專(zhuān)利名稱(chēng)：力矩傳感支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力矩測(cè)量，特別是一種力矩傳感支承裝置。
背景技術(shù)：
測(cè)量力矩的支承裝置，目前用得比較多的是以張絲作平衡器的支承裝置，其主要結(jié)構(gòu)是在上端的傳動(dòng)軸和下端的從動(dòng)軸之間以張絲(采用琴鋼絲)懸掛方式在垂直方向的兩端有寶石軸承作為連接與支承。如美國(guó)布魯克菲爾德(BROFIELD)工程實(shí)驗(yàn)室有限公司，名稱(chēng)為“帶有徑向剛性鋼絲懸掛的支承裝置”的專(zhuān)利，(專(zhuān)利號(hào)為ZL 95197188.3)，其中張絲的滿標(biāo)角偏轉(zhuǎn)為45-90度(典型的約為75度)時(shí)，其扭矩為0-10,000dyne-cm(典型的約為7,000dyne-cm)。這種支承裝置存在以下問(wèn)題①因張力作用，張絲需采用高質(zhì)量的材料制成；②滿標(biāo)角偏轉(zhuǎn)較小，限制了力矩的測(cè)量范圍；③為限制張絲軸向移動(dòng)和形變，下端須兩點(diǎn)支承，制造和裝配工藝復(fù)雜；④對(duì)力矩的檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理的電路要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決以張絲作平衡器的支承裝置所存在的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種以游絲作平衡器的力矩傳感支承裝置。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種力矩傳感支承裝置，由螺母、軸套、旋轉(zhuǎn)軸架、上軸套、軸、撥片、下軸套、固定搭子、測(cè)試架、軸承、軸承架、采樣片、游絲、攪拌器構(gòu)成；其中旋轉(zhuǎn)軸架由軸架、驅(qū)動(dòng)板、調(diào)節(jié)架鉚合組成，軸由軸頸、軸體、軸尖壓制而成，采樣片分為上、下采樣片；其中軸上端部套裝在倒T形軸架的中孔，中孔內(nèi)壁與軸上端的軸頸配合固定，軸架座部外凸緣上面與調(diào)節(jié)架鉚合連接，下面與驅(qū)動(dòng)板鉚合連接，軸架的豎柱安裝在軸套中；頂部由螺母與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接；其中軸中間的軸體安裝在上軸套、下軸套中，上軸套的上面與游絲一端連接，游絲另一端與調(diào)節(jié)架連接，上軸套的下面與上采樣片連接；較長(zhǎng)的下軸套上端面與下采樣片連接，上部與撥片連接，下部安裝在固定搭子中，下端與軸承架連接；上、下采樣片伸入檢測(cè)器；
其中軸下端的軸尖與軸承垂直接觸，下端部與測(cè)試架水平連接；測(cè)試架與攪拌器連接。
上述裝置，其中軸頸由T12A材料制成。
上述裝置，其中軸體由1Cr18Ni9Ti材料制成。
上述裝置，其中軸尖由Y15Co55材料制成。
上述裝置，其中軸承由瑪瑙制成上述裝置，其中游絲由鈹青銅或3J53材料制成。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)措施，較好的克服了帶有徑向剛性鋼絲懸掛的支承裝置的不足之處，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)及應(yīng)用。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉可應(yīng)用于粘度計(jì)。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)粘度計(jì)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)，浸入被測(cè)液體的攪拌器受液體阻力使游絲產(chǎn)生一個(gè)力矩，該力矩經(jīng)儀器的電路部分?jǐn)?shù)據(jù)處理后，可直接顯示出被測(cè)液體的粘度。
如附圖所示，一種力矩傳感支承裝置，由螺母1、軸套2、旋轉(zhuǎn)軸架3、上軸套4、軸5、撥片6、下軸套7、固定搭子8、測(cè)試架9、軸承10、軸承架11、采樣片12、游絲13、攪拌器14構(gòu)成；其中旋轉(zhuǎn)軸架3由軸架3-1、驅(qū)動(dòng)板3-2、調(diào)節(jié)架3-3鉚合組成，軸5由軸頸5-1、軸體5-2、軸尖5-3壓制而成，采樣片分為上采樣片12-1、下采樣片12-2；其中軸5上端部套裝在倒T形軸架3-1的中孔，中孔內(nèi)壁與軸5上端的軸頸5-1配合固定，軸架3-1座部外凸緣上面與調(diào)節(jié)架3-3鉚合連接，下面與驅(qū)動(dòng)板3-2鉚合連接，軸架3-1的豎柱安裝在軸套2中；頂部由螺母1與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接；其中軸5中間的軸體5-2安裝在上軸套4、下軸套7中，上軸套4的上面與游絲13一端連接，游絲13另一端與調(diào)節(jié)架3-3連接，上軸套4的下面與上采樣片12-1連接；較長(zhǎng)的下軸套7上端面與下采樣片12-2連接，上部與撥片6連接，下部安裝在固定搭子8中，下端與軸承架11連接；上采樣片12-1、下采樣片12-2伸入檢測(cè)器；其中軸5下端的軸尖5-3與軸承10垂直接觸，下端部與測(cè)試架9水平連接；測(cè)試架9與攪拌器14連接。
儀器測(cè)試時(shí)，電機(jī)將轉(zhuǎn)速傳給螺母1，使與螺母1固定連接的旋轉(zhuǎn)軸架3同速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)其驅(qū)動(dòng)板3-2帶動(dòng)撥片6、下軸套7、軸承架11同速旋轉(zhuǎn)；同時(shí)其調(diào)節(jié)架3-3帶動(dòng)游絲13、上軸套4同速旋轉(zhuǎn)。將這些零部件組成一體的軸5，其上端的軸頸5-1由軸架3-1限位固定，其下端的軸尖5-3與位于軸承架11上的軸承10形成單點(diǎn)支承，并通過(guò)位于上端的軸套2、位于下部的固定搭子8、位于下端的軸承10可調(diào)整裝置的同心度，確保旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)，保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性。
在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，上軸套4帶動(dòng)上采樣片12-1、下軸套7帶動(dòng)下采樣片12-2同速轉(zhuǎn)動(dòng)。若攪拌器14沒(méi)有受到液體粘滯阻力時(shí)，游絲13處于不受力狀態(tài)，則上、下采樣片12-1、12-2處于同一位置，通過(guò)儀器檢測(cè)器時(shí)無(wú)信號(hào)產(chǎn)生，粘度為零。若攪拌器14受到液體粘滯阻力時(shí)，游絲13處于受力狀態(tài)，則上、下采樣片12-1、12-2處于不同位置后，再同速轉(zhuǎn)動(dòng)，上、下采樣片12-1、12-2通過(guò)檢測(cè)器時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電信號(hào)，從而把與液體粘滯阻力相抗衡所產(chǎn)生的游絲扭矩轉(zhuǎn)換成可檢測(cè)的電信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理而得到液體的粘度值。
本發(fā)明的關(guān)鍵部件軸5是由幾種材料壓制而成，上端的軸頸5-1采用T12A材料經(jīng)淬火調(diào)質(zhì)處理后，使其達(dá)到相當(dāng)?shù)挠捕群捅砻婀鉂嵍?，以保證軸5在旋轉(zhuǎn)中的同心度，穩(wěn)定性。軸體5-2由1Cr18Ni9Ti材料經(jīng)特殊加工制成。其下端的軸尖5-3采用的材料是Y15Co55，并經(jīng)特殊的工藝加工，使軸尖5-3的硬度，光潔度及耐磨性等完全滿足要求。
本發(fā)明的平衡器游絲13采用鈹青銅或3J53作材料，經(jīng)淬火調(diào)質(zhì)等特殊工藝后，具有高的強(qiáng)度、硬度，其彈性、耐磨性、疲勞極限完全能滿足本裝置對(duì)大角度扭轉(zhuǎn)的力矩平衡要求和線性度要求，不會(huì)產(chǎn)生永久性變形。一般采用的游絲13其寬度在0.5mm～1mm之間，厚度在0.2mm～0.5之間。調(diào)整游絲13，通過(guò)調(diào)節(jié)游絲調(diào)節(jié)架3-3，可以方便的使游絲13處于不受力狀態(tài)，則上采樣片12-1，下采樣片12-2處于初始狀態(tài)，儀器處于零位。
本發(fā)明的軸承10采用瑪瑙，經(jīng)特殊工藝加工制成，既形成有效支承，又基本消除了因旋轉(zhuǎn)引起的摩擦，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)0～270°的有效偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)角度大些可取得較高的靈敏度和更大的測(cè)量范圍。
權(quán)利要求
1.一種力矩傳感支承裝置，其特征是由螺母(1)、軸套(2)、旋轉(zhuǎn)軸架(3)、上軸套(4)、軸(5)、撥片(6)、下軸套(7)、固定搭子(8)、測(cè)試架(9)、軸承(10)、軸承架(11)、采樣片(12)、游絲(13)、攪拌器(14)構(gòu)成；其中旋轉(zhuǎn)軸架(3)由軸架(3-1)、驅(qū)動(dòng)板(3-2)、調(diào)節(jié)架(3-3)鉚合組成，軸(5)由軸頸(5-1)、軸體(5-2)、軸尖(5-3)壓制而成，采樣片分為上采樣片(12-1)、下采樣片(12-2)；其中軸(5)上端部套裝在倒T形軸架(3-1)的中孔，中孔內(nèi)壁與軸(5)上端的軸頸(5-1)配合固定，軸架(3-1)座部外凸緣上面與調(diào)節(jié)架(3-3)鉚合連接，下面與驅(qū)動(dòng)板(3-2)鉚合連接，軸架(3-1)的豎柱安裝在軸套(2)中；頂部由螺母(1)與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接；其中軸(5)中間的軸體(5-2)安裝在上軸套(4)、下軸套(7)中，上軸套(4)的上面與游絲(13)一端連接，游絲(13)另一端與調(diào)節(jié)架(3-3)連接，上軸套(4)的下面與上采樣片(12-1)連接；較長(zhǎng)的下軸套(7)上端面與下采樣片(12-2)連接，上部與撥片(6)連接，下部安裝在固定搭子(8)中，下端與軸承架(11)連接；上采樣片(12-1)、下采樣片(12-2)伸入檢測(cè)器；其中軸(5)下端的軸尖(5-3)與軸承(10)垂直接觸，下端部與測(cè)試架(9)水平連接；測(cè)試架(9)與攪拌器(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是其中軸頸(5-1)由T12A材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是其中軸體(5-2)由1Cr18Ni9Ti材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是其中軸尖(5-3)由Y15Co55材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是其中軸承(10)由瑪瑙制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是其中游絲(13)由鈹青銅或3J53材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以游絲作平衡器的力矩傳感支承裝置，由螺母、軸套、旋轉(zhuǎn)軸架、上軸套、軸、撥片、下軸套、固定搭子、測(cè)試架、軸承、軸承架、采樣片、游絲、攪拌器構(gòu)成；本發(fā)明較好的克服了帶有徑向剛性鋼絲懸掛的支承裝置的不足之處，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)及應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01L3/00GK1632490SQ20041009341
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者吳亞鋒, 陳文亮, 王利兵 申請(qǐng)人:上海精密科學(xué)儀器有限公司