一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)帶輪，齒式聯(lián)軸器Ⅰ連接到傳動(dòng)帶輪上，齒式聯(lián)軸器Ⅰ上放置齒式聯(lián)軸器Ⅱ，齒式聯(lián)軸器Ⅱ與齒式聯(lián)軸器Ⅰ之間通過(guò)齒輪傳遞扭矩，軸向采用深溝球軸承進(jìn)行支撐和減摩，齒式聯(lián)軸器Ⅱ上方與扭矩傳感器的轉(zhuǎn)子的下部連接，扭矩傳感器的轉(zhuǎn)子上部與齒式聯(lián)軸器Ⅲ連接，齒式聯(lián)軸器Ⅲ與位于其上方的齒式聯(lián)軸器Ⅳ用齒輪嚙合傳遞扭矩，齒式聯(lián)軸器Ⅳ與軸周向連接并用擋板將齒式聯(lián)軸器Ⅳ進(jìn)行軸向固定，將扭矩傳遞給軸；本發(fā)明中，齒式聯(lián)軸器和扭矩傳感器組成的結(jié)構(gòu)，就能夠傳遞及測(cè)量具有撓性偏移的豎直軸系中的扭矩和轉(zhuǎn)速，并且齒式聯(lián)軸器也不會(huì)因?yàn)樨Q直放置而出現(xiàn)部件之間的端面摩擦。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩測(cè)量結(jié)構(gòu)，特別涉及一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中，高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越多。在這些設(shè)備中，經(jīng)常需要測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的扭矩及轉(zhuǎn)速等參數(shù)。目前，在測(cè)量扭矩和轉(zhuǎn)速的設(shè)備中，轉(zhuǎn)速扭矩儀與聯(lián)軸器使用比較廣泛，但是在采用豎直軸系的設(shè)備旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，軸系除了周向轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩相鄰兩個(gè)部件連接時(shí)還會(huì)因?yàn)橥S度不好而使得軸系在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中有微小的撓性偏移，這時(shí)就需要一種可以在帶有撓性偏移的豎直軸系軸連接結(jié)構(gòu)中使用、可傳遞并測(cè)量扭矩值和轉(zhuǎn)速等參數(shù)的裝置?，F(xiàn)有的扭矩傳感器和聯(lián)軸器沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)豎直使用測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有撓性擺動(dòng)的軸向系統(tǒng)。目前，已經(jīng)授權(quán)、公開(kāi)的專(zhuān)利包括《動(dòng)力撓性傳動(dòng)扭矩檢測(cè)試驗(yàn)裝置》(申請(qǐng)?zhí)?CN201010530870.1公告號(hào):CN102004013A);《一種雙曲面齒聯(lián)軸器》(申請(qǐng)?zhí)?CN201020226547.0公告號(hào):CN201794941U)等。但以上專(zhuān)利相關(guān)的裝置主要應(yīng)用在水平軸系環(huán)境下，在豎直軸系設(shè)備中無(wú)法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，解決了無(wú)法使用齒式聯(lián)軸器和扭矩傳感器來(lái)測(cè)量存在撓性偏移的豎直軸系設(shè)備中扭矩等參數(shù)的問(wèn)題，在豎直軸系設(shè)備中存在撓性偏移時(shí)，測(cè)量扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，消除了在豎直軸系中由于齒式聯(lián)軸器無(wú)法安裝及軸對(duì)接部分同軸度要求較高的缺陷，減小對(duì)所測(cè)量扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的影響，從而提高扭矩、轉(zhuǎn)速的測(cè)量精度。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)帶輪I，齒式聯(lián)軸器12連接到傳動(dòng)帶輪I上，齒式聯(lián)軸器12上放置齒式聯(lián)軸器Π 3，齒式聯(lián)軸器Π 3與齒式聯(lián)軸器12之間通過(guò)齒輪傳遞扭矩，軸向采用深溝球軸承9進(jìn)行支撐和減摩，齒式聯(lián)軸器Π 3上方與扭矩傳感器4的轉(zhuǎn)子的下部連接，扭矩傳感器4的轉(zhuǎn)子上部與齒式聯(lián)軸器ΙΠ5連接，齒式聯(lián)軸器ΙΠ5與位于其上方的齒式聯(lián)軸器IV7用齒輪嚙合傳遞扭矩，齒式聯(lián)軸器IV7與軸6通過(guò)周向連接并用擋板將齒式聯(lián)軸器IV7進(jìn)行軸向固定，將扭矩傳遞給軸6。
[0006]所述深溝球軸承9的內(nèi)圈固定到齒式聯(lián)軸器Π 3上，外圈放置到齒式聯(lián)軸器12上的凸臺(tái)上，使得齒式聯(lián)軸器Π 3與齒式聯(lián)軸器12有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生端面摩擦。
[0007]所述扭矩傳感器4采用法蘭式扭矩傳感器，使軸系允許有一定的橫向撓度偏移。
[0008]所述扭矩傳感器4的外殼采用兩個(gè)固定支架8固定在機(jī)架上。使得扭矩傳感器4的外殼更加穩(wěn)定，保證傳感器測(cè)量的精度。
[0009]所述扭矩傳感器4的外殼和轉(zhuǎn)子之間的間隙允許轉(zhuǎn)子和外殼軸線(xiàn)之間有一定的擺角。
[0010]所述齒式聯(lián)軸器Π3和齒式聯(lián)軸器ΙΠ5上采用鼓形直齒，齒式聯(lián)軸器12和齒式聯(lián)軸器IV7上采用直齒。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]將齒式聯(lián)軸器Π3、齒式聯(lián)軸器ΙΠ5與扭矩傳感器4連接到一起后，可以保證軸系對(duì)接的兩個(gè)部件安裝時(shí)，同軸度有一個(gè)較寬的許可范圍，可以補(bǔ)償安裝過(guò)程中相鄰部件的不同軸而引起的撓性偏移，從而確保扭矩和轉(zhuǎn)速的測(cè)量精度。
[0013]目前，齒式聯(lián)軸器只適合使用在水平軸裝置的扭矩傳遞，通過(guò)齒式聯(lián)軸器ΙΠ5與軸固定，齒式聯(lián)軸器Π 3采用深溝球軸承9放置在齒式聯(lián)軸器12上，使得齒式聯(lián)軸器可以在豎直軸系統(tǒng)中使用，而且齒式聯(lián)軸器Π 3與齒式聯(lián)軸器12之間不會(huì)產(chǎn)生端面摩擦。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的局部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0017]參照?qǐng)D1和圖2，一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)帶輪I，齒式聯(lián)軸器12連接到傳動(dòng)帶輪I上，二者之間可固定連接。
[0018]齒式聯(lián)軸器12上方放置著齒式聯(lián)軸器Π 3，齒式聯(lián)軸器Π3與齒式聯(lián)軸器12之間在周向上通過(guò)齒輪嚙合傳遞扭矩，軸向采用深溝球軸承9進(jìn)行支撐和減摩，深溝球軸承9內(nèi)圈固定到齒式聯(lián)軸器Π 3，外圈放置到齒式聯(lián)軸器12上的凸臺(tái)上，使得齒式聯(lián)軸器Π 3與齒式聯(lián)軸器12有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生端面摩擦。
[0019]齒式聯(lián)軸器Π3上方與扭矩傳感器4的轉(zhuǎn)子的下部連接，扭矩傳感器4的轉(zhuǎn)子的上部與齒式聯(lián)軸器m 5連接，齒式聯(lián)軸器m 5上方與齒式聯(lián)軸器IV7連接，齒式聯(lián)軸器m 5與齒式聯(lián)軸器IV7之間在周向上通過(guò)齒輪嚙合傳遞扭矩，齒式聯(lián)軸器IV7與軸6通過(guò)周向連接并用擋板將齒式聯(lián)軸器IV7進(jìn)行軸向固定，將扭矩傳遞給軸6。
[0020]本發(fā)明中，齒式聯(lián)軸器Π 3與齒式聯(lián)軸器12之間、齒式聯(lián)軸器ΙΠ5與齒式聯(lián)軸器IV7之間均采用齒輪嚙合，齒式聯(lián)軸器Π 3和齒式聯(lián)軸器ΙΠ5分別與扭矩傳感器4的轉(zhuǎn)子連接固定，扭矩傳感器4采用法蘭式扭矩傳感器，使得軸系允許有一定的橫向撓性偏移。
[0021]本發(fā)明的工作原理:
[0022]兩個(gè)內(nèi)齒組件采用直齒結(jié)構(gòu)，分別與傳動(dòng)帶輪、軸連接，用來(lái)將扭矩從帶輪傳遞給齒式聯(lián)軸器再將扭矩從齒式聯(lián)軸器傳遞給軸;兩個(gè)外齒件采用鼓形直齒，分別與扭矩傳感器轉(zhuǎn)子的兩側(cè)進(jìn)行連接，用于將扭矩從齒式聯(lián)軸器傳遞到扭矩傳感器和從扭矩傳感器傳遞到齒式聯(lián)軸器。其中兩個(gè)外齒件和扭矩傳感器轉(zhuǎn)子的連接成一個(gè)組合件，采用深溝球軸承支撐在位于下方的內(nèi)齒組件上，位于上方的內(nèi)齒組件需要采用擋板固定到軸上。這樣齒式聯(lián)軸器和扭矩傳感器組成的結(jié)構(gòu)，就能夠傳遞及測(cè)量具有撓性偏移的豎直軸系中的扭矩和轉(zhuǎn)速，并且齒式聯(lián)軸器也不會(huì)因?yàn)樨Q直放置而出現(xiàn)部件之間的端面摩擦。
[0023]例如:如果是采用普通扭矩傳感器，安裝過(guò)程中傳感器兩側(cè)安裝的軸的同軸度要求土 Φ 0.05mm，垂直度要求土 Φ 0.06mm。采用本結(jié)構(gòu)后，扭矩傳感器轉(zhuǎn)子和外殼之間的間隙為2mm，安裝要求轉(zhuǎn)子與外殼之間的最小間隙為1mm，聯(lián)接上下兩部分連接軸的允許同軸度± 1mm，同軸度的要求降低很多。齒式聯(lián)軸器內(nèi)外齒部件之間允許的徑向偏差±2mm，傾角范圍為±3°，對(duì)應(yīng)的垂直度2 ± Φ 8mm，遠(yuǎn)大于普通結(jié)構(gòu)的垂直度要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)帶輪(I)，齒式聯(lián)軸器1(2)連接到傳動(dòng)帶輪(I)上，齒式聯(lián)軸器1(2)上放置齒式聯(lián)軸器Π (3)，其特征在于，齒式聯(lián)軸器Π (3)與齒式聯(lián)軸器1(2)之間通過(guò)齒輪傳遞扭矩，軸向采用深溝球軸承(9)進(jìn)行支撐和減摩，齒式聯(lián)軸器Π (3)上方與扭矩傳感器(4)的轉(zhuǎn)子的下部連接，扭矩傳感器(4)的轉(zhuǎn)子上部與齒式聯(lián)軸器ΙΠ(5)連接，齒式聯(lián)軸器ΙΠ(5)與位于其上方的齒式聯(lián)軸器IV(7)用齒輪嚙合傳遞扭矩，齒式聯(lián)軸器IV(7)與軸(6)通過(guò)周向連接并用擋板將齒式聯(lián)軸器IV(7)進(jìn)行軸向固定，將扭矩傳遞給軸(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述深溝球軸承(9)的內(nèi)圈固定到齒式聯(lián)軸器Π (3)上，外圈放置到齒式聯(lián)軸器1(2)上的凸臺(tái)上，使得齒式聯(lián)軸器Π (3)與齒式聯(lián)軸器1(2)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生端面摩擦。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述扭矩傳感器(4)采用法蘭式扭矩傳感器，使軸系允許有一定的橫向撓度偏移。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述扭矩傳感器(4)的外殼采用兩個(gè)固定支架(8)固定在機(jī)架上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，所述扭矩傳感器(4)的外殼和轉(zhuǎn)子之間的間隙允許轉(zhuǎn)子和外殼軸線(xiàn)之間有一定的擺角。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述豎直使用具有撓性偏移補(bǔ)償功能的扭矩傳遞測(cè)量結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述齒式聯(lián)軸器Π (3)和齒式聯(lián)軸器ΙΠ(5)上采用鼓形直齒，齒式聯(lián)軸器1(2)和齒式聯(lián)軸器IV(7)上采用直齒。
【文檔編號(hào)】G01L5/00GK105865692SQ201610366388
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】劉瑩, 王占朝, 宋智翔, 張高龍, 王悅昶, 劉向鋒, 郭飛, 高志
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)