[发明专利]用于机床高速电主轴的扭矩测量装置及测量方法

说明书

本发明属于测量装置技术领域，具体涉及一种用于机床高速电主轴的扭矩测量装置及测量方法。本发明所述的用于机床高速电主轴的扭矩测量装置，包括减速器、扭矩转速传感器和电力测功电机，所述减速器和所述扭矩转速传感器之间通过第一联轴器相连，以用于传递扭矩，所述扭矩转速传感器和所述电力测功电机之间通过第二联轴器相连，以用于扭矩加载，所述减速器的输入轴上设有第三联轴器，所述第三联轴器用于将所述减速器的输入轴与加载杆连接，所述加载杆能够与所述机床的电主轴相连。通过使用本发明所述的用于机床高速电主轴的扭矩测量装置及测量方法，可以有效的降低机床电主轴的转速并传递转矩，使扭矩的测量更加准确，且易于装配。

技术领域

本发明属于测量装置技术领域，具体涉及一种用于机床高速电主轴的扭矩测量装置及测量方法。

背景技术

机床高速电主轴是采用高速切削技术的数控机床核心功能部件之一，其主要功能是实现机床的切削运动。它将机床的主轴与电机轴合二为一，实现了主运动系统的“零传动”。这种“零传动”不仅使高速电主轴具有了结构紧凑、转速高、易于平衡、传动效率高和定位准确等优点，而且简化了机床的传动与结构，提高了机床的动态灵敏度、加工精度和工作可靠性，满足了高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求。机床高速电主轴在高性能机床上的广泛应用，不仅大幅度地提高了加工效率，改善了产品质量，降低了生产成本，在为社会创造巨大物质财富的同时，更促进了新材料、新技术的推广与应用，带动了相关产业的发展。作为高速加工中心最关键的部件，其性能的好坏在很大程度上决定了整台高速机床的加工精度和生产效率，而高速电主轴的可靠性更是体现了整台机床在生产企业的可用性，高速电主轴在高速运转状态下的扭矩输出是高速电主轴的主要性能之一。因此，需要设计一种扭矩试验装置来测量高速电主轴在高速运转情况下的扭矩输出情况。

目前国内研究机构对高速电主轴扭矩的测量大多是基于独立的电主轴利用测功电机直接加载，并通过扭矩传感器直接测量高速电主轴的输出扭矩和转速，这对同轴度的要求比较高，且很难达到高速的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提出了一种用于机床高速电主轴的扭矩测量装置，其中包括减速器、扭矩转速传感器和电力测功电机，所述减速器和所述扭矩转速传感器之间通过第一联轴器相连，以用于传递扭矩，所述扭矩转速传感器和所述电力测功电机之间通过第二联轴器相连，以用于扭矩加载，所述减速器的输入轴上设有第三联轴器，所述第三联轴器用于将所述减速器的输入轴与加载杆连接，所述加载杆能够与所述机床的电主轴相连。

进一步地，还包括安装架，所述减速器通过螺栓连接固定于所述安装架上，所述扭矩转速传感器通过传感器支架固定于所述安装架上，所述电力测功电机通过电机支架固定于所述安装架上。

进一步地，所述安装架包括支撑板、支架和滚轮，所述支撑板与所述机床工作台平面平行设置，所述减速器、所述扭矩转速传感器和所述电力测功电机固定设于所述支撑板上，所述支撑板固定设于所述支架的上方，所述支架的下方设有滚轮，通过驱动所述滚轮能够移动所述安装架。

进一步地，所述安装架还包括筋板和保护罩，所述筋板垂直设于所述支撑板的上方，所述保护罩能够通过螺栓连接设于所述筋板的上方，且所述扭矩转速传感器和所述电力测功电机能够设于所述保护罩和所述筋板构成的空间内。

进一步地，还包括底板和角铁，所述底板通过地脚螺栓固定于地面上，所述角铁设于所述底板上，所述安装架设于所述底板上并通过所述角铁进行固定。

进一步地，所述角铁上还设有调节螺钉，通过转动所述调节螺钉能够调整所述安装架在水平面内的位置从而调整所述减速器的输入轴与所述加载杆的同轴度，并且所述调节螺钉能够对所述安装架进行固定。

进一步地，所述第一联轴器是膜片联轴器。

进一步地，所述第二联轴器是梅花联轴器。