一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，所述测量装置包括：测量模块、永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端；所述永磁转子与所述主动端连接，所述鼠笼转子与所述从动端连接，所述永磁转子的转矩传递到所述鼠笼转子；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装；所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子无线连接，测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速，并根据永磁转子和鼠笼转子的转速和转矩传递比率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间的转矩。能够实现有级调速，将变速功能、联轴功能与转矩测量集成在一起，无最高转速制约，能够实现高速运行。

A Non-contact Torque Measuring Device with Variable Speed Function

The invention discloses a non-contact torque measuring device with variable speed function, which comprises a measuring module, a permanent magnet rotor, a squirrel cage rotor, a magnetic field modulation ring, an active end and a driven end; the permanent magnet rotor is connected with the active end, the squirrel cage rotor is connected with the driven end, and the torque of the permanent magnet rotor is transmitted to the squirrel cage rotor; The magnetic rotor, the magnetic field modulation ring and the squirrel cage rotor are nested from outside to inside in turn and installed in a coaxial center. The measurement module is wirelessly connected with the permanent magnet rotor and the squirrel cage rotor respectively. The measurement module is used to measure the speed of the permanent magnet rotor and the squirrel cage rotor, and calculates the permanent magnet rotor and the squirrel cage rotor according to their speed and torque transfer ratio. Torque between the squirrel cage rotors. Stage speed regulation can be realized, and the variable speed function, coupling function and torque measurement can be integrated together, without the maximum speed restriction, to achieve high-speed operation.

【技术实现步骤摘要】
一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置
本专利技术涉及转矩测量装置领域，特别是涉及一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置。
技术介绍
目前，大部分的转矩测量装置都是通过测量应变片的应变来进行转矩的测量，因此测量设备都是安装至主动端和从动端之间的，在很多狭小的场合难以安装；另一方面需要很好的机械对中，否则，在高速旋转时容易造成被测设备或者测量设备的损坏，机械对中繁琐且耗时。同时转矩测量使用的应变片受到外力或者恶劣环境下容易损坏，修复困难。在很多测量实验台中，需要变速箱进行变速，而机械变速箱需要润滑和冷却，长期使用需要维护，而且容易疲劳损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够快速柔性联轴功能，能够通过机械转速的测量计算传递转矩的具有变速功能的非接触式转矩测量装置。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，所述测量装置包括：永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端；所述永磁转子和所述鼠笼转子与所述主动端和从动端连接，所述主动端的转矩传递到所述从动端；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装；所述磁场调制环包括多段调制铁芯，多段所述调制铁芯并列放置，多段所述调制铁芯均设置有开槽，多段所述调制铁芯每段的开槽数量均不同；每段所述调制铁芯设置在所述永磁转子与所述鼠笼转子之间，所述主动端和所述从动端具有不同的转矩传递倍率和调速比，实现一种具有变速功能的非接触式联轴器装置。可选的，所述测量装置还包括：测量模块；所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子连接，所述测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速，并根据所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速和所述永磁转子和所述鼠笼转子的转矩传递倍率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间传递的转矩。可选的，多段所述调制铁芯的宽度均大于或等于所述永磁转子和所述鼠笼转子的宽度。可选的，所述永磁转子、所述鼠笼转子和所述磁场调制环均为圆柱筒形结构；所述永磁转子的内径大于所述磁场调制环的外径；所述磁场调制环的内径大于所述鼠笼转子的外径；所述磁场调制环设置有开槽，每段所述磁场调制环的开槽的大小相同，每两个所述开槽的间隔距离相同。可选的，所述永磁转子包括：永磁转子铁芯和永磁体；所述永磁转子铁芯为软磁材料叠压形成圆柱筒形结构；所述永磁体按照N极、S极交替的顺序沿圆周方向排列在所述永磁转子铁芯的内壁。可选的，所述鼠笼转子包括鼠笼转子铁芯、鼠笼条和导电端环；所述鼠笼转子铁芯为软磁材料叠压形成的圆柱形结构；所述鼠笼转子铁芯的外圆设置有导体槽，所述鼠笼条设置在所述导体槽内；所述鼠笼条的两端分别由所述导电端环连接。可选的，所述测量模块包括：转速测量单元、转矩计算单元、通讯单元；所述转速测量单元分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子连接，所述转速测量单元用于测量所述永磁转子的转速和所述鼠笼转子的转速；所述转矩计算单元与所述转速测量单元连接，所述转矩计算单元用于根据所述永磁转子的转速、所述鼠笼转子的转速和转矩传递倍率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间传递的转矩；所述通讯单元分别与所述转矩计算单元和用户端连接，所述通讯单元用于将所述永磁转子与所述鼠笼转子之间传递的转矩发送至所述用户端。可选的，所述转矩测量装置包括：永磁转子、磁场调制环和鼠笼转子；所述鼠笼转子为圆柱筒形结构，所述鼠笼转子的内径大于所述磁场调制环的外径；所述磁场调制环的内径大于所述永磁转子的外径；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子三层依次嵌套且同轴心安装。可选的，所述永磁转子包括永磁转子铁芯和永磁体；所述永磁转子铁芯为软磁材料叠压形成圆柱形结构；所述永磁体3按照N极和S极交替的顺序沿圆周方向排列在圆柱筒形结构的所述永磁转子铁芯的外表面；所述鼠笼转子包括鼠笼转子铁心和鼠笼条；所述鼠笼转子铁心为软磁材料叠压形成圆柱形结构，所述鼠笼转子铁心内圆周均设置有导体槽；所述鼠笼条设置在所述导体槽内，所述鼠笼条的两端分别由所述导电端环连接。可选的，所述磁场调制环为至少一段圆周方向开槽不同的圆柱筒形调制铁心并列组成，每段所述调制铁心具有开槽数量不同，每段所述磁场调制铁心的宽度大于和/或等于所述永磁转子和所述鼠笼转子的宽度；所述磁场调制环为圆柱形结构，所述磁场调制环的材质为硅钢片、非晶导磁材料等软磁材料中的任意一者。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了具有变速功能的非接触式转矩测量装置，所述测量装置包括：测量模块、永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端；所述永磁转子与所述主动端连接，所述鼠笼转子与所述从动端连接，所述永磁转子的转矩变化传递到所述鼠笼转子；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心固定；所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子连接，所述测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速，并根据所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速和转矩传递比率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间的转矩。能够实现联轴功能，无须精确对中，安装维护简单方便，能够实现有级调速，且无须润滑和冷却，无须维护，使用方便，具有自我保护功能，防止机械损坏，将变速功能、联轴功能与转矩测量集成在一起，节省空间、体积和成本，无最高转速制约，在机械性能允许的情况下能够实现高速运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的主视图；图2为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的剖面图；图3为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的磁场调制环的结构示意图；图4为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的磁场调制环的结构示意图；图5为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的磁场调制环中间开槽的结构示意图；图6为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的磁场调制环向右移动后的示意图；图7为本专利技术实施例1提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的磁场调制环向右移动后的剖面图；图8为本专利技术实施例2提供的具有变速功能非接触式转矩测量装置的剖面图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种能够快速柔性联轴功能，能够通过机械转速的测量计算传递转矩的具有变速功能的非接触式转矩测量装置。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1如图1、图2、图6和图7所示，一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，所述测量装置包括：测量模块7、永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环8、主动端5和从动端6；所述永磁转子与所述主动端5连接，所述鼠笼转子与所述从动端6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端；所述永磁转子和所述鼠笼转子与所述主动端和从动端连接，所述主动端的转矩传递到所述从动端；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装；所述磁场调制环包括多段调制铁芯，多段所述调制铁芯并列放置，多段所述调制铁芯均设置有开槽，多段所述调制铁芯每段的开槽数量均不同；每段所述调制铁芯设置在所述永磁转子与所述鼠笼转子之间，所述主动端和所述从动端具有不同的转矩传递倍率和调速比，实现一种具有变速功能的非接触式联轴器装置。

【技术特征摘要】
1.一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端；所述永磁转子和所述鼠笼转子与所述主动端和从动端连接，所述主动端的转矩传递到所述从动端；所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装；所述磁场调制环包括多段调制铁芯，多段所述调制铁芯并列放置，多段所述调制铁芯均设置有开槽，多段所述调制铁芯每段的开槽数量均不同；每段所述调制铁芯设置在所述永磁转子与所述鼠笼转子之间，所述主动端和所述从动端具有不同的转矩传递倍率和调速比，实现一种具有变速功能的非接触式联轴器装置。2.根据权利要求1所述的一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括：测量模块；所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子无线连接，所述测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速，并根据所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速和所述永磁转子和所述鼠笼转子的转矩传递倍率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间传递的转矩。3.根据权利要求1所述的一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，多段所述调制铁芯的宽度均大于或等于所述永磁转子和所述鼠笼转子的宽度。4.根据权利要求1所述的一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述永磁转子、所述鼠笼转子和所述磁场调制环均为圆柱筒形结构；所述永磁转子的内径大于所述磁场调制环的外径；所述磁场调制环的内径大于所述鼠笼转子的外径；所述磁场调制环设置有开槽，每段所述磁场调制环的开槽的大小相同，每两个所述开槽的间隔距离相同。5.根据权利要求1所述的一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述永磁转子包括：永磁转子铁芯和永磁体；所述永磁转子铁芯为软磁材料叠压形成圆柱筒形结构；所述永磁体按照N极、S极交替的顺序沿圆周方向排列在所述永磁转子铁芯的内壁。6.根据权利要求1所述的一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置，其特征在于，所述鼠笼转子包括鼠笼转子铁芯、鼠笼条和导电端环；所述鼠笼转子铁芯为软...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵峰，郭柯，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11