專利名稱：軸向力傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種カ傳感器，特別是一種安裝在軸與軸、軸與受カ部件之間用于檢測軸向力的傳感器。
背景技術：
在エ業(yè)控制中，設備的施力軸與連接軸或受力部件之間通常采用法蘭盤形式連接，對兩者之間的軸向カ檢測基本上都采用カ傳感器來完成。然而，現(xiàn)有技術中能使用的力傳感器只有柱式、輪輻式、筒式和剪切梁式，這幾種類型傳感器雖然能夠用來檢測軸向力的大小，但它們存在的問題是I.體積大，受安裝空間限制，安裝難度大；2.在承受較大預緊力的狀況下，傳感器的檢測穩(wěn)定性能降低；3.安裝在連接點之后，傳感器自身會充當施力軸與連接軸或受力部件所形成的連接整體中的一部分，在連接整體需要有較大預緊力作用下，傳感器的安全系數(shù)隨預緊力的增大而降低，再由于抗偏載能力差，傳感器極易損壞，一旦傳感器出現(xiàn)異常或損壞，就會直接影響連接整體的安全性，破壞連接整體的完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，提出一種軸向カ傳感器，它能方便地安裝在施力軸與連接軸或受力部件之間，不妨礙連接整體的安全性、完整性，且能對軸向力值做出準確地檢測。完成上述任務的技術方案是一種軸向カ傳感器，包括弾性體，所述弾性體為平板型，板面中間有ー個過軸通孔，周邊有多個螺栓過孔，整體形狀近似于法蘭盤的墊片，在彈性體正反兩個板面上各有ー個直徑基本相等且與過軸通孔同心的環(huán)形應カ槽，應カ槽靠近過軸通孔，應カ槽中貼附有電阻應變計，電阻應變計組成惠斯通平衡電橋通過電纜線與外部電器連接。上述方案中，應カ槽至過軸通孔范圍內(nèi)的弾性體有正反兩個端面，正向端面齊平或略高于弾性體平板的正平面，反向端面略低于弾性體平板的反平面。所述弾性體的板面外沿為方形或圓形。
所述弾性體為閉環(huán)型。所述弾性體也可以為開ロ型，即弾性體上有ー個開ロ。本發(fā)明軸向力傳感器安裝在于其適配的施力軸端與連接軸端的法蘭盤之間，或施力軸端法蘭盤與受カ部件之間，受カ部件既可以是實心結構，也可以是盲孔結構，還可以是軸套。本發(fā)明的優(yōu)點在于1.傳感器高度低，體積小，形同墊片一祥，用螺釘或螺栓能夠方便地安裝在設備的施力軸端法蘭盤和連接軸端法蘭盤或受カ部件之間，不影響原連接結構的完整性和安全性，而且傳感器的兩個面與相關部件形成緊密接觸，很穩(wěn)固，不易損壞，抗側向和抗偏載能力很強；2.在較大預緊カ下，應カ槽外圍的弾性體與法蘭盤近似于剛性連接，不會產(chǎn)生變形，使傳感器的輸出信號與預緊カ的大小沒有關系，而當傳感器受到軸向載荷時，應カ槽以內(nèi)的弾性體局部會產(chǎn)生有效變形，即可靈敏且準確地檢測出軸向カ值。


圖I是本發(fā)明一個實施例的立體示意圖。圖2是圖I所示實施例的正面示意圖。圖3是圖2中沿A-A線的剖視圖。圖4是圖2中I局部放大圖。圖5是圖3中II局部放大圖。
圖6是圖3中II局部為另ー種結構的放大圖。圖7是本發(fā)明第二個實施例的立體示意圖。圖8是本發(fā)明第三個實施例的立體示意圖。圖9是本發(fā)明第四個實施例的立體示意圖。圖10是本發(fā)明傳感器的第一個安裝例示意圖。圖11是本發(fā)明傳感器的第二個安裝例示意圖。圖12是本發(fā)明傳感器的第三個安裝例示意圖。圖13是本發(fā)明傳感器的第四個安裝例示意圖。圖中1·弾性體，2.過軸通孔，3.應カ槽，4.電阻應變計，5.電纜線，6.螺栓過孔，7.開ロ，8.受カ部件，9.傳感器，10.施力軸端法蘭盤，11.連接軸端法蘭盤，12.螺栓，13.施カ軸，14.連接軸。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進ー步說明。如圖1-5所示，本發(fā)明軸向カ傳感器，包括弾性體1，弾性體I為平板型，板面中間有ー個過軸通孔2，周邊均布有多個螺栓過孔6，整體形狀近似于法蘭盤的墊片，在弾性體I的正向板面上靠近軸通孔2有一個環(huán)形的應カ槽3，在弾性體I的反向板面上也有一個環(huán)形的應カ槽3，正反兩個應カ槽3直徑相等且與軸通孔2同心，應カ槽3中貼附有電阻應變計4，所有的電阻應變計4組成惠斯通平衡電橋通過電纜線5與外部電器連接。如圖3、5所示，應カ槽3至過軸通孔2范圍內(nèi)的弾性體有正反兩個端面，正向端面略高于弾性體I平板的正平面，反向端面略低于弾性體I平板的反平面。應カ槽3至過軸通孔2范圍內(nèi)的弾性體也可以是另ー種形式，即正向端面齊平于弾性體I平板的正平面，反向端面略低于弾性體I平板的反平面，如圖6所示。本發(fā)明軸向力傳感器有多種類型，它們的基本構造相同，例如圖1、7所示的外方形和圖8、9所示的外圓形；方形的有閉環(huán)型(如圖7所示)和開ロ型(如圖I所示)兩種，圓形的也有閉環(huán)型(如圖9所示)和開ロ型(如圖8所示)兩種，開ロ型是在指弾性體I上有一個開ロ 7。如圖10-13所示，本發(fā)明軸向力傳感器9安裝在于其適配的施カ軸端法蘭盤10與連接軸端法蘭盤11之間(如圖13所示)，或安裝在施カ軸端法蘭盤10與受カ部件8之間(如圖10-12所示)。受カ部件8既可以是實心結構(如圖10所示)，也可以是盲孔結構(如圖11所示)，還可以是軸套(如圖12所示)。
傳感器9定位后用螺栓12緊固即可，此時，應カ槽外圍的弾性體與法蘭盤近似于剛性連接，不會產(chǎn)生變形。當施カ軸13對連接軸13或受カ部件8產(chǎn)生軸向カ時，軸向力通 過施カ軸端法蘭盤10作用在傳感器9上，此時，應カ槽3以內(nèi)的弾性體會產(chǎn)生有效變形，電阻應變計4就發(fā)生阻值變化并通過惠斯通電橋和電纜線5輸出電信號，軸向カ值即可被準確地檢出。
權利要求
1.一種軸向カ傳感器，包括弾性體，其特征在于所述弾性體為平板型，板面中間有ー個過軸通孔，周邊有多個螺栓過孔，整體形狀近似于法蘭盤的墊片，在弾性體正反兩個板面上各有ー個直徑基本相等且與過軸通孔同心的環(huán)形應カ槽，應カ槽靠近過軸通孔，應カ槽中貼附有電阻應變計，電阻應變計組成惠斯通平衡電橋通過電纜線與外部電器連接。
2.按照權利要求I所述的軸向カ傳感器，其特征在于應カ槽至過軸通孔范圍內(nèi)的彈性體有正反兩個端面，正向端面齊平或略高于弾性體平板的正平面，反向端面略低于彈性體平板的反平面。
3.按照權利要求I或2所述的軸向カ傳感器，其特征在于所述弾性體的板面外沿為方形或圓形。
4.按照權利要求I或2所述的軸向カ傳感器，其特征在于所述弾性體為閉環(huán)型。
5.按照權利要求3所述的軸向カ傳感器，其特征在于所述弾性體為閉環(huán)型。
6.按照權利要求I或2所述的軸向カ傳感器，其特征在于所述弾性體為開ロ型。
7.按照權利要求3所述的軸向カ傳感器，其特征在于所述弾性體為開ロ型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸向力傳感器，包括彈性體，所述彈性體為平板型，板面中間有一個過軸通孔，周邊有多個螺栓過孔，整體形狀近似于法蘭盤的墊片，在彈性體正反兩個板面上各有一個直徑基本相等且與過軸通孔同心的環(huán)形應力槽，應力槽靠近過軸通孔，應力槽中貼附有電阻應變計，電阻應變計組成惠斯通平衡電橋與外部電器連接。這種傳感器高度低，體積小，形同墊片一樣，可方便地安裝在設備的施力軸和連接軸端法蘭盤或受力部件之間，很穩(wěn)固，不易損壞，抗側向和抗偏載能力很強；當傳感器受到軸向載荷時，應力槽以內(nèi)的彈性體局部會產(chǎn)生有效變形，即可靈敏且準確地檢測出軸向力值。
文檔編號G01L1/22GK102680149SQ20121018475
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者劉鵬, 孫莉, 張志剛, 張樹進, 汪洋, 王小崗, 董宏利 申請人:中航電測儀器股份有限公司