[实用新型]一种非接触应变式联轴器扭矩传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种联轴器扭矩传感器，具体涉及一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，属于机械传动与动态扭矩测量技术领域。

背景技术

随着工业技术的发展，以及科学研究的需求，转矩的测量与应用越来越广泛，大到各种传动机械轴功率的测量，小到各种旋转工具对扭力的精确把握，都需要对各种各样的转矩进行有效地测量装置。人们常通过对旋转机械轴转矩和转速的测量，从而达到地传动系统进行控制的目的，或是得到主传动端的输出功率或从传动端的输入功率，方便进一步对转矩输出端或转矩输入端对应的机械装置进行研究与优化，如电机实验中，需要准确方便测量出被试电机的输出转矩，从而对被试电机的机械特性及效率特性进行研究。

变压器是基于电磁感应原理工作的电磁机械装置，它能够完成不同形式电能(不同电压等级)的变换，从而进行能量的传递。利用此原理，能够实现扭矩传感器敏感单元电能供应和转矩信号的无线传输，提升传动机械轴的扭矩测量的方便性和准确度。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本实用新型提供了一种新型的转矩测量信号和转矩测量敏感单件电源供电与信号采集系统的非接触传递方法和结构，方便传动机械轴的扭矩测量信息的采集。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种非接触应变式联轴器扭矩传感器，是在转矩信息传递的传出以及测量模块电源供给通过变压器原边线圈与副边线圈的偶合进行非接触式传输，本实用新型所述的基于变压器原理的非接触应变式联轴器转矩传感器的具体结构为：

它包括第一连接轴、第一连接盘、第一连接盘凸台、转矩测量盘、第二连接盘凹槽、第二连接盘和第二连接轴；所述第一连接盘、转矩测量盘和第二连接盘依次同轴排列；

所述转矩测量盘包括转矩测量凹槽、静止铁芯、静止线圈、旋转线圈、旋转铁芯、转矩传感器凸台和转矩应力测试单元，所述静止线圈套在静止铁芯上，旋转线圈套在旋转铁芯上；静止铁芯与旋转铁芯之间形成气隙，组成变压器结构的磁路回路与线圈支撑骨架；

所述第一连接轴与第一连接盘固定连接，第二连接轴与第二连接盘固定连接，第一连接盘的端面上设置有第一连接盘凸台，第二连接盘的端面上设置有第二连接盘凹槽，转矩测量盘的左侧端面上设置有转矩测量凹槽，转矩测量盘的右侧端面上设置有转矩传感器凸台，转矩应力测试单元安装在转矩传感器凸台上，第一连接盘凸台和转矩测量凹槽耦合安装在一起，转矩传感器凸台和第二连接盘凹槽耦合安装在一起，第一连接盘直径与第二连接盘直径相等。

进一步地：所述第一连接盘凸台为十字形凸台；转矩测量凹槽为十字形凹槽。

进一步地：所述转矩传感器凸台为十字形凸台；第二连接盘凹槽为十字形凹槽。

进一步地：所述静止线圈和旋转线圈同轴并列布置。所述静止铁芯、静止线圈、旋转铁芯、旋转线圈构成非接触转矩信息与转矩测量敏感单元电源的传入与传出系统。

进一步地：所述旋转铁芯与转矩传感器凸台制成一体。

进一步地：所述第一连接盘与第一连接盘凸台制成一体。

进一步地：转矩应力测试单元为金属应变片、声表面波传感器、体声波传感器或逆磁致伸缩扭矩传感器。

本实用新型提出的一种非接触应变式联轴器扭矩传感器所达到的效果为：本实用新型在结合现有应变式转矩传感器测量单元的基础上，提出基于变压器原理的非接触转矩信息与转矩测量敏感单元电源的传入与传出结构，由于转矩应力测试单元有多种类型可供选择，如：金属应变片，声表面波传感器，体声波传感器，逆磁致伸缩扭矩传感器等，这些都是薄片结构的扭矩测量敏感元件，可以很方便粘贴在转矩测量盘旋转铁芯凸台对应位置，而转矩计算模块可以设置在远离转矩传感器的位置，因此，这种结构的非接触转矩测量装置可以设计成小型化，并可设计成联轴器一体化。在对变压器铁芯结构进行改进后，可以实现变压器原边绕组与副边绕组电能和信号的无线传输。基于变压器原理，能过增加变压器原边绕组铁芯与副边绕组铁芯的气隙隔离，达到收发转矩测量信号的功能，从而实现非接触式转矩测量，本实用新型适用于各类传动系统转轴的转矩测量，且具有安装方便、结构简单、安装精度高的特点。

附图说明