近日,中国船舶集团七〇四所研制的高速大扭矩传感器在燃气轮机试验台上完成性能试验,该传感器具有量程大、转速高和精度高的特点,填补了我国在高精度旋转式大扭矩测量领域的空白。
该型燃气轮机试验台轴系转速高,结构紧凑,国内尚无适用产品,而加装国外的扭矩传感器会破坏轴系的动力学特性。为此,七〇四所创新性的提出了转接件原位替代方案,通过结构动力学优化,使传感器弹性体在保留原有高速转接功能的基础上,具备了良好的应变响应特性,结合弯矩、轴向力吸收槽设计,大幅降低试验平台对弹性扭转形变的影响,提高了现场测量准确性。
同时,为了克服在紧凑的轴向空间上对测量系统的供电和信号传输难题,项目组突破了高速供电结构设计和信号稳定性设计技术,保证了传感器在高转速时的工作安全和可靠运行。经过试验验证,该型扭矩传感器的量程达到100kNm,可靠运行转速达到3200r/min,测量精度优于0.1%,满足燃机试验台的测试需求。
高速旋转式大扭矩传感器的设计难度高、运行条件苛刻,燃气轮机、柴油机等高转速动力装置扭矩测量长期依赖国外进口产品。
七〇四所打造了一支敢打敢拼的攻关队伍,在前期技术积累的基础上,半年时间内完成了结构设计、电气设计、接口确认、材料选型、元器件选型、设备生产、性能试验等过程,实现了从科研样机向工程化和产品化的转变,有力打破了国外发达国家在高速大扭矩测量领域的长期垄断。