阅读说明：本技术 变温环境下扭矩校准连接系统 (Torque calibration connecting system in variable temperature environment ) 是由 林杰俊 蒋卫杰 李涛 欧阳昕 马相龙 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种变温环境下扭矩校准连接系统,包括加载端连接法兰、加载端传动轴、温控箱、被校扭矩传感器、平衡端传动轴、平衡端连接法兰；所述加载端连接法兰和平衡端连接法兰分别固定连接在加载端和平衡端上；所述加载端连接法兰与加载端传动轴固定连接,所述平衡端连接法兰与平衡端传动轴固定连接,所述加载端传动轴与平衡端传动轴之间固定连接被校扭矩传感器,并安置在温控箱中；所述加载端连接法兰与加载端传动轴之间固定连接加载端隔热垫圈和加载端隔热盘；所述平衡端连接法兰与平衡端传动轴之间固定连接平衡端隔热垫圈与平衡端隔热盘；所述加载端传动轴上固定加载端散热环,所述平衡端传动轴上固定连接平衡端散热环,从而实现变温环境下的扭矩校准。(The invention relates to a torque calibration connecting system in a variable temperature environment, which comprises a loading end connecting flange, a loading end transmission shaft, a temperature control box, a calibrated torque sensor, a balance end transmission shaft and a balance end connecting flange, wherein the loading end connecting flange is arranged on the loading end; the loading end connecting flange and the balance end connecting flange are fixedly connected to the loading end and the balance end respectively; the loading end connecting flange is fixedly connected with the loading end transmission shaft, the balance end connecting flange is fixedly connected with the balance end transmission shaft, and the loading end transmission shaft and the balance end transmission shaft are fixedly connected with a torque-corrected sensor and are arranged in the temperature control box; a loading end heat insulation gasket and a loading end heat insulation disc are fixedly connected between the loading end connecting flange and the loading end transmission shaft; a balance end heat insulation gasket and a balance end heat insulation disc are fixedly connected between the balance end connecting flange and the balance end transmission shaft; the loading end transmission shaft is fixedly provided with a loading end heat dissipation ring, and the balance end transmission shaft is fixedly connected with a balance end heat dissipation ring, so that torque calibration under a variable temperature environment is realized.)

变温环境下扭矩校准连接系统

技术领域

本发明涉及一种扭矩校准系统，尤其涉及一种变温环境下扭矩校准连接系统。

背景技术

随着我国科技工业的快速发展，航空、航天、船舶等系统的动力系统如发动机、柴油机、燃气轮机、燃油泵等轴系及其试车台试验系统对扭矩现场、原味校准和测量提出了迫切的要求。扭矩传感器作为测量扭矩、转速及功率的一种精密测量仪器，在工业动力系统轴系的应用十分广泛。

然而，工业动力系统的试验场所环境条件苛刻，极端温度可到-50℃～100℃。一般情况，扭矩传感器的校准都是在实验室环境进行，温度范围为(20±5)℃。温度是影响传感器材料物理特征的重要环境参数，当环境温度发生变化时，扭矩传感器的弹性敏感元件的材料特性和应变计合金材料的热输出特性发生明显的变化，而敏感元件材料特性和应变计材料热输出特性是扭矩静态测量最大的误差源。温度变化将导致扭矩传感器的输出值发生变化，使得实验室温度下校准方法难以保证传感器在实际使用温度下的测量精度，造成测量误差。而变温环境下扭矩校准连接系统可以解决不同温度下的扭矩校准的准确性问题，提高扭矩校准数据的可靠性，具有较大的推广应用价值。

发明内容

为了克服不同温度下扭矩校准的准确性问题，提高轴系扭矩测量的可靠性，本发明的目的在于提供一种变温环境下扭矩校准连接系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种变温环境下扭矩校准连接系统，包括加载端连接法兰、加载端传动轴、温控箱、被校扭矩传感器、平衡端传动轴、平衡端连接法兰，所述加载端连接法兰和平衡端连接法兰分别固定连接在加载端和平衡端上；所述加载端连接法兰与加载端传动轴固定连接，所述平衡端连接法兰与平衡端传动轴固定连接，所述加载端传动轴与平衡端传动轴之间固定连接被校扭矩传感器，并安置在温控箱中；所述加载端连接法兰与加载端传动轴之间固定连接加载端隔热垫圈和加载端隔热盘；所述平衡端连接法兰与平衡端传动轴之间固定连接平衡端隔热垫圈与平衡端隔热盘；所述加载端传动轴上固定加载端散热环，所述平衡端传动轴上固定连接平衡端散热环，从而实现变温环境下的扭矩校准。

进一步，所述加载端散热环与平衡端散热环采用6061铝合金，共12个叶片均匀分布在中间的圆环上，且每个叶片厚度均为2mm。

进一步，所述加载端隔热盘与平衡端隔热盘采用四氟乙烯的材质，有利于热量的传递，从而减少温度箱的温度变化对扭矩传递的影响。

进一步，所述加载端传动轴与平衡端传动轴的材质为42CrMo，且为空心轴，内径与外径的比例为1:2.5。

进一步，所述温控箱的温度范围为-50℃～100℃，均匀度为±2℃，波动度为1℃/2小时，加载范围为10Nm～5kNm。

进一步，当校扭矩传感器扭矩校准时，所述加载端施加扭矩，扭矩通过加载端传动轴与平衡端传动轴传递到平衡端，温度箱的温度在-50℃～100℃内变化，温度变化通过加载端传动轴与平衡端传动轴传递到加载端和平衡端，并由加载端散热环与平衡端散热环将热量散发。

本发明具有的效果是：

1、本发明的变温环境下扭矩校准连接系统结构稳定、可靠；

2、本发明的变温环境下扭矩校准连接系统绝热性能好，可有效减少温度变化对扭矩传递造成的影响。

附图说明

图1是本发明的变温环境下扭矩校准连接系统主视图；

图2是加载端散热环与平衡端散热环主视图；

图3是加载端传动轴与平衡端传动轴主视图；

图中，1、加载端连接法兰，2、加载端隔热垫圈，3、加载端隔热盘，4、加载端传动轴，5、加载端散热环，6、温控箱，7、被校扭矩传感器，8、平衡端散热环，9、平衡端传动轴，10、平衡端隔热盘，11、平衡端隔热垫圈，12、平衡端连接法兰,13、M8×40内六角圆柱头螺钉,14、M8×16内六角圆柱头螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的变温环境下扭矩校准连接系统，包括包括加载端连接法兰1、加载端隔热垫圈2、加载端隔热盘3、加载端传动轴4、加载端散热环5、温控箱6、被校扭矩传感器7、平衡端散热环8、平衡端传动轴9、平衡端隔热盘10、平衡端隔热垫圈11、平衡端连接法兰12。加载端连接法兰1通过M8×16内六角圆柱头螺钉14固定在加载端，加载端隔热垫圈2与加载端隔热盘3固定在加载端连接法兰1与加载端传动轴4之间，加载端连接法兰1与加载端传动轴4通过M8×40内六角圆柱头螺钉13连接，加载端散热环5固定在加载端传动轴4上，被校扭矩传感器7固定在加载端传动轴4与平衡端传动轴9之间，并安置在温控箱6中，平衡端散热环8固定在平衡端传动轴9上，平衡端隔热垫圈11与平衡端隔热盘10固定在平衡端连接法兰12与平衡端传动轴9之间，平衡端连接法兰12与平衡端传动轴9通过M8×40内六角圆柱头螺钉13连接，平衡端连接法兰12通过M8×16内六角圆柱头螺钉14固定在平衡端，从而实现变温环境下的扭矩校准。

如图2所示，所述的加载端散热环5与平衡端散热环9采用6061铝合金，共12个叶片均匀分布在中间的圆环上，且每个叶片厚度均为(2±0.1)mm；

如图3所示，所述加载端传动轴4与平衡端传动轴9的材质为42CrMo，且为空心轴，内径与外径的比例为1:2.5，减少温度变化产生的变形；

工作时，被校扭矩传感器7安装在温控箱6内，加载端施加扭矩，扭矩通过温度通过加载端传动轴4与平衡端传动轴9传递到平衡端，温度箱6的温度在-50℃～100℃内变化，温度变化通过加载端传动轴4与平衡端传动轴9传递到两端，加载端散热环5与平衡端散热环8利于热量的散发，加载端隔热盘3与平衡端隔热盘10采用四氟乙烯的材质，有利于热量的传递，从而减少了温度箱6的温度变化对扭矩传递的影响。

本发明利用温控箱实现变温环境，工作时，利用传动轴的结构与四氟乙烯等其他隔热材料减少温度变化造成的变形，加载后，可精确传递扭矩，结构牢固，可靠性高，易于操作。