一种旋转轴轴向力测量装置

摘要

一种旋转轴轴向力测量装置，所述测量装置是套设固定在旋转轴上，并通过单向力传感器及其信号线连接有套设在旋转轴上的滑环构成；本装置结构简单，价格低廉，安装方便，数据传输稳定可靠。

权利要求

1.一种旋转轴轴向力测量装置，包括传感器单元和信号传输单元；其特征在于：所述传感器单元（11）和所述信号传输单元（10）是分别套设在同一旋转轴（1）的不同位置，并通过信号线（7）连接构成旋转轴轴向力测量装置；

所述传感器单元（11）是由两个对应的连接盘（3）套设夹持并固定有一与所述旋转轴（1）表面紧贴的单向压力传感器（5），以及再次通过两个对应的联轴器（6）套设夹持并固定有两个对应的连接盘（3）构成；所述单向压力传感器（5）的两端受力平面夹持在两对称的连接盘（3）之间，通过内六角螺栓（4）紧固在一起，通过六角螺栓（2）将连接盘（3）分别与联轴器（6）紧固成一体，最后将旋转轴（1）与联轴器（6）对接在一起；在旋转轴（1）上加上信号传输单元（10），通过信号线（7）将单向力传感器（5）输出端与滑环转子（8）端连接一起，通过滑环定子（9）输出，构成整个测量装置；

所述信号传输单元（10）是由滑环定子（9）内套设有滑环转子（8）并相对转动构成，滑环转子（8）与单向压力传感器（5）通过信号线（7）连接，在旋转轴（1）的旋转过程中，通过单向压力传感器（5）及其信号线（7）将旋转轴轴向力输出给滑环（10）并通过滑环定子（9）输出。

2.如权利要求1所述的旋转轴轴向力测量装置，其特征在于：所述旋转轴（1）是实心旋转轴或者是空心旋转轴。

说明书

一种旋转轴轴向力测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种旋转轴轴向力的测量方法，是一种应用于测量通用旋转轴轴向力的新装置。

背景技术

[0002] 旋转机械，如汽轮机、电动机、风机、升降机等等，在现实应用非常广泛，其转子系统在工作过程中因机械自身结构或是在载荷的作用下会产生一定的轴向力。轴向载荷直接影响到了轴承的选型，轴向力偏大直接导致加剧轴承的磨损与老化，造成旋转件与静止件相互摩擦与碰撞，产生较大的振动与噪音，严重的将影响转子系统的正常运行。所以有必要对旋转轴的轴向力进行有效的测量，这对相关转子机械的设计、选型与安全生产具有很大的帮助。

[0003] 目前通过查阅相关资料得知轴向力测量方面的专利信息如下：

[0004] 公开号为204666292U公开的“一种屏蔽泵轴向力实时测试装置”，公开号为103967805A公开的 “一种泵轴轴向力测量装置”，前者通过在泵内加载接力杆，通过传力杆进行传力，拉压传感器接受传力信号对屏蔽泵轴向力的变化进行实时监控。后者将轴杆通过其前端的连接螺套与泵轴前端固定连接随泵轴转动，轴杆将泵轴的轴向滑移作用力传递给压力传感器装置，通过调节调节丝杆，观察轴向间隙变化与轴向力的变化关系，通过压力传感器装置输出的压力信号，检测泵叶轮轴系的轴向受力状况。这两个专利多对泵的进行了改动，没有整体的测量方法，通用性不强，实施难度大，另外还存在密封问题。

[0005] 公开号为104483055A公开的“一种三相感应电机转子轴承轴向力测量装置及测量方法”，在电机后端盖上设有螺栓、带显示仪的测力传感器、冷却润滑油和电机转轴；其中，后端盖上有安装定位环板、中心螺栓孔、导线引出孔和定位孔，测量时，先将测量装置安装好，然后通过理论计算轴向力的大小，通过调节螺栓，使测力传感器具有一定预紧力，起动电机，观察测力传感器的显示仪的力值变化。这种测力装置每次测量需要调节预紧力，而且不能消除电机过程中振动对其影响，容易出现松动，偏移等情况，随机因素比较多，测量结果稳定性与可靠性低。

[0006] 公开号为105092129A公开的“一种旋转机械的轴向力测试装置及其测试方法”，电机与泵之间的传递轴之间加装转轴，在转轴上安装轴承，通过将轴承外圈、力传感器、补偿环与外壳体的安装座连接在一起。在设备运行过程，轴向力通过轴承呈递给传感器继而得到数据。这种测试装置不需要改变泵体自身结构，安装也比较方便。但是存在轴向易发生窜动间隙，另外轴承外圈与安装座之间的预紧力也难以控制，测试装置的稳定性，精确度难以保证。

发明内容

[0007] 本发明针对上述现有技术存在的局限性，提供一种结构简单、价格低廉、以及测量简单可靠的旋转轴轴向力测量装置。

[0008] 本发明所采取的技术方案如下。

[0009] 一种旋转轴轴向力测量装置，包括传感器单元和信号传输单元；其特征在于：所述传感器单元和所述信号传输单元是分别套设在同一旋转轴的不同位置，并通过信号线连接构成旋转轴轴向力测量装置；

[0010] 所述传感器单元是由两个对应的连接盘套设夹持并固定有一与所述旋转轴表面紧贴的单向压力传感器，以及再次通过两个对应的联轴器套设夹持并固定有两个对应的连接盘构成；所述单向压力传感器的两端受力平面夹持在两对称的连接盘之间，通过内六角螺栓紧固在一起，通过六角螺栓将连接盘分别与联轴器紧固成一体，最后将旋转轴与联轴器对接在一起；在旋转轴上加上信号传输单元，通过信号线将单向力传感器输出端与滑环转子端连接一起，通过滑环定子输出，构成整个测量装置；

[0011] 所述信号传输单元是由滑环定子内套设有滑环转子并相对转动构成，滑环转子与单向压力传感器通过信号线连接，在旋转轴的旋转过程中，通过单向压力传感器及其信号线将旋转轴轴向力输出给滑环并通过滑环定子输出。

[0012] 其的所述旋转轴是实心旋转轴或者是空心旋转轴。

[0013] 本发明上述所提供的一种旋转轴轴向力测量装置，与现有技术相比，本测量装置结构简单，易于对各种动力轴在各种环境下进行安装测量，而且在进行测量安装时，不必对被测动力旋转轴进行任何改装，对旋转轴自身的动力传递毫无影响，既可以传递轴向力，也可以传递扭矩，在整个测力过程中可以连续进行，轴向力的信号可以实时真实采集，所采集的信号稳定可靠真实，本测量装置适用于各种动力轴的安装测量。

附图说明

[0014] 图1是本发明整体装置的结构示意图。

[0015] 图2是本发明连接盘的结构示意图。

[0016] 图中：1：旋转轴；2：六角螺栓；3：连接盘；4：内六角螺栓；5：单向压力传感器；6：联轴器；7：信号线；8：滑环转子；9：滑环定子；10：信号传输单元；11：传感器单元。

具体实施方式

[0017] 下面对本发明的具体实施方式做出进一步的说明。

[0018] 实施本发明上述所提供的一种旋转轴轴向力测量装置，该测量装置包括旋转轴1、传感器单元11和信号线7；其构成在于该传感器单元11是套设并固定在相应的该旋转轴1上，且通过相应的单向压力传感器5上的信号线7连接有套设在该旋转轴1上相应的的滑环10上构成。

[0019] 上述传感器单元11是由两个对应的连接盘3套设夹持并固定有一与该旋转轴1表面紧贴的单向压力传感器5、以及再次通过两个对应的联轴器6套设夹持并固定有两个对应的连接盘3构成；其中的旋转轴1在旋转过程中，通过单向力传感器5及其信号线7将旋转轴轴向力输出给滑环10并输出。

[0020] 下面结合附图对本发明具体实施方式做出进一步的说明。

[0021] 如附图1和附图2所述，实施本发明上述所提供的一种旋转轴轴向力测量装置，该装置是由传感器单元和信号传输单元构成。其中，传感器单元是由联轴器6、连接盘3、六角螺栓2、内六角螺栓2和单向压力传感器5构成；信号传输单元是由信号传输线和滑环构成。如附图1所述，单向压力传感器5的两端受力平面夹持在两对称的连接盘3之间，通过内六角螺栓4紧固在一起。通过六角螺栓2将连接盘3分别与联轴器6紧固成一体，最后将旋转轴1与联轴器6对接在一起。在旋转轴1上加上滑环10，通过信号线7将单向压力传感器5输出端与滑环转子5端连接一起，构成整个测量装置。旋转轴1在实际运行时，轴向力由单向压力传感器5传至滑环转子8，再由滑环转子8通过滑环定子9输出，进而测得数据，这种测量装置避免了普通传感器因信号线7不能随轴转动的不足，而且结构简单，安装方便，数据传输稳定可靠。