置还包括设置于活塞的外圆上以使第一轴承的内环与活塞固定的锁紧件。

进一步地，活塞的外圆上设有呈环形的用于对第一轴承沿活塞的轴向进行限位的限位台阶，锁紧件为与活塞的外圆螺纹连接的锁紧螺母，第一轴承的内环在锁紧螺母的作用下与限位台阶抵顶。

进一步地，扭矩计量装置还包括用于支承中介齿轮的机匣，机匣上设有用于安装中介齿轮的齿轮轴的安装孔，中介齿轮通过第二轴承支承于安装孔内。

进一步地，扭矩计量装置还包括与机匣相连以封堵安装孔的密封盖，密封盖上靠近安装孔的端面内凹形成安装腔，安装腔呈环形，活塞的第一端卡设于安装腔内且与安装腔围设成滑油腔。

进一步地，活塞的外圆上设有呈环形的圆盘部，圆盘部的外环面与安装腔的内环面抵顶。

进一步地，圆盘部与安装腔之间设有用于密封两者之间的间隙的第二密封件，第二密封件设置于圆盘部的外圆上。

进一步地，滑油腔内设有用于限制活塞的最大偏移量并调节中介齿轮沿其轴向的位置的调节构件，调节构件与活塞的第一端的端面相对设置，且滑油腔内的滑油通过调节构件与活塞的第一端的端面之间的间隙进入泄露孔内。