机电位移式扭矩直接检测控制器制造技术

机电位移式扭矩直接检测控制器，涉及一种扭矩检测装置，目的是解决现有技术不能随时长期检测负荷扭矩的变化、使用寿命有限的问题，包括扭矩器及与其连接的扭矩信息传送器，扭矩器包括套装在花键主轴上的扭矩传动盘及扭矩传动盘上的扭矩传动筒套，扭矩传动筒套的径向两对应面上分别制有４５°的斜槽孔；花键主轴外安装有精密压缩弹簧；花键主轴外的环槽形花键套的外壁圆周相对面上分别制有分别安插在上述的斜槽孔内、内有柱销的柱销短轴各一个；柱销插入拆开式导向筒内壁的环槽内，拆开式导向筒的外壁与扭矩信息传送器驱动块联接，扭矩信息传送器驱动块与机械式或电子式的扭矩信息传送器联接，适用于各种动力机械中作为扭矩检测和输出控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扭矩检测装置，特别涉及一种能直接感知和测量扭矩信 息，并输出控制信号的机电位移式扭矩直接检测控制器。
技术介绍
动力机械传动领域，需要通过扭矩特别是负荷扭矩的变化信息来控制输入 扭矩的大小，以实现自动控制，减少"大马拉小车"的现象，以提高设备利用 率和能源转换效率。如电动机车、涡轮发动机、气轮机等，以及在自动化控制 中需要采用扭矩信息来实现精确控制的机床等。在现代科学技术中，检测扭矩信息的方法有很多，如电磁式、光电式、电 容式、电阻应变式、电子数字式、磁弹性式等传感器。但大多数传感器都应用 于对扭矩信息的临时测量，都存在使用环境和使用寿命有限的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的不能随时长期检测负荷扭矩的变化、 使用寿命有限的问题，提供一种能适用各种工作环境、使用寿命耐久，能与各 种动力机械随机配置，能长期使用，能直接实时感知扭矩信息变化并输出控制 信号的机电位移式扭矩直接检测控制器。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现机电位移式扭矩直接检测控制器，包括扭矩器及与其连接的扭矩信息传送 器，所述扭矩器包括能够与动力轴同轴固定安装以传递动力扭矩的花键头短 轴，与花键头短轴同轴固定安装的扭矩传动盘；扭矩传动盘的边缘采用榫铆锁 止结构套装有拆开式扭矩传动筒套，扭矩传动筒套的径向180°两对应面上分 别制有45°斜弧边的斜槽孔；扭矩传动盘的中心插孔内安装有花键主轴，花键主轴的前端轴肩上，安装有能从动和随动的弹簧支承座，花键主轴中部的外花键上安装有能轴向移动的环槽形花键套；环槽形花键套内安装有精密压縮弹 簧，其一端嵌放在弹簧支承座的环形卡槽内，另一端嵌放在位于花键主轴中后 部而套装在环槽形花键套上的定位环内；环槽形花键套的外壁圆周相对面上分 别制有柱销短轴各一个，柱销短轴分别安插在扭矩传动筒套的斜槽孔内；柱销 短轴内有柱销，柱销插入拆开式导向筒内壁的环槽内，拆开式导向筒的外壁与 扭矩信息传送器驱动块联接，扭矩信息传送器驱动块与扭矩信息传送器联接。花键头短轴可以通过联轴器与动力轴固定安装，花键主轴上设置有输出花 键头短轴，以输出扭矩驱动负荷。所述扭矩信息传送器包括与扭矩信息传送器驱动块联接的初级电极和绝 缘骨架，初级电极的外围罩上次级电极骨架，次级电极骨架上设有进退两组可 调整拆装的次级装置由次级接电极外盒、内盒、次级接电片、次级接电隔片 组成，次极接电片和次级电隔片间隔叠合安放在上述各盒内，用压縮弹簧、定 位压紧盖板压紧联接。所述扭矩信息传送器包括一端与扭矩信息传送器驱动块联接的衔铁导杆、 驱动架，衔铁导杆、驱动架的另一端联接安装于初级线圈、次级线圈的骨架内 的衔铁，设置有磁屏蔽筒将初、次级线圈整体封闭，安装于骨架的壳体内，两 组振荡器初级、振荡器次级、电路板分别安装于壳体内，分别配套两组两级式 螺管型直流差动变压器。所述初级线圈连接的有差动振荡电路，次级线圈连接的有多谐振荡电路； 差动振荡电路包括第一二极管、第二二极管、第四电容、第五电容，初级线圈 的两端并联有电阻，电阻的一端与第八电阻的一端、第四电容的一端、第一二 极管的负端连接，电阻的另一端与第九电阻的一端、第五电容的一端、第二二 极管的一端连接，第八电阻的另一端、第四电容的另一端、第九电阻的另一端、 第五电容的另一端并联后与电阻的一端连接，第二二极管的正端连接变压器的 初级线圈一端，第一二极管的正端连接变压器的初级线圈另一端，电阻的另一 端连接变压器的初级线圈的中间抽头；多谐振荡电路包括第一电阻、第二电阻、 第三电阻、第四电阻，第一电阻、第二电阻串联后并联于次级线圈的两端，第 一电阻、第二电阻的连接端与第一三极管的基极、第二电容的一端连接，第一 三极管的发射极通过第六电阻与第五电阻、第七电阻的连接端连接，第一三极 管的集电极与线圈的一端、第一电容的一端、第三电容的一端连接，第三电阻、 第四电阻串联后并联于次级线圈的两端，第三电阻、第四电阻的连接端与第二 三极管的基极、第一电容的另一端连接，第二三极管的连接第七电阻的另一端， 第二三极管的集电极与第二电容的另一端、第三电容的另一端、线圈的另一端 连接，线圈的中间抽头与第一电阻、第三电阻的连接端连接，第五电阻的另一 端与第二电阻、第四电阻的连接端连接，与线圈通过铁心耦合的线圈与变压器 的次级线圈连接。还包括设置于下部支承整体的下端支承座，以及设置在花键头短轴外侧的圆锥滚子轴承、设置在花键主轴首末两端外侧的推力球轴承和深沟球轴承。采用循环或注入机油润滑，由循环注油？L、放油孔、环槽形花键套输油孔、导向筒螺旋油道来实现。所述精密压縮弹簧和扭矩传动筒套的斜槽孔的长度，由所控制匹配的需要设置控制级数，按5、 6、 7、 8毫米段的倍数来设定。所述初级线圈回路上接装有温度补偿电路，次级线圈输出回路上接装有低 通滤波电路。所述次极接电片和次级电隔片的厚度为1毫米。本专利技术通过联轴器等部件将花键头短轴与发动机、电动机或其它旋转动力 源的输出轴联接，将输出花键头短轴与变速器等负荷的传动轴联接，由扭矩传 动筒套上的斜槽孔将扭矩施加的力传递给由柱销短轴、环槽形花键套、精密压 縮弹簧、弹簧支承座、花键主轴构成的从动和随动结构，然后施加在花键主轴 上；而负荷端的阻力力矩经输出花键头短轴，反馈传递于柱销短轴，柱销短轴 和环槽形花键套受45°斜槽孔的运动约束，使之在斜槽孔内和花键槽上产生轴 向滑动移位，从而使精密压縮弹簧被压縮变形，精密压縮弹簧被压縮变形的行 程变化，可以使扭矩器驱动块随之响应，从而将扭矩信息传送给扭矩信息传送 器，再由扭矩信息传送器将扭矩器上检测出的由扭矩变化而转化的机械行程变 化信息转化为电信号，以作为控制信号输入到电子控制部件(本专利技术中没有显 示和表述)去控制动力扭矩的输出大小；而动力扭矩传递给花键主轴后，经与 花键主轴固定安装的输出花键头短轴，输送到变速器等负荷，柱销短轴使导向 柱销在导向筒内环槽中作径向旋转，同时，从动和随动结构也同向旋转。可见，采用上述结构的本专利技术，在不影响动力扭矩传输的同时，可以拾取 动力扭矩和负荷扭矩信息，并通过机械结构比较两者的大小，将其大小转化为 机械结构上的弹簧压縮行程，再通过弹簧压縮行程的变化，将动力扭矩和负荷 扭矩的大小转化为电信号输出，作为控制信号输入到电子控制部件去调整和控 制动力扭矩的输出大小，从而实现扭矩的直接检测和控制，并且在检测的同时， 不影响动力扭矩的传输和工作，可以实时控制，长期配置在动力与负荷之间随 着机器运转，具有使用寿命长、可实时监测和控制的优点。本专利技术可适用于各 种旋转输出扭矩的动力机械中作为扭矩检测和输出控制信号。 附图说明图l是本专利技术的结构示意图2是图1中A-A向的剖视示意图3是本专利技术中扭矩传动筒套上的斜槽孔的示意图4是扭矩信息传送器的结构示意图5是棚顶形扭矩信息传送器的结构示意图6是半圆形扭矩信息传送器的结构示意图7是扭矩信息传送器的接线图8是直流差动变压器式扭矩信息传送器的结构示意图； 图9是直流差动变压器式扭矩信息传送器的电路图； 图IO是本专利技术中扭矩器的原理图中标号，1-O花键头短轴、1- 输入端轴套、1- 圆锥滚子轴承、l-① 轴承档圈、l-G)橡胶油封、1- 花键主轴、1- 输出花键头短轴、1- 本文档来自技高网...

【技术保护点】
机电位移式扭矩直接检测控制器，包括扭矩器及与其连接的扭矩信息传送器（１－＊），其特征在于：所述扭矩器包括能够与动力轴同轴固定安装以传递动力扭矩的花键头短轴（１－①），与花键头短轴（１－①）同轴固定安装的扭矩传动盘（１－＊）；扭矩传动盘（１－＊）的边缘采用榫铆锁止结构套装有拆开式扭矩传动筒套（１－＊），扭矩传动筒套（１－＊）的径向１８０°两对应面上分别制有４５°斜弧边的斜槽孔；扭矩传动盘（１－＊）的中心插孔内安装有花键主轴（１－⑥），花键主轴（１－⑥）的前端轴肩上，安装有能从动和随动的弹簧支承座（１－＊），花键主轴（１－⑥）中部的外花键上安装有能轴向移动的环槽形花键套（１－＊）；环槽形花键套（１－＊）内安装有精密压缩弹簧（１－＊），其一端嵌放在弹簧支承座（１－＊）的环形卡槽内，另一端嵌放在位于花键主轴（１－⑥）中后部而套装在环槽形花键套（１－＊）上的定位环（１－＊）内；环槽形花键套（１－＊）的外壁圆周相对面上分别制有柱销短轴（１－＊）各一个，柱销短轴（１－＊）分别安插在扭矩传动筒套（１－＊）的斜槽孔内；柱销短轴（１－＊）内有柱销（１－＊），柱销（１－＊）插入拆开式导向筒（１－＊）内壁的环槽（１－＊）内，拆开式导向筒（１－＊）的外壁与扭矩信息传送器驱动块（１－＊）联接，扭矩信息传送器驱动块（１－＊）与扭矩信息传送器（１－＊）联接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭光荣，
申请(专利权)人：谭光荣，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]