用于测量扭矩的装置制造方法及图纸

一种用以测量机器（１）的轴（３）的扭矩的装置，该装置包括一个连接在基座上的第一固定部件（９）。这部件配置有轴承装置（８），轴承装置内安装有第二固部件（２）因而它可以绕着枢轴心（１０）作枢转。机器安置在第二固定部件上。轴承装置这样设计，使得枢轴心（１０）基本上与轴心（４）是同轴心的。插入在第一和第二固定装置之间的是一个承载部件（１３），该部件配置有测量元件（１４）并限制枢转。作用在承载部件上的力或扭矩可以用测量元件（１４）来测量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分提出的用以测量通过一根轴的扭矩输入或输出的装置，即一种用以测量通过机器或设备的特别是一种设置在一个固定基座上和通过固定装置固定使其不能活动的发动机或机器的一根轴(3)的扭矩输入或输出的装置。通过一根轴传递的扭矩是可传送力的一个直接表示，而当轴的角速度为已知时，所传输的动力也就知道了。通过测量这扭矩和角速度，例如在电动机和齿轮电动机的情况下，所递送的机械动力就能够精确地和连续地予以确定，而与电效率、相位移和由于摩擦的损失无关。一种已知的测量扭矩的可能方法，例如，在于将一根扭矩杆插入到扭矩从中传递的轴中。这个扭矩杆上配置有适当放置的电阻应变仪，其输出电压差别，经在一个桥路中计值和放大后，给出一个对应变的比例值，因而可揭示出扭矩。电阻应变仪只提供非常弱的信号，这些信号必须送至一个计值装置。这种传送例如通过滑环或者由无线电装置来完成，也有可能通过在轴上共同转动的适当的电子器件来将信号放大。这被传送的信号于是在一个适当的装置中计值。经由滑环或无线电的信号传送要求昂贵的装置，它不可能完全排除干扰。另一种用以测量扭矩的已知装置，由此避免了从一个旋转轴至一个静止装置的信号传递，还是包括一根其上设置有两个相互间隔开一定距离的齿环的扭矩杆。这两个齿环各配合一个同心设置的定子，其上配置有传感器，可以通过感应记录下从旁经过的齿的脉冲。当扭矩杆由于所要传递的扭矩而转动时，一个环的脉冲相对于另一个环的脉冲将经历一个与杆的应变成比例的相移。这相移可以予以计值作为对扭矩的测量。由于扭矩杆不可能随意的长，并由于它必须制成得具有相当的刚度，因此所要测量的相移非常小。结果是非常高的要求落在测量电子器件上，因而这些电子器件必然具有昂贵的设计构造。这种装置的另一缺点是当轴处于静止不动时，就不能测量扭矩。因此本专利技术的目的就是提出一种这样设计的装置使通过一根轴传递的扭矩的测量可以简单地和以最低成本进行，而前述的缺点可以避免。根据本专利技术，这一目的可以通过权利要求1的特征部分中所示特征来达成，而本专利技术的特征在于该固定装置包括至少一个第一固定部件，该第一固定部件基本上牢固地连接在基座上并且配置有轴承装置，在这轴承装置上至少装有一个第二固定部件，该机器或设备就放置在这第二固定部件上，该轴承装置是设计成这样的，即至少一个的第二固定部件绕着一根枢轴心相对于至少一个的第一固定部件作枢转，该枢轴心基本上与轴绕其转动的轴心为同轴心，还在于插在至少一个的第一固定部件和至少一个的第二固定部件之间的是一个承载部件，该承载部件设置有测量元件并且限制枢转。使用这个装置并不是直接测量在轴上具有作用的扭矩，而是测量与所述扭矩有相反作用的同样大的反作用扭矩，反作用扭矩通过相应的机器部件作用在一个空间固定的基座上。测量元件因此就可以同样地容纳在这固定基座内，因而信号的传送就能无问题地进行。因为其上安置有带轴的机器或设备的第二固定部件能绕着一根枢轴心作枢转，而该枢轴心与该轴绕其转动的轴心基本上是同轴心的，所以作用在该轴上的其它外力，例如皮带传动力或链传动力等等并不干扰所测量的反作用扭矩。因此不需要在测量装置上采取任何其它措施来保证不受这种附加力的任何影响。这可以简化测量装置的构造。本专利技术装置的优点在于当轴处于静止的时候也可以测量通过轴的扭矩输入或输出。两个固定部件最好是各自设计成基本上是板形的并且一个置于另一个之上。因此这两个固定部件可以简单地设置在一个相应的装备内。也有可能根据此改装一个已经存在的装备，因为这个装置可以无问题地插入在机器部件和，例如，基座之间。因此，可以使枢轴心与轴绕其转动的轴心同轴心，中间元件最好插在机器或设备和第二固定部件之间。此外，这些中间元件能够，例如，以已知的方法使其高度可以得到调节。因此就不需要为每一种用途设立一个专门的装置，而是该装置可以具有某种尺寸上的分级。本专利技术的一个优选实施例在于用以支承相对于第一固定部件的第二固定部件的轴承装置各设置在这两个固定部件的端头区域内。这个装置因此具有一块板的形状，可以容易地例如插入在机器或设备和基座之间。以这种方式可以完全避免耦合在机器或设备的轴上的机器元件的任何空间阻碍。轴承装置可以在两个固定部件中之一上设置有导槽形式的导引件，紧固在两个固定部件中的另一个上的其配对物可以导入其中。导槽最好这样形成使得绕着瞬时枢轴心形成的枢转至少接近于与轴绕其转动的轴心同轴心。为了使轴承装置的结构简单化，两个支撑杆在每种情况都可以用来代替导槽。它们的一端耦合在第一固定部件的端头区域上而它们的另一端耦合在第二固定部件的端头区域上。每个支撑杆的耦合点各位于一条直线上，该直线在固定部件处于不枢转状态时，基本上穿过轴绕其转动的轴心。特别是，对于导引件的这种设计形式，在一个固定部件相对于另一个固定部件的非常小的枢转运动情况下，瞬时枢轴心不会离开轴绕其转动的轴心过分的远，其它外力对所测量的数值的干扰小到足以忽略不计。为了获得尽可能精确的测量结果，并防止轴承装置除了那些径向地指向该轴的力外再必须吸收其它的力，设置了另外的导引装置，这些导引装置可吸收相对于该轴基本上在纵向上起作用的侧向力。本专利技术另一个优选的实施例在于其承载部件是一个抗弯梁形式的可弹性变形的元件。这个梁以可以卸下和更换的方式以其一端紧固在两个固定部件中之一个上；另外的一端则突出在紧固在两个固定部件中之另一个上的两个挡块之间。通过这样的安排，就可以使用一个具有适合于所预期扭矩的抗弯强度的抗弯梁。这样，使用带有不同抗弯梁的同一装置就可以以最佳的方式测量出不同强度的扭矩。承载部件也可以有一个外壳，其中装有压电晶体形式的测量元件。这里的变形据知悉是很小的，由此所得的优点是固定部件的相互枢转也同样非常小。当然，其它的测量力或扭矩的测量元件也可以使用，例如那些基于感应测量技术的元件。本专利技术的其它优选实施例从其它的从属权利要求中可以得知。下面将对本专利技术装置的实施例参照附图以举例的方式作较详细的描述，附图中附图说明图1示意地显示出本专利技术装置的主要构造；图2显示出以一个抗弯梁形式出现的配置有测量元件的承载部件；图3显示出介于第一和第二固定部件之间的轴承装置的第一实施例以及测量元件布置的第一实施例，部分以截面示出；图4是介于第一和第二固定部件之间的轴承装置第二实施例的截面图；图5是图4中装置的顶视平面图，部分以截面示出；图6是图4和5中实施例的前视图，部分以截面示出；图7显示出另一个介于第一和第二固定部件之间的轴承装置实施例；和图8是图7中实施例的前视图，部分以截面示出。在图1中系统地示出的本专利技术装置的第一实施例中，机器或设备1(在图中是以一个电动机示出)是安装在一个第二固定部件2上。机器或设备1具有一根绕着轴心4转动的轴3。轴3被驱动。一些另外的单元(未显示)可以借助一条皮带5被传动。基本上是板形的第二固定部件2在两侧的每一端各设置一个托架6。固定在每个托架端6上的是一个轴颈7，轴颈放置在第一固定部件9的轴承装置8上，这里仅示意地示出。这样，通过轴颈7，第二固定部件2可枢转地绕着一根枢轴线10设置，枢轴线10与轴心线4同轴地对齐。作用在轴3上的扭矩形成作用在第二固定部件2上的反作用扭矩。所述反作用扭矩的大小相当于作用在轴3上扭矩的大小，但是旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以测量通过机器或设备（１）的特别是一种设置在一个固定基座上和通过固定装置固定使其不能活动的发动机或机器的一根轴（３）的扭矩输入或输出的装置，其特征在于该固定装置包括至少一个第一固定部件（９），该第一固定部件基本上牢固地连接在基座（１８）上并且配置有轴承装置（８），在这轴承装置上至少装有一个第二固定部件（２），该机器或设备（１）就放置在这第二固定部件上，该轴承装置（８）是设计成这样的，即至少一个的第二固定部件（２）绕着一根枢轴心（１０）相对于至少一个的第一固定部件（９）作枢转，该枢轴心（１０）基本上与轴（３）绕其转动的轴心（４）为同轴心，还在于插在至少一个的第一固定部件（９）和至少一个的第二固定部件（２）之间的是一个承载部件（１３），该承载部件设置有测量元件（１４）并且限制枢转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁劳恩勒，
申请(专利权)人：马丁劳恩勒，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]