用于测量扭矩的装置、系统和方法制造方法及图纸

本公开的实施例涉及一种用于测量扭矩的装置、系统和方法。该扭矩在第一待测物体与第二待测物体之间传递。该装置(1)包括：第一转子(10)，适于耦接至第一待测物体；第二转子(20)，适于耦接至第二待测物体，第二转子(20)设置在第一转子(10)的径向外侧，其中第一转子(10)和第二转子(20)中的至少一个包括永磁体，以使第一转子(10)和第二转子(20)中的主动旋转转子能够带动第一转子(10)和第二转子(20)中的从动旋转转子旋转；第一传感器(30)，耦接至第一转子(10)，并且被配置为测量第一转子(10)的第一角度；以及第二传感器(40)，耦接至第二转子(20)，并且被配置为测量第二转子(20)的第二角度。根据本公开的实施例，可以准确地测量出待测物体之间传递的扭矩。测物体之间传递的扭矩。测物体之间传递的扭矩。

【技术实现步骤摘要】
用于测量扭矩的装置、系统和方法


[0001]本公开的实施例总体上涉及扭矩测量领域，更具体地涉及一种用于测量扭矩的装置、系统和方法。

技术介绍

[0002]在机械传动领域中，旋转传动是一种常见的方式。传动部件会施加扭矩给其他传动部件，从而带动其他传动部件旋转。在传动部件之间传递的扭矩是一个重要的参数，如果该扭矩太小，则可能起不到预期的传动效果，如果扭矩太大，则可能损坏传动部件。因此，该扭矩值往往需要被准确测量并加以控制。如何以准确且可靠的方式测量待测物体之间传递的扭矩，是设计者面临的一项挑战。

技术实现思路

[0003]已经提出了一些方法来对扭矩进行测量。例如，在中国专利申请CN 112414702A中，提出一种耦合器的转矩检测实验台，该实验台通过减速器驱动感应转子旋转，在额定速度差下从静态转矩仪上读取到永磁转子接收到的转矩，从而确定耦合器在所需条件下的转矩。然而，如果待测量的扭矩过大，有可能损坏该传感器，使实验台无法正常工作。
[0004]本公开的实施例提供了一种用于测量扭矩的装置、系统和方法，旨在解决现有的方案中存在的上述和/或其他潜在问题。
[0005]在第一方面，本公开的实施例涉及一种用于测量扭矩的装置。该扭矩在第一待测物体与第二待测物体之间传递。该装置包括：第一转子，适于耦接至该第一待测物体；第二转子，适于耦接至该第二待测物体，该第二转子设置在该第一转子的径向外侧，其中该第一转子和该第二转子中的至少一个包括永磁体，以使该第一转子和该第二转子中的主动旋转转子能够带动该第一转子和该第二转子中的从动旋转转子旋转；第一传感器，耦接至该第一转子，并且被配置为测量该第一转子的第一角度；以及第二传感器，耦接至该第二转子，并且被配置为测量该第二转子的第二角度。
[0006]根据本公开的实施例，通过第一传感器和第二传感器，可以分别获取第一转子的第一角度和第二转子的第二角度，这些角度可以用来准确地确定在第一待测物体与第二待测物体之间传递的扭矩。
[0007]在一些实施例中，该第一转子包括第一多个永磁体，该第一多个永磁体均匀地设置在该第一转子的周向外表面上或均匀地嵌入该第一转子。在一些实施例中，该第二转子包括第二多个永磁体，该第二多个永磁体均匀地设置在该第二转子的周向内表面上或均匀地嵌入该第二转子。利用这种布置，可以灵活地设置永磁体的排布方式，从而扩展装置的适用范围。
[0008]在一些实施例中，该第一转子包括圆柱形部段，并且该第二转子呈圆筒状并具有空腔，该空腔被配置为容纳该第一转子的该圆柱形部段，并且该第一转子的该圆柱形部段与该第二转子沿径向具有间隙。利用这种布置，可以避免第一转子与第二转子之间的磨损，
并且如果待测量的扭矩过大，第一转子与第二转子之间也只会发生滑动旋转，而不会导致该装置受损。
[0009]在一些实施例中，该第一转子包括第一连接部，该第一连接部适于耦接至该第一待测物体的驱动轴。在一些实施例中，该第二转子包括第二连接部，该第二连接部适于耦接至该第二待测物体的驱动轴。利用这种布置，可以准确地测量出第一待测物体与第二待测物体之间传递的扭矩。
[0010]在第二方面，本公开的实施例涉及一种用于测量扭矩的系统。该系统包括根据第一方面的装置以及控制器。该控制器耦接至该装置，并且被配置为从该第一传感器和该第二传感器接收并识别该第一角度和该第二角度，并基于该第一角度和该第二角度确定该扭矩。
[0011]在第三方面，本公开的实施例涉及一种用于测量扭矩的方法。该扭矩在第一待测物体与第二待测物体之间传递。该方法包括：从第一传感器接收并识别第一转子的第一角度，其中该第一转子适于耦接至该第一待测物体，该第一传感器耦接至该第一转子并且被配置为测量该第一角度；从第二传感器接收并识别第二转子的第二角度，其中该第二转子适于耦接至该第二待测物体，该第二转子设置在该第一转子的径向外侧，其中该第一转子和该第二转子中的至少一个包括永磁体，以使该第一转子和该第二转子中的主动旋转转子能够带动该第一转子和该第二转子中的从动旋转转子旋转，并且其中该第二传感器耦接至该第二转子并且被配置为测量该第二角度；以及基于该第一角度和该第二角度，来确定该扭矩。
附图说明
[0012]通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
[0013]图1是示出了根据本公开的实施例的用于测量扭矩的装置的截面示意图；
[0014]图2是示出了根据本公开的实施例的用于测量扭矩的装置的分解示意图；
[0015]图3是示出了根据本公开的实施例的第一转子的立体示意图；
[0016]图4是示出了根据本公开的实施例的第二转子的立体示意图；以及
[0017]图5示出了根据本公开的实施例的第一转子中的永磁体的一种示意性排布方式。
具体实施方式
[0018]现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本专利技术的原理。
[0019]在本公开内容的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或
“
该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0020]如上所示，现有的扭矩测量传感器在测量时，如果待测的扭矩过大，测量传感器会发生损坏，这将使传感器的寿命大大减小。
[0021]下面将参照图1至图5描述根据本公开的实施例的一些示意性实现方式。本公开的实施例涉及一种用于测量扭矩的装置1。待测量的扭矩在第一待测物体与第二待测物体之间传递。应该理解的是，待测扭矩可以是从第一待测物体传递给第二待测物体，也可以是从第二待测物体传递给第一待测物体。本公开的实施例对此不做限制。
[0022]如图1所示，装置1总体上包括第一转子10和设置在第一转子10的径向外侧的第二转子20，其中第一转子10能够在测量时被耦接至第一待测物体，第二转子20能够在测量时被耦接至第二待测物体。当待测扭矩从第一待测物体传递给第二待测物体时，第一转子10是主动旋转转子，第二转子20是从动旋转转子。当待测扭矩从第二待测物体传递给第一待测物体时，第二转子20是主动旋转转子，第一转子10是从动旋转转子。第一转子10和第二转子20中的至少一个转子包括永磁体，以使第一转子10和第二转子20中的主动旋转转子能够带动第一转子10和第二转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量扭矩的装置(1)，所述扭矩在第一待测物体与第二待测物体之间传递，所述装置(1)包括：第一转子(10)，适于耦接至所述第一待测物体；第二转子(20)，适于耦接至所述第二待测物体，所述第二转子(20)设置在所述第一转子(10)的径向外侧，其中所述第一转子(10)和所述第二转子(20)中的至少一个包括永磁体，以使所述第一转子(10)和所述第二转子(20)中的主动旋转转子能够带动所述第一转子(10)和所述第二转子(20)中的从动旋转转子旋转；第一传感器(30)，耦接至所述第一转子(10)，并且被配置为测量所述第一转子(10)的第一角度；以及第二传感器(40)，耦接至所述第二转子(20)，并且被配置为测量所述第二转子(20)的第二角度。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中所述第一转子(10)包括第一多个永磁体(110)，所述第一多个永磁体(110)均匀地设置在所述第一转子(10)的周向外表面上或均匀地嵌入所述第一转子(10)。3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中所述第二转子(20)包括第二多个永磁体(210)，所述第二多个永磁体(210)均匀地设置在所述第二转子(20)的周向内表面上或均匀地嵌入所述第二转子(20)。4.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中所述第一转子(10)包括圆柱形部段(12)，并且所述第二转子(20)呈圆筒状并具有空腔(22)，所述空腔(22)被配置为容纳所述第一转子(10)的所述圆柱形部段(12)，并且所述第一转子(10)的所述圆柱形部段(12)与所述第二转子(20)沿径向具有间隙(G)。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，谢光明，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：