專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又稱(chēng)電動(dòng)執(zhí)行器或閥門(mén)電動(dòng)裝置，廣泛用于工業(yè)管道 閥門(mén)和儀表行業(yè)。智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入微 型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作的智能化。力矩是電動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)尤其是智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 一個(gè)重要測(cè)量參數(shù)，力矩測(cè)量是否準(zhǔn)確 影響設(shè)備安全運(yùn)行。
目前智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的力矩測(cè)量采用電流—磁場(chǎng)測(cè)量法，根據(jù)測(cè) 量執(zhí)行機(jī)構(gòu)中電機(jī)上的電流大小及其變化確定力矩的大小。由于該種力 矩測(cè)量裝置是在實(shí)驗(yàn)室模擬的條件下獲得參數(shù)，因此，在實(shí)際應(yīng)用將該
種力矩測(cè)量裝置時(shí)，該力矩參數(shù)受到外部環(huán)境影響較大；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 際工作狀況(也稱(chēng)工況)與實(shí)驗(yàn)室模擬的條件是無(wú)法完全一致的，影響 電機(jī)電流、磁通密度、電源電壓、頻率、溫度、機(jī)械傳動(dòng)效率、附加損 耗等條件不穩(wěn)定，變化復(fù)雜，因此實(shí)際的力矩與經(jīng)過(guò)測(cè)量處理獲得的力 矩相比誤差較大，測(cè)量精度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以提高力矩測(cè)量精 度的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置， 通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該測(cè)量裝置包括輸出軸、將所述輸出 軸輸出的力矩轉(zhuǎn)換為推拉力的蝸桿和獲取該推拉力大小的拉壓力傳感 器，其中，所述蝸桿的一端與拉壓力傳感器的彈性體中間位置連接固定，該蝸桿的另一端與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，該蝸桿可沿其軸向移動(dòng)，所述輸 出軸與蝸桿蝸輪傳動(dòng)連接，所述拉壓力傳感器的彈性體兩端固定在電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體上。
優(yōu)選地，所述輸出軸與蝸桿相互垂直.。
本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置的輸出軸與蝸桿之間采用 蝸輪傳動(dòng)，當(dāng)輸出軸輸出力矩時(shí)，可以將該力矩通過(guò)蝸桿傳遞給拉壓力 傳感器，從而可以測(cè)量輸出軸的力矩。由于輸出軸產(chǎn)生的力矩通過(guò)蝸桿 轉(zhuǎn)化為推拉力，所述拉壓力傳感器直接獲得力矩產(chǎn)生的推拉力，因此可 以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩的測(cè)量精度。


圖1是本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置施例中的拉壓力傳
感器結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖部件說(shuō)明
輸出軸1;蝸桿2;拉壓力傳感器3;彈性體31;拉壓力傳感模塊 32;箱體4;
下面結(jié)合實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特 點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置，通過(guò)輸出軸與蝸桿 之間采用蝸輪傳動(dòng)，當(dāng)輸出軸輸出力矩時(shí)，可以將該力矩通過(guò)蝸桿傳遞 給拉壓力傳感器，從而可以測(cè)量輸出軸的力矩。由于輸出軸產(chǎn)生的力矩 通過(guò)蝸桿轉(zhuǎn)化為推拉力，所述拉壓力傳感器直接獲得力矩產(chǎn)生的推拉 力，因此可以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩的測(cè)量精度。
如圖l所示，本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置提一實(shí)施例。 該力矩測(cè)量裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，該包括用于輸出 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩的輸出軸1和將所述力矩轉(zhuǎn)換為推拉力的蝸桿2，以及采集所述推拉力大小的拉壓力傳感器3。其中，所述拉壓力傳感器3 的彈性體31兩面端固定在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4上，所述蝸桿2 —端 與拉壓力傳感器3的彈性體31中間位置連接固定，該蝸桿2的另一端 與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；所述蝸桿2可以在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4內(nèi)沿其 軸向移動(dòng)，即蝸桿2可以沿其自身軸向移動(dòng)可沿其軸向移動(dòng)；所述輸出 軸1一端的外側(cè)與蝸桿2蝸輪傳動(dòng)，該輸出軸1的另一端與電動(dòng)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)上的蝸輪連接傳動(dòng)。優(yōu)選地，該輸出軸1與蝸桿2相互垂直，所述驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括電機(jī)。優(yōu)選地，所述蝸桿2的一端與彈性體31的中間 位置固定。
如圖2所示，所述拉壓力傳感器3包括傳感器彈性體31和拉壓力 傳感模塊32，該彈性體31的兩端分別固定在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4上。 所述彈性體31可以通過(guò)壓緊螺釘固定在所述箱體4上；所述蝸桿2與 該彈性體31的中間部位剛性連接，如通過(guò)鎖緊螺母進(jìn)行固定連接，也 可以是其他方式固定連接。
為了更清楚說(shuō)明本實(shí)用新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置所達(dá)到的 技術(shù)效果，具體說(shuō)明該測(cè)量裝置工作過(guò)程。
所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置上的蝸輪通過(guò)離合器與輸出軸1形 成整體，該輸出軸1與蝸桿2相互垂直。所述輸出軸1和蝸桿2分別安 裝在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4內(nèi)。其中，所述蝸桿2為主動(dòng)件，輸出軸l 為從動(dòng)件，該蝸桿2可以帶動(dòng)輸出軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。所述輸出軸l可以正方向 轉(zhuǎn)動(dòng)或反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輸出軸l輸出力矩時(shí)，該力矩通過(guò)蝸桿2與輸出 軸1之間蝸輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為在蝸桿2的軸向推力或拉力。
由于彈性體31固定在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4上，同時(shí)該彈性體31 與蝸桿2剛性連接固定，該蝸桿2可以沿其軸向移動(dòng)，因此在輸出軸1 輸出的力矩轉(zhuǎn)化為蝸桿2在其軸向推拉力時(shí)，該推拉力通過(guò)移動(dòng)蝸桿2 傳遞給彈性體31,并由該彈性體31將該推拉力傳遞給拉壓力傳感器3， 因此拉壓力傳感器3獲取輸出軸1的力矩對(duì)應(yīng)的推拉力。
在推拉力的作用下，所述蝸桿2在其軸向移動(dòng)產(chǎn)生位移，使拉壓力 傳感器3上的彈性體31形變，從而拉壓力傳感器3上的拉壓力傳感模塊32輸出直流信號(hào)，該信號(hào)的電壓可以為+Z-3.3Vdc,該信號(hào)大小與拉 壓力傳感器3上的彈性體31承受的推力或拉力成正比。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)力矩測(cè)量裝置裝配完成后，輸出軸l的軸徑固定不變，因此可以獲得 輸出軸1輸出的力矩。
在本實(shí)施例中，所述輸出軸1和蝸桿2為所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè) 量裝置的力矩輸出部件，該輸出軸1和蝸桿2的尺寸大小及力臂根據(jù)需 要進(jìn)行確定。根據(jù)需要也可以將所述拉壓力傳感器3的彈性體31 —端 固定在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體4上。由于拉壓力傳感器3可以直接測(cè)量輸 出軸l輸出的力矩以應(yīng)的推拉力，同時(shí)拉壓力傳感器3包括自帶溫度補(bǔ) 償單元，該拉壓力傳感器3不受測(cè)量電壓和頻率的影響，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型 的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或 等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括 在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于該測(cè)量裝置包括輸出軸、將所述輸出軸輸出的力矩轉(zhuǎn)換為推拉力的蝸桿和獲取該推拉力大小的拉壓力傳感器，其中，所述蝸桿的一端與拉壓力傳感器的彈性體中間位置連接固定，該蝸桿的另一端與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，該蝸桿可沿其軸向移動(dòng)，所述輸出軸與蝸桿蝸輪傳動(dòng)連接，所述拉壓力傳感器的彈性體兩端固定在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置，其特征在 于所述輸出軸與蝸桿相互垂直。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)該執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括輸出軸、將所述輸出軸輸出的力矩轉(zhuǎn)換為推拉力的蝸桿和獲取該推拉力大小的拉壓力傳感器，該蝸桿一端與拉壓力傳感器的彈性體中間位置連接固定，該蝸桿另一端與該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，該蝸桿可沿其軸向移動(dòng)，該輸出軸與蝸桿蝸輪傳動(dòng)連接，該拉壓力傳感器的彈性體兩端與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的箱體固定。本實(shí)用新型通過(guò)輸出軸與蝸桿之間采用蝸輪傳動(dòng)，當(dāng)輸出軸輸出力矩時(shí)，可以將該力矩通過(guò)蝸桿傳遞給拉壓力傳感器，從而可以測(cè)量輸出軸的力矩。由于輸出軸產(chǎn)生的力矩通過(guò)蝸桿轉(zhuǎn)化為推拉力，該拉壓力傳感器直接獲得力矩產(chǎn)生的推拉力，因此可以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01L3/00GK201318974SQ200820235199
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者匡付華, 朱丁才, 李雪海, 謝恢興 申請(qǐng)人:深圳市浚海儀表設(shè)備有限公司