[发明专利]扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术，尤其涉及一种适用于高转速的扭矩传感器。

背景技术

扭矩传感器是用于感知机械部件的扭转力矩的设备，可以测量各种发动机、电机、风机、压缩机、液压泵、齿轮箱等动力机械及传动机械的转矩、转速及功率。在电动机等机械设备上，通常采用扭矩传感器对机械设备的转轴扭矩进行在线检测，以随时掌握机械设备的性能和工作情况，便于对机械设备的转轴进行实时调控。

现有技术中，扭矩传感器通常包括弹性轴，在弹性轴的外圆周上通过胶粘贴多个应变片，通过应变片形成的电桥检测弹性轴的形变和转速，实现对机械设备的转矩和转速的检测。然而，在高转速例如10000-30000转/分时，胶、应变片及连接应变片与其它器件的导线受到的离心力也较大，并且弹性轴的外圆周较光滑，使得应变片及导线极易被甩出，导致传感器无法正常工作。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种扭矩传感器，能够克服现有技术中应变片及导线极易被甩出的问题。

本发明的第一个方面是提供一种扭矩传感器，包括：旋转轴，所述旋转轴上开设有安装口，所述安装口的内壁上设有多个应变片。

进一步地，所述旋转轴呈锥形，所述旋转轴外直径大的一端设有所述安装口，且所述安装口呈锥形。

进一步地，所述旋转轴呈喇叭状，所述喇叭的开口形成所述安装口。

进一步地，所述安装口的轴线与所述旋转轴的轴线重合。

进一步地，所述旋转轴的两端设有法兰盘，所述旋转轴两端的法兰盘分别用于与动力设备和负载设备连接；所述旋转轴设置在壳体内。

进一步地，所述法兰盘与所述壳体通过可拆卸的连接件连接。

进一步地，所述连接件包括：定位卡子和定位螺栓，所述定位卡子包括第一端和第二端，所述定位卡子的第一端和第二端连接形成L型结构，所述定位卡子的所述第一端与所述壳体的外侧相贴合，所述定位卡子的第二端通过所述定位螺栓与所述法兰盘连接。

进一步地，所述旋转轴上设有多个应变片，多个所述应变片连接形成电桥；所述电桥与信号处理电路连接，所述信号处理电路用于对所述电桥输出的电压信号进行处理，所述信号处理电路输出所述旋转轴的扭矩参数。

进一步地，所述旋转轴上开设有穿线孔，所述穿线孔用于供连接所述应变片与信号处理电路的导线穿过。

进一步地，所述旋转轴上穿设有电源耦合变压器，所述电源耦合变压器用于对所述信号处理电路供电；所述旋转轴上穿设有信号耦合传输装置，所述信号耦合传输装置用于输出所述扭矩参数。

进一步地，所述旋转轴上设有带栅槽的齿盘；所述齿盘的一侧设有发光晶体管，所述发光晶体管用于发射红外光；所述齿盘的另一侧设有光接收管，所述光接收管用于接收红外光经过上述齿盘形成的光信号，所述光接收管输出所述旋转轴的转速参数。

进一步地，所述扭矩传感器还包括：底座，所述底座与所述壳体连接，以支撑所述壳体；所述底座上设有调节螺栓，所述底座通过所述调节螺栓与所述壳体连接，所述调节螺栓用于调节所述壳体的高度。

本发明提供的扭矩传感器，通过在所述旋转轴上开设所述安装口，将应变片粘贴在所述安装口的内壁上，在所述扭矩传感器随动力设备高速旋转的过程中，在离心力作用下，胶、应变片及连接应变片与其它器件的导线将更紧密地粘贴在旋转轴安装口的内壁上，避免了应变片及其导线被甩出，保证了扭矩传感器能够正常工作。

附图说明

图1为本发明扭矩传感器中旋转轴一实施例的结构示意图；

图2为本发明扭矩传感器中旋转轴二实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例扭矩传感器的结构示意图。

其中，100-旋转轴；110-安装口；120-应变片；130-法兰盘；140-壳体；151-定位卡子；152-定位螺栓；160-底座；161-插头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。