本發(fā)明涉及一種無線供電及傳輸?shù)闹剌d聯(lián)軸器。

背景技術(shù)：

至今，重載機(jī)械傳動的傳動扭矩是旋轉(zhuǎn)機(jī)械傳動軸的重要參數(shù)，關(guān)系到傳動軸的載荷能力、壽命和安全性，動態(tài)扭矩信號能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、持續(xù)地測出傳動軸的扭矩，對于合理使用傳動軸、發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障以及優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。

目前，大部分聯(lián)軸器不具備動態(tài)扭矩信號實(shí)時(shí)監(jiān)控功能（如專利號為CN104196912B和CN103573841B的發(fā)明專利），帶扭矩信號監(jiān)控的聯(lián)軸器較多采用有線方式進(jìn)行扭矩信號的輸出（如專利號為CN103424216B和CN102798493B的發(fā)明專利），少數(shù)采用無線輸送扭矩信號的（如專利號為CN 102628717 A的發(fā)明專利），但該專利并不能解決無線供電問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種無線供電及傳輸?shù)闹剌d聯(lián)軸器，聯(lián)軸器以軸套結(jié)構(gòu)和脹緊方式連接重載傳動軸，以動態(tài)響應(yīng)高、制造成本低的應(yīng)變片測量聯(lián)軸器動態(tài)扭矩，可實(shí)現(xiàn)扭矩信號的無線傳輸及實(shí)現(xiàn)測量模塊的無線供電。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其是一種無線供電及傳輸?shù)闹剌d聯(lián)軸器，其特征在于包括：

聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)；所述聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的左端部與外界主動軸軸連接，所述聯(lián)軸器的右端部與外界重載傳動軸軸連接；

無線供電模塊；所述無線供電模塊包括無線供電結(jié)構(gòu)、無線受電結(jié)構(gòu)及可充電電源；所述無線供電結(jié)構(gòu)與外界電源電連接，所述無線受電結(jié)構(gòu)固定設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的左端面上，所述可充電電源設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上，無線受電結(jié)構(gòu)與可充充電電源的輸入端電連接,所述無線供電結(jié)構(gòu)將電能無線輸送至無線受電結(jié)構(gòu)上；

無線傳輸模塊；所述無線傳輸模塊包括信號處理及無線發(fā)送裝置及無線接收裝置，所述信號處理及無線發(fā)送裝置設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上，信號處理及無線發(fā)送裝置可將信號無線傳輸至位于外界的無線接收裝置上，信號處理及無線發(fā)送裝置與可充電電源電連接；以及

應(yīng)變測量模塊；所述應(yīng)變測量模塊包括第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片、第四應(yīng)變片；其中所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片及第四應(yīng)變片均設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上，第一應(yīng)變片與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的主母線呈正45°，第二應(yīng)變片與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的對母線呈正45°，所述第三應(yīng)變片與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)主母線呈負(fù)45°，第四應(yīng)變片與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的對母線呈負(fù)45°，第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片、第四應(yīng)變片、信號處理及無線發(fā)送裝置及可充充電電源組合形成惠斯通電橋，該惠斯通電橋檢測聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的主應(yīng)變并將該主應(yīng)變并轉(zhuǎn)換為電壓信號。

在本技術(shù)方案中，所述聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)包括聯(lián)軸器主體、輸入側(cè)錐套及輸出側(cè)錐套，所述聯(lián)軸器主體為空心結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸器主體中段部分的孔徑小于左右兩段部分的孔徑，聯(lián)軸器主體中段內(nèi)孔為圓柱孔，聯(lián)軸器主體左、右兩段內(nèi)孔為錐形孔，所述輸入側(cè)錐套插設(shè)在聯(lián)軸器主體左側(cè)的錐形孔中，所述輸出側(cè)錐套插設(shè)在聯(lián)軸器主體右側(cè)的錐形孔中，所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片、第四應(yīng)變片及信號處理及無線發(fā)送裝置均設(shè)在位于聯(lián)軸器主體上，所述無線受電結(jié)構(gòu)設(shè)在輸入側(cè)錐套的左端面上，所述外界主動軸與輸入側(cè)錐套軸連接，外界重載傳動軸插與輸出側(cè)錐套軸連接。

在本技術(shù)方案中，所述輸入側(cè)錐套上設(shè)有與軸線平行的第一收縮縫，在所述輸出側(cè)錐套上設(shè)有與軸線平行的第二收縮縫。

在本技術(shù)方案中，所述無線供電結(jié)構(gòu)包括供電線圈及能量發(fā)送裝置，所述供電線圈固定繞設(shè)在外界主動軸周圍，所述供電線圈輸入端與外界電源電連接，供電線圈的輸出端與無線發(fā)射器的輸入端電連接；所述無線受電結(jié)構(gòu)包括受電線圈及能量接收裝置,所述受電線圈及無線接收器固定設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的左端面，受電線圈繞設(shè)在外界主動軸周圍，所述能量接收裝置的輸入端接受能量發(fā)送裝置輸出端發(fā)射的電能量，能量接收裝置的輸出端與受電線圈的輸入端電連接，所述受電線圈的輸出端與可充電電源的輸入端電連接，所述供電線圈與受電線圈同軸相對。

在本技術(shù)方案中，所述聯(lián)軸器主體是彈性軸體。

在本技術(shù)方案中，所述信號處理及無線發(fā)送裝置設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)的中段。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)為：聯(lián)軸器以軸套結(jié)構(gòu)和脹緊方式連接重載傳動軸；以動態(tài)響應(yīng)高、制造成本低的應(yīng)變片測量聯(lián)軸器動態(tài)扭矩，可實(shí)現(xiàn)扭矩信號的無線傳輸及實(shí)現(xiàn)測量模塊的無線供電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是圖2的A-A剖視圖；

圖4是圖3中的局部B的放大圖

圖5是本發(fā)明的分解圖；

圖6是本發(fā)明無線傳輸模塊及應(yīng)變測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是惠斯通電橋的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對與這些實(shí)施方式的說明用與幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。

在本發(fā)明描述中,術(shù)語 “左”及“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基與附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便與描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”及“第二”僅用與描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1至圖6所示，其是一種無線供電及傳輸?shù)闹剌d聯(lián)軸器，包括：

聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1；所述聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的左端部與外界主動軸軸連接，所述聯(lián)軸器1的右端部與外界重載傳動軸軸連接；

無線供電模塊；所述無線供電模塊包括無線供電結(jié)構(gòu)2、無線受電結(jié)構(gòu)5及可充電電源3；所述無線供電結(jié)構(gòu)2與外界電源電連接，所述無線受電結(jié)構(gòu)5固定設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的左端面上，所述可充電電源3設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1上，無線受電結(jié)構(gòu)5與可充充電電源3的輸入端電連接,所述無線供電結(jié)構(gòu)2將電能無線輸送至無線受電結(jié)構(gòu)5上；以及

無線傳輸模塊；所述無線傳輸模塊包括信號處理及無線發(fā)送裝置4及無線接收裝置，所述信號處理及無線發(fā)送裝置4設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1上，信號處理及無線發(fā)送裝置4可將信號無線傳輸至位于外界的無線接收裝置上，信號處理及無線發(fā)送裝置4與可充電電源3電連接；以及

應(yīng)變測量模塊；所述應(yīng)變測量模塊包括第一應(yīng)變片6、第二應(yīng)變片7、第三應(yīng)變片8及第四應(yīng)變片9；其中所述第一應(yīng)變片6、第二應(yīng)變片7、第三應(yīng)變片8及第四應(yīng)變片9均設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1上，第一應(yīng)變片6與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的主母線呈正45°，第二應(yīng)變片7與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的對母線呈正45°，所述第三應(yīng)變片8與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1主母線呈負(fù)45°，第四應(yīng)變片9與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的對母線呈負(fù)45°，第一應(yīng)變片6、第二應(yīng)變片7、第三應(yīng)變片8、第四應(yīng)變片9、信號處理及無線發(fā)送裝置4及可充充電電源3組合形成惠斯通電橋（惠斯通電橋?yàn)楣夹g(shù)，如圖7所示），該惠斯通電橋檢測聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的主應(yīng)變并將該主應(yīng)變并轉(zhuǎn)換為電壓信號。

工作時(shí)，主動軸通過聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1帶動重載傳動軸轉(zhuǎn)動，第一應(yīng)變片6、第二應(yīng)變片7、第三應(yīng)變片8、第四應(yīng)變片9、信號處理裝置4及可充充電電源3組合形成惠斯通電橋，該惠斯通電橋檢測聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的主應(yīng)變，并將該主應(yīng)變并轉(zhuǎn)換為電壓信號，可充電電源3為電橋供電，信號處理裝置4將電壓信號放大，并以無線WIFI信號方式實(shí)時(shí)發(fā)送到控制器，用戶通過控制器可以準(zhǔn)確的測量出聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的動態(tài)扭矩。

在本實(shí)施例中，所述聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1包括聯(lián)軸器主體11、輸入側(cè)錐套12及輸出側(cè)錐套13，所述聯(lián)軸器主體11為空心結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸器主體11中段部分的孔徑小于左右兩段部分的孔徑，聯(lián)軸器主體11中段內(nèi)孔為圓柱孔，聯(lián)軸器主體11左、右兩段內(nèi)孔為錐形孔，所述輸入側(cè)錐套12插設(shè)在聯(lián)軸器主體11左側(cè)的錐形孔中，所述輸出側(cè)錐套13插設(shè)在聯(lián)軸器主體11右側(cè)的錐形孔中，所述第一應(yīng)變片6、第二應(yīng)變片7、第三應(yīng)變片8、第四應(yīng)變片9及信號處理及無線發(fā)送裝置4均設(shè)在位于聯(lián)軸器主體11上，所述無線受電結(jié)構(gòu)5設(shè)在輸入側(cè)錐套12的左端面上，所述外界主動軸與輸入側(cè)錐套12軸連接，外界重載傳動軸與輸出側(cè)錐套13軸連接。

在本實(shí)施例中，所述輸入側(cè)錐套12上設(shè)有與軸線平行的第一收縮縫121，在所述輸出側(cè)錐套13上設(shè)有與軸線平行的第二收縮縫131。裝配時(shí)，第一收縮縫121使輸入錐套12在徑向具有彈性變形能力，第二收縮縫121使輸出錐套13在徑向具有彈性變形能力，輸入錐套12可實(shí)現(xiàn)以脹緊式與外界主動軸軸連接，輸出錐套13可實(shí)現(xiàn)以脹緊式與外界重載傳動軸軸連接，輸入錐套12可實(shí)現(xiàn)以脹緊式插設(shè)在聯(lián)軸器主體11的左端，輸出錐套13可實(shí)現(xiàn)以脹緊式插設(shè)在聯(lián)軸器主體11的右兩端。

在本實(shí)施例中，所述無線供電結(jié)構(gòu)2包括供電線圈21及能量發(fā)送裝置22，所述供電線圈21固定繞設(shè)在外界主動軸周圍，所述供電線圈21輸入端與外界電源電連接，供電線圈21的輸出端與無線發(fā)射器22的輸入端電連接；所述無線受電結(jié)構(gòu)5包括受電線圈51及能量接收裝置52,所述受電線圈51及無線接收器2固定設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的左端面，受電線圈51繞設(shè)在外界主動軸周圍，所述能量接收裝置52的輸入端接受能量發(fā)送裝置22輸出端發(fā)射的電能量，能量接收裝置52的輸出端與受電線圈51的輸入端電連接，所述受電線圈51的輸出端與可充電電源3的輸入端電連接，所述供電線圈21與受電線圈51同軸相對。工作時(shí)，受電線圈51與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1一起轉(zhuǎn)動，供電線圈21與受電線圈51同軸相對，在動與不動之間實(shí)現(xiàn)電力的無線輸送，受電線圈51的輸出端與可充電電源3輸入端電連接，為可充電電源3進(jìn)行充電。

在本實(shí)施例中，所述聯(lián)軸器主體11是彈性軸體。

在本實(shí)施例中，所述信號處理及無線發(fā)送裝置4設(shè)在聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)1的中段。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作出詳細(xì)說明，但本發(fā)明不局限與所描述的實(shí)施方式。對與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。