無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種扭矩傳感器，適用于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械的扭矩在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]扭矩的測(cè)量于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械如鉆探機(jī)械，它是信息獲取的重要工況鑒定參數(shù)，但是鉆探設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下工程信息量多，采集難度大，若能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、安全地檢測(cè)到鉆探設(shè)備的平均或瞬時(shí)扭矩值，將會(huì)對(duì)鉆探設(shè)備的開(kāi)發(fā)過(guò)程、測(cè)試檢測(cè)、質(zhì)量保證、安全升級(jí)和優(yōu)化設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)具有重要的參考價(jià)值。
[0003]目前，就扭矩傳感器而言，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多的是應(yīng)變式扭矩傳感器，但此類扭矩傳感器通常需要配合聯(lián)軸器使用，安裝時(shí)同軸度要求也較高。其結(jié)構(gòu)一般包括旋轉(zhuǎn)部分和基座，且軸向尺寸大，使用時(shí)必須安裝固定機(jī)座。因此，它的實(shí)用性和通用性較差，在被測(cè)件的軸向尺寸受限或機(jī)座安裝困難時(shí)，問(wèn)題更為突出。
[0004]在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，許多旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械的輸出裝置不但旋轉(zhuǎn)，而且需要進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，如鉆機(jī)在工作時(shí)候，其輸出裝置，不僅做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且在動(dòng)力裝置的帶動(dòng)下，還要做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此，為了測(cè)量輸出扭矩，扭矩傳感器不僅要隨著輸出裝置做旋轉(zhuǎn)，而且需要隨著輸出裝置做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此，為了實(shí)時(shí)測(cè)量鉆機(jī)的輸出扭矩，常用的扭矩傳感器由于需要底座固定而不能測(cè)量鉆機(jī)輸出裝置的輸出扭矩，需要研制一種能滿足旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)的扭矩傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器，既可以隨被測(cè)件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又可以做直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)兼具聯(lián)軸器的功能，可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械的輸出扭矩。
[0006]本發(fā)明提供一種無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器，包括:主體部件，為扭矩傳感器的主要部件。
[0007]左法蘭盤，用于連接扭矩傳感器和被測(cè)件，大端通過(guò)螺栓與左扭盤連接，小端通過(guò)沉頭螺釘與被測(cè)件連接。
[0008]右法蘭盤，用于連接扭矩傳感器和被測(cè)件，大端通過(guò)螺栓與右扭盤連接，小端通過(guò)沉頭螺釘與被測(cè)件連接。
[0009]罩殼，用于封裝保護(hù)內(nèi)置電路部件，防止電磁干擾，通過(guò)十字槽緊固螺釘分別與左扭盤和右扭盤連接。
[0010]內(nèi)置電路，安裝在傳感器的內(nèi)部，用于扭矩信號(hào)的采集、處理和傳輸。
[0011]應(yīng)變片，能夠感受扭矩信號(hào)的元件，能夠?qū)椥泽w的機(jī)械應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的變化。
[0012]擋片，用于彈性體的軸向防護(hù)和防塵，粘接于右扭盤的端面。
[0013]測(cè)速碼盤，配合光電開(kāi)關(guān)，可以測(cè)量轉(zhuǎn)速。
[0014]進(jìn)一步地，主體部件包括一個(gè)主筒、一個(gè)左扭盤、四個(gè)緊固螺釘、一個(gè)右扭盤、四個(gè)彈性體、一個(gè)電路板基座、一個(gè)供電電源基座；圓筒為環(huán)狀柱形結(jié)構(gòu)，左扭盤為圓盤式結(jié)構(gòu)，大端圓周均布八個(gè)螺紋連接通孔，與主筒左端面平齊，焊接連接；四個(gè)彈性體為矩形梁結(jié)構(gòu)，與圓筒右端面平齊，相對(duì)于圓筒圓周均勻布置，焊接連接；右扭盤為圓盤式結(jié)構(gòu)，大端圓周均勻布置八個(gè)螺紋連接孔，內(nèi)圓柱面與四個(gè)彈性體焊接連接。電路板安裝基座和供電電源安裝基座為板狀結(jié)構(gòu)，兩者對(duì)稱焊接在主筒之上。
[0015]進(jìn)一步地，主體部件采用“剪切輪輻式”結(jié)構(gòu)，通過(guò)測(cè)量彈性體的剪切應(yīng)變，來(lái)測(cè)量扭矩。
[0016]進(jìn)一步地，左法蘭盤為圓盤狀結(jié)構(gòu)，其大端圓周均布八個(gè)螺紋連接通孔，用以與左扭盤鎖緊連接，小端為圓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)圓周均布四個(gè)沉頭螺釘孔，用以與被測(cè)件鎖緊連接。
[0017]進(jìn)一步地，右法蘭盤為圓盤狀結(jié)構(gòu)，其大端圓周均布八個(gè)螺紋連接通孔，用以與右扭盤鎖緊連接，小端為圓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)圓周均布四個(gè)沉頭螺釘孔，用以與被測(cè)件鎖緊連接。
[0018]進(jìn)一步地，罩殼包括一個(gè)上外罩和一個(gè)下外罩，上外罩和下外罩為半圓弧狀，各自軸向兩端設(shè)置有U型槽孔，每組三個(gè)圓周均布；上外罩要預(yù)留通信與充電接口孔和無(wú)線發(fā)射天線的安裝孔；上外罩和下外罩要組成一完整的圓柱形殼體，封裝保護(hù)內(nèi)置電路，防止電磁干擾。
[0019]進(jìn)一步地，內(nèi)置電路包括采集電路板、供電電源和無(wú)線發(fā)射天線；采集電路板安裝在電路板基座之上，完成扭矩信息的采集和處理，通過(guò)無(wú)線發(fā)射天線傳輸至扭矩測(cè)量?jī)x顯示分析；供電電源安裝在供電電源基座之上，為采集電路和應(yīng)變電橋提供工作電壓。
[0020]進(jìn)一步地，應(yīng)變片采用金屬箔式應(yīng)變片。
[0021]進(jìn)一步地，測(cè)速碼盤采用磁鋼材料，圓周均布60個(gè)矩形齒槽，配合光電開(kāi)關(guān)可以測(cè)量轉(zhuǎn)速。
[0022]本發(fā)明具有的特點(diǎn)在于:
扭矩傳感器兼具聯(lián)軸器的功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需安裝基座，可隨被測(cè)件同步動(dòng)作?？捎糜趯?shí)際工況下的動(dòng)態(tài)扭矩監(jiān)測(cè)。
[0023]扭矩傳感器采用“剪切輪輻式”結(jié)構(gòu)，軸向尺寸小，靈敏度高，抗偏心載荷和側(cè)向抗干擾能力好。
[0024]采用無(wú)線傳輸通信技術(shù)，監(jiān)測(cè)方便，避免了有線傳輸測(cè)量方式的局限性、布線繁雜，靈活性差等缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明的無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器的剖視圖；
圖3是本發(fā)明的無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器的主體部件示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體附圖1至附圖3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]參考附圖1至附圖3，本發(fā)明所提供的一種無(wú)線聯(lián)動(dòng)式扭矩傳感器，包括:主體部件3、左法蘭盤部件1、右法蘭盤部件2、罩殼4、內(nèi)置電路部件5、應(yīng)變片6、擋片7、測(cè)速碼盤8 ;所述主體部件3包括主筒31、左扭盤32、緊固螺釘33、右扭盤34、彈性體35、電路板安裝基座36、供電電源安裝基座37 ;所述左法蘭部件I包括左法蘭盤12、連接螺栓組11 ;所述右法蘭盤部件2包括右法蘭盤22、連接螺栓組21 ;所述罩殼4包括上外罩41、下外罩42、十字槽螺釘43 ;所述內(nèi)置電路部件5包括采集電路板51、供電電源52、無(wú)線發(fā)射天線53。
[0028]所述主體部件I為扭矩傳感器的主要組成部件。
[0029]所述左法蘭盤12，用于連接扭矩傳感器和被測(cè)件。
[0030]具體地，左法蘭盤12大端通過(guò)八個(gè)螺栓11與左扭盤32連接，左法蘭盤12小端開(kāi)設(shè)有四個(gè)沉頭螺紋通孔，用以與被測(cè)件連接緊固。
[0031]所述右法蘭盤22，用于連接扭矩傳感器和被測(cè)件。
[0032]具體地，右法蘭盤22通過(guò)八個(gè)螺栓21與右扭盤34連接，右法蘭盤22小端面開(kāi)設(shè)有四個(gè)沉頭螺紋通孔，用以與被測(cè)件連接緊固。
[0033]所述罩殼4，用于封裝保護(hù)內(nèi)置電路部件