[发明专利]自带转矩传感器的机电设备

说明书

技术领域

本发明涉及动力设备和机械传动设备与转矩测量设备组合的方法。

背景技术

智能化是机电设备的重要发展方向。其重点是不断提高设备的测量技术、控制技术、执行技术并系统集成，从而利用设备测量所得的各项参数成为控制技术的基础，控制装置根据工作目的的要求结合测量参数发出指令由执行机构实施。因此，测量装置与机电设备的组合势在必行。

实时的转矩参数(扭矩、转速和轴功率)是机械传动设备及其动力设备的最主要参数之一，相应的传感器与设备的组合将有利于机电设备的集成化和智能化，同时也有利于减小设备体积、降低设备的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高集成化、结构简单紧凑、成本低、应用方便，能够在机电设备运行时实时输出转矩信号的设备。

本发明所述的自带转矩传感器的机电设备包括：

一机电设备

一弹性传动付

一组信号传感器及其固定装置

一信号处理电路

其特征是：

在机电设备上直接组合了转矩传感器套件，当设备运行时可以获得实时的转矩参数，该参数可以作为机电设备的控制系统的基础数据之一。

机电设备可以是任何一种动力设备、传动设备或负载设备。两种或多种机电设备联接时，一般只需要一台自带转矩传感器的设备(以免浪费)；这时应以信号测试和信号处理方便为原则确定一台设备为自带转矩传感器的设备，一般以动力设备优先，负载设备次之。

a、当信号传感器和信号处理电路安置在动力设备上即称为自带转矩传感器的动力设备(如：自带转矩传感器的电动机，自带转矩传感器的内燃机，自带转矩传感器的汽轮机，自带转矩传感器的水轮机等)；

b、当信号传感器和信号处理电路安置在传动设备上即称为自带转矩传感器的传动设备(如：自带转矩传感器的减速机，自带转矩传感器的变速器，自带转矩传感器的齿轮箱等)；

c、当信号传感器和信号处理电路安置在负载设备上即称为自带转矩传感器的负载设备(如：自带转矩传感器的发电机，自带转矩传感器的螺旋桨，自带转矩传感器的水泵，自带转矩传感器的压缩机等)；

d、当信号传感器和信号处理电路安置在一个既为动力源又为负载的设备上即称为自带转矩传感器的设备(如：自带转矩传感器的电机，自带转矩传感器的水轮泵等)。

机电设备还可以是其本身原先就自带制动器、离合器等装置的机电设备。

信号传感器及其及其固定装置是集中在同一机电设备一侧，并固定在同一机电设备上。

固定支架能够调节信号测试点与信号接收器之间的距离。

当多种相互联接的机电设备中有多台设备需要使用本发明，通常在两台相邻的设备的同一连接点上只需要一台设备使用本发明。

根据实际需要，弹性传动付可以是共轴的弹性传动付，也可以是同轴的弹性传动付(如弹性联轴器或柔性联轴器等)，还可以是其它形式的能够便于测量实时转矩的弹性传动付。

共轴弹性传动付可以利用本人提出的名为《共轴弹性传动付》的已申请专利中所描述的装置。

同轴弹性传动付可以利用本人提出的申请号201220360247.0和201210257474.5的《一种非接触动态扭矩、转速暨轴功率信号传感器》的已申请专利中所描述的装置。

推荐使用改进的弹性联轴器。为了便于信号传感器集中在同一设备侧，设备对侧的联轴半(或传动轮)的传动爪中的一对(或若干对)加长至设备侧联轴半的端面(成对的加长是为了动平衡的需要)，如附图3、和附图4所示；而《一种非接触动态扭矩、转速暨轴功率信号传感器》的已申请专利中所描述的装置，只是采用常用的联轴器。

弹性传动付中的弹性元件，采用对温度不敏感的金属弹性材料制作。并且，通过设定金属圈的金属片的厚度和宽度或金属丝(金属条)的直径(断面尺寸)来匹配相应的负载。

本发明和现有技术相比具有以下优点：

在机电设备上直接组合了转矩传感器套件，当设备运行时可以获得实时的转矩参数，可以为机电设备的控制系统提供基础数据，可以使控制系统将机电设备之间的动力匹配等实时调控至最优状态。这将有利于机电设备的集成化和智能化，同时也有利于减小设备体积、降低设备的制造成本。

附图说明

图1是组合了以共轴弹性传动付为基础，且采用两个信号接收器的示意

图2是组合了以传动轴为主动轮的弹性传动付为基础，且采用两个信号接收器的示意

图3是组合了以改进的联轴器为基础，且采用两个信号接收器的示意