[实用新型]一种动态测量电机实时应力的装置

说明书

本实用新型涉及一种动态测量电机实时应力的装置，包括受力应变筒，所述的受力应变筒包括筒体、固定板以及法兰板，所述的筒体由与固定板相连的第一筒体以及与法兰板相连的第二筒体组成，所述的固定板、第一筒体、第二筒体及法兰板为一体结构，且整体形成顶端封闭、底端敞口的筒状空腔结构，所述第一筒体的内壁上设有剪力应变片及轴向压力应变片，所述第二筒体的内壁上设有压力对比应变片及轴向压力温度补偿应变片。由上述技术方案可知，本实用新型通过在受力应变筒的内壁上分别设置剪力应变片、轴向压力应变片、压力对比应变片以及轴向压力温度补偿应变片，可实时动态测量电机所受的轴向压力和输出扭力，且测量的准确度更高，功能更全面。

技术领域

本实用新型涉及一种动态测量电机实时应力的装置。

背景技术

目前，常见的电机扭矩测量方法可分为传递法和能量转换法。传递法即通过监测传递扭矩弹性元件的物理参数变化计算电机扭矩；能量转换法是指根据能量守恒定律通过测量热能、电能等其它参数来间接测量扭矩。能量转换法已有成品设备可用，但其具有体积较大，工作环境要求高等缺点，应用受限。传递法借助于弹性元件，可设计成各种形状、体积的测量装置，适应性强，精度较高，应用最为广泛。

在传递法范畴内，国内可见的电机测力相关方法仅有扭矩测量，未见对扭矩、轴向力同时测量的方法或设备。轴力测量在许多设备上可见，如钻探机械、交通工具、建筑等行业，主要监测杆或轴的轴向力。基于传递法的监测设备，未见能够同时测量扭矩与轴向压力的。此外，现有的测量装置是将应力片直接贴在柱状被测构件的外表面，工作时，测量装置及应力片极易受到碰擦，造成损坏，影响测量的精度或失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动态测量电机实时应力的装置，该装置能够同时测量电机的轴向压应力和环向剪应力，进而得出轴力和扭矩；同时本装置的应变片布置于钢质结构内部，性能稳定，不易损坏。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：包括安装于电机与电机固定底座之间的受力应变筒，所述的受力应变筒包括筒体、固定在筒体顶端的固定板以及固定在筒体底端的法兰板，所述的筒体由与固定板相连的第一筒体以及与法兰板相连的第二筒体组成，所述的固定板、第一筒体、第二筒体及法兰板为一体结构，且整体形成顶端封闭、底端敞口的筒状空腔结构，所述的第一筒体与第二筒体的内径相等，所述第一筒体的外径小于第二筒体的外径，所述固定板的直径与第一筒体的外径相吻合，所述第一筒体的内壁上设有剪力应变片及轴向压力应变片，所述的剪力应变片及轴向压力应变片沿第一筒体的内壁均匀间隔布置且所处的高度相同，所述第二筒体的内壁上设有压力对比应变片及轴向压力温度补偿应变片，所述的压力对比应变片及轴向压力温度补偿应变片沿第二筒体的内壁均匀间隔布置且所处的高度相同，所述的压力对比应变片及轴向压力温度补偿应变片分别位于剪力应变片及轴向压力应变片的正下方，所述的剪力应变片、轴向压力应变片、压力对比应变片以及轴向压力温度补偿应变片分别设置两组，每组剪力应变片设置两个，每组中的轴向压力应变片、压力对比应变片以及轴向压力温度补偿应变片分别设置一个。

两组所述的剪力应变片及两组所述的轴向压力应变片均位于第一筒体内壁的中间高度，且每组中的两个剪力应变片沿水平线镜像设置且与水平线的夹角分别为±45°，每组中的两个剪力应变片与水平线的交点重合。

两组所述的压力对比应变片及两组所述的轴向压力温度补偿应变片均位于第二筒体内壁的中部高度。

所述的剪力应变片、轴向压力应变片、压力对比应变片及轴向压力温度补偿应变片均为箔式电阻应变片，其中：轴向压力温度补偿应变片中电阻丝的设置方向与受力应变筒的轴线相垂直，压力对比应变片及轴向压力应变片中电阻丝的设置方向与受力应变筒的轴线相平行。

所述第一筒体与第二筒体的壁厚比小于1：2，所述第二筒体与第一筒体的横截面的比大于2.5：1。