一种发动机扭矩测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106706184A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201710009338.7(22)申请日2017.01.06(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人阳诚武赵胜丰韩戈张燕峰卢新根朱俊强(51)Int.Cl.G01L3/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种发动机扭矩测量装置(57)摘要本发明涉及一种发动机输出扭矩测量装置，尤其适用于小型燃气涡轮发动机，在发动机中间齿轮轴的前端设有扭矩活塞，扭矩活塞前设扭矩活塞接触测力器，扭矩活塞接触测力器包括受压环和滑动电阻器，当受压环外侧受压时带动滑片在滑动电阻器的滑杆上滑动；当受压环不受压时，弹性部件推动受压环移动至滑动电阻器滑杆自由端；当发动机对外输出轴功率时，扭矩活塞前端与受压环外侧抵接并推动受压环移动；滑动电阻器与外部电源和电流表构成回路。本发明的扭矩测量装置，通过直接测量电流获得齿轮系的轴向力以此间接测量发动机输出扭矩，从而提高扭矩测量的响应速度，并且由于测量误差只受弹簧组弹性系数和电源电压稳定性影响，所以测量精度和可靠性高。CN106706184ACN106706184A权利要求书1/1页1.一种发动机输出扭矩测量装置，所述发动机的前端设置输入齿轮轴、中间齿轮轴和输出齿轮轴，所述输入齿轮轴通过一与所述中间齿轮轴啮合的圆柱斜齿轮将发动机涡轮的功率传递至中间齿轮轴，所述中间齿轮轴通过另一与所述输出齿轮轴啮合的圆柱斜齿轮将功率传递至所述输出齿轮轴，所述输出齿轮轴与外部负载联接，其特征在于，所述中间齿轮轴的前端设置一台阶孔，所述台阶孔中设置有角接触球轴承，所述角接触球轴承的外环固定设置在所述中间齿轮轴前端的内孔上，所述角接触球轴承的内环中固定设置一扭矩活塞，所述扭矩活塞的前方设置一扭矩活塞接触测力器，其中，所述扭矩活塞接触测力器包括一受压环和一滑动电阻器，所述滑动电阻器上设置有滑片，所述滑片的外侧与所述受压环的内侧固定连接，所述受压环或所述滑片的内侧通过一弹性部件抵接在所述滑动电阻器的本体上；当所述受压环的外侧受压时可带动所述滑片在所述滑动电阻器的滑杆上向所述滑动电阻器的固定端滑动，此时所述弹性部件处于压缩状态；当所述受压环的外侧不受压时，所述弹性部件推动所述受压环移动至所述滑动电阻器滑杆的自由端；当所述发动机不对外输出轴功率时，所述扭矩活塞的前端与所述受压环的外侧具有一轴向间隙；当所述发动机对外输出轴功率时，所述扭矩活塞的前端与所述受压环的外侧抵接并推动所述受压环移动；所述滑动电阻器与一外部电源和一电流表构成回路。2.根据权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述中间齿轮轴的前后两端分别设置一滚棒轴承，所述滚棒轴承用以支承所述中间齿轮轴并承受径向载荷。3.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述扭矩活塞接触测力器还包括一支撑壳体，所述支撑壳体的开口端抵接在所述中间齿轮轴2前端轴承座的外侧壁上，由此所述支撑壳体与所述扭矩活塞内部形成一密闭空腔。4.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述支撑壳体的开口端与所述中间齿轮轴前端轴承座的外侧壁之间设置有密封件。5.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述滑动电阻器的末端固定设置在所述支撑壳体上。6.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述弹性部件的末端固定设置在所述滑动电阻器上一靠近所述支撑壳体底壁的环状法兰面上。7.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述中间齿轮轴前端的台阶孔中还设置一挡板，所述挡板被所述角接触球轴承抵接在所述台阶孔的台阶面上。8.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述受压环和所述滑动电阻器的滑杆之间设置有径向间隙，当所述弹性部件处于压缩状态时，所述支撑壳体内部空腔中的润滑油可通过所述径向间隙进入所述扭矩活塞的内孔，并进而通过所述扭矩活塞与挡板构成的通道流向所述角接触球轴承和所述中间齿轮轴前端的滚棒轴承，对轴承进行润滑和冷却。9.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述扭矩活塞的前端设置有导向环，所述导向环可沿所述支撑壳体的内周壁前后滑动。10.根据上述权利要求所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述扭矩活塞的本体上设置一台阶面，所述角接触球轴承的内环固定在所述扭矩活塞的台阶面上。2CN106706184A说明书1/4页一种发动机扭矩测量装置技术领域[0001]本发明涉及一种发动机输出扭矩测量装置，具体涉及应用于以轴功率输出为主的小型燃气涡轮发动机，通过测量齿轮轴的轴向力对发动机输出扭矩进行实时测量的装置。背景技术[0002]对以轴功率输出为主的燃