[实用新型]一种光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置

说明书

本实用新型公开了一种光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置，在保留利用光纤传感器测量水平输入轴的轴向位移的结构的前提下，通过对水平输入轴和水平输出轴之间的连接方式以及水平输入轴的支撑方式的改进，使得水平输入轴和水平输出轴之间采用键槽滑动的方式进行连接，二者之间设置弹性体，水平输入轴采用双端支撑，水平输入轴中部设置测量盘，测量盘的侧面附近设置光纤传感器，光纤传感器用以测量水平输入轴的轴向位移量，根据胡克定律便可计算出弹性体的弹力即为小型风力机的轴向推力。本实用新型具有结构紧凑，结构稳定性和测量精度高，使用寿命长等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种测力装置，尤其是一种光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置。

背景技术

目前小型风力机的轴向推力测量装置除较为常见的应变式传感器测量方式外，还发展出了一种采用非接触式的光纤传感器，以弹簧为双轴连接中间过渡部件的测量结构，如中国发明专利CN 201711127676.7为例，该测量装置在使用时，通过光纤传感器测量小型风力机在运行过程中的轴向位移，通过弹簧的压缩量计算小型风力机的轴向推力，该测量结构具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，虽然上述现有技术确有其技术优势，但也存在一些缺点和不足，主要表现在该测量装置的双轴连接方式、水平轴的支撑方式都较为复杂，一定程度上影响了结构稳定性并继而会影响测量精度，并导致使用寿命受到影响。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点和不足，本实用新型旨在提供一种新型的光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置，该装置的双轴之间采用键槽滑动连接方式，水平输入轴采用双端支撑方式，从而提高测量装置的结构稳定性和测量精度，延长使用寿命。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置，包括基座以及设置在所述基座顶部的小型风力机和一光纤传感器，所述小型风力机包括同轴布置的水平输入轴和水平输出轴，所述基座顶部沿所述水平输入轴的轴向方向前后间隔设置两个支座，所述水平输入轴可轴向移动地支撑于所述两个支座上，所述水平输出轴的前端呈空心筒体结构，其特征在于，

所述水平输入轴的后端插设于所述水平输出轴前端的空心筒体内，所述空心筒体的内壁上设有一轴向布置的平键滑槽，所述水平输入轴后端的侧壁上固定设置一平键，所述平键可滑动地卡设于所述平键滑槽内，所述空心筒体的底面和所述水平输入轴后端的端面之间设置一弹性体，

所述两个支座中，一个支座靠近所述水平输入轴的前端设置，另一个支座靠近所述水平输入轴的后端设置，所述水平输入轴的中部设置一环状凸肩，所述环状凸肩位于所述两个支座之间，所述环状凸肩上固定设置一测量盘，所述光纤传感器的感应表面正对所述测量盘的前侧或后侧端面。

本实用新型的光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置，其工作原理为：

小型风力机在气流的作用下进行旋转，继而带动水平输入轴旋转，由于水平输入轴后端的平键可滑动地布置于所述水平输出轴前端的平键滑槽中，水平输入轴的旋转会带动水平输出轴旋转，继而对外输出机械能并产生轴向推力，使水平输入轴上的平键向左移动，使得水平输出轴和水平输入轴之间的弹性体压缩变形，环状凸肩的轴向位移量由光纤传感器测出，根据胡克定律便可计算出弹性体的弹力即为小型风力机的轴向推力。

优选地，每一所述支座中均设置有轴衬和轴衬套，所述轴衬的外圈过盈套在所述轴衬套上，所述轴衬的内圈间隙套设在所述水平输入轴上。

优选地，所述弹性体为弹簧。

同现有技术相比，本实用新型的光纤传感测量小型风力机轴向推力的装置，在保留利用光纤传感器测量水平输入轴的轴向位移的结构的前提下，通过对水平输入轴和水平输出轴之间的连接方式以及水平输入轴的支撑方式的改进，使得水平输入轴和水平输出轴之间采用键槽滑动的方式进行连接，水平输入轴采用双端支撑，从而提高了整个测量装置的结构稳定性和测量精度，延长使用寿命。