[发明专利]一种云伯转矩传感器

说明书

本发明涉及了一种云伯转矩传感器，它包括：转矩传感器壳体组件、扭矩轴体组件、悬臂梁组测力组件和底座组件；扭矩轴体组件通过紧固在转矩轴(1)上的推力套和轴向滑移落位于转矩轴(1)上的传力套将扭矩角ψ变换成传力套小部件轴向位移变化量ΔL，进一步的通过传力套轴向位移变化量ΔL作用悬臂梁组测力组件的悬臂片梁，实现转矩的实时输出。本发明基于应变片测扭原理技术，采用了《转矩轴不黏贴应变片》新理念的技术方案，解决了转矩传感器小体积、高转速和长寿命的痛点需求。

技术领域

本发明涉及一种传感器；具体的讲，就是一种全新技术方案的云伯转矩传感器；属现代传感器技术领域。

技术背景

现有技术的转矩传感器产品通常是：相位差式转矩传感器、滑环式转矩传感器和电磁线圈式转矩传感器三大类别。

现有技术的相位差式转矩传感器因其体积笨重，低速区和高速区的转矩测量精度较差已逐步被淘汰。

现有技术的滑环式转矩传感器因存在导电环的动摩擦，易引起导电环组件的发热和磨损；特备是国产滑环式转矩传感器转速超过3000转/分钟转速时，该传感器的使用寿命很难维持一年左右；但小体积的外形是其最大的市场优势。

现有技术的电磁线圈式转矩传感器采用开环的磁路结构替代了导电环组件，但是，磁通在空气隙界面层间的磁阻变大，使主线圈电能耦合到次线圈电能的电能转换效率较低。此外：磁路的不闭合易产生电磁辐射和易受外界空间的电磁干扰等技术缺陷以及电磁线线圈的电抗Z值较大，频响速度慢，也很难实现高速转矩的实时测量，该传感器的体积外形远大于滑环式转矩传感器数倍。

由于滑环式转矩传感器和电磁线圈式转矩传感器均采用应变片黏贴在扭矩检测轴上的原理测扭技术：因此【静动电能耦合】的技术痛点无法回避。

针对【静动电能耦合】用于转矩传感器产品上存在的技术痛点，本发明提出了一种全新的【无需静动电能耦合】的全新技术方案；该全新技术方案的转矩测扭轴上不黏贴应变片。

发明内容

本发明在现代传感器行业。首次提出“基于应变片原理技术”【无需静动电能耦合】而采用扭转角ψ变换为轴向线位移ΔL的力学原理；通过线位移ΔL作用静态物的悬臂梁，而提出全新转矩传感器的技术方案。

本发明其特征在于，包括：转矩传感器壳体组件、转矩轴体组件、悬臂梁组测力组件和底座组件；所述转矩传感器壳体组件由内装轴承(2)的左端盖(3)、长方套体(8)、密封件(14)、悬臂梁件(17)和内装轴承(2)的右端盖(10)构成；

所述转矩轴体组件由转矩轴(1)、推力套(5)、传力套(7)、φ_ψ直径的钢珠(6)、硬度块(9)和衬套件(11)构成；

所述悬臂梁组测力组件由悬臂梁件(17)和应变片(18)构成；

所述底座组件由底座件(15)、电路处理模块(12)和航空插座(13)构成。

本发明的设计理念新颖独特，突破了基于应变片黏贴在转矩轴上现有转矩传感器的设计理念；克服了基于应变片技术现有转矩传感器由于采用【静动电能耦合】所带来或低速或大体积的痛点；解决了小体积不能高转速和小体积不能长寿命的技术难题。

本发明技术方案具备实质性的技术特点是：云伯转矩传感器的测扭轴组件上不黏贴应变片也不需要对其转扭轴提供任何的电能。

本发明技术方案具备显著的技术进步是：云伯转矩传感器的“应变片”黏贴在静态物的悬臂梁上；实现了高转速、快响应、长寿命和小体积的技术突破：

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明应变片黏贴于静载体示意图。

图3是本发明装于转矩轴上推力套和传力套耦合示意图。

具体实施方式