[发明专利]一种扭力轴扭矩测试系统

说明书

一种扭力轴扭矩测试系统，属于扭矩监测技术领域。解决了齿轮监测系统测量齿轮扭力轴所受扭矩准确性差的问题。本发明的数据采集仪和电池均通过夹具固定在齿轮扭力轴的前端，所述应变片贴设在齿轮扭力轴外表面进行扭矩测量；所述应变片通过第一导线与采集仪的信号输入端连接，所述电池用于为采集仪供电；所述齿轮扭力轴前端的侧壁开有通孔，第一导线与应变片连接端贴设在齿轮扭力轴的外表面，第一导线穿过所述通孔位于齿轮扭力轴内腔的部分贴设在所述齿轮扭力轴的内壁上。本发明适用于扭力轴扭矩测试。

技术领域

本发明属于扭矩监测技术领域。

背景技术

船舶工业迅速发展，对传动系统的效率、强度、可靠性等的要求越来越高。齿轮装置是传动系统的重要组成部分，齿轮扭力轴作为齿轮箱重要传动组成部分，其提供的扭矩大小直接影响着整个传动系统能量传输效率，同时也影响着整体的振动噪声、摩擦产热、使用寿命等。长期在扭矩不均衡的情况下运转甚至会导致齿轮疲劳断裂，影响船舶运行，甚至造成严重事故，带来巨大经济损失。因此，监测齿轮扭力轴工作时产生的扭矩对提高船舶传动系统整体可靠性、确保作业安全是十分重要的。

齿轮监测系统主要有两大类，一类是间接监测法，但该方法无法准确测量齿轮齿根所受应力不满足要求。另一类是直接监测法，即直接监测齿轮扭力轴所受扭矩的方法。但传统的直接监测法基本采用有线方式传输能量和数据，不仅体积庞大，而且高速转动的齿轮轴会立刻使导线打乱，无法适用于齿轮这样的旋转件的动态监测和数据采集。

发明内容

本发明目的是为了解决齿轮监测系统测量齿轮扭力轴所受扭矩准确性差的问题，提出了一种扭力轴扭矩测试系统。

本发明所述一种扭力轴扭矩测试系统，包括：扭矩测试单元、无线传输系统和PC终端；

扭矩测试单元包括数据采集仪、电池、夹具和至少一个应变片；

数据采集仪和电池均通过夹具固定在齿轮扭力轴的前端，所述应变片贴设在齿轮扭力轴外表面进行扭矩测量；

所述应变片通过第一导线与数据采集仪的信号输入端连接，所述电池用于为数据采集仪供电；

所述齿轮扭力轴前端的侧壁开有通孔，第一导线与应变片连接端贴设在齿轮扭力轴的外表面，第一导线穿过所述通孔位于齿轮扭力轴内腔的部分贴设在所述齿轮扭力轴的内壁上；

数据采集仪用于将应变片输出的应变信号转换为电信号，并将电信号放大再转换为数字信号，再将所述数字信号经无线传输系统传输至PC终端；

所述PC终端用于对接收的信号进行存储。

进一步地，本发明中，应变片)为矩形片。

进一步地，本发明中，应变片的长边均与齿轮扭力轴的中轴线呈45度夹角。

进一步地，本发明中，应变片为2或4个。

进一步地，本发明中，应变片为2个时，构成半桥测试模式，2个应变片相对贴设在齿轮扭力轴的表面，2个应变片的长边与齿轮扭力轴的中轴线分别呈45度角和-45度角。

进一步地，本发明中，应变片为4个时，构成全桥测试模式，4个应变片分成两组对称贴设在齿轮扭力轴的表面，每组的两个应变片的长边相互垂直。

进一步地，本发明中，夹具包括两个加持部、电池固定结构和采集仪固定结构；

夹具包括两个加持部、电池固定结构和采集仪固定结构；

两个加持部夹设在齿轮扭力轴上；且临近齿轮扭力轴的前端；

两个加持部的外侧分别设置有电池固定结构和采集仪固定结构；

所述电池固定结构用于将电池固定在一个加持部的外侧，采集仪固定结构用于将数据采集仪固定在另一个加持部的外侧。