CN104279949A - 一种角位移传感器的减震结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空微特电机设计技术，涉及一种角位移传感器的减震结构。其特征在于：有一个由拨叉组件(2)、保护罩(3)、端盖(4)、端盖螺钉(5)、引出轴(6)和销轴(7)组成的减震机构。本发明提出了一种角位移传感器的减震结构，能满足在振动量大的场合安装使用的要求，避免了角位移传感器输出波动，确保了角度信号的输出精度，从而保证了飞行安全。

Description

一种角位移传感器的减震结构

技术领域

本发明属于航空微特电机设计技术，涉及一种角位移传感器的减震结构。

背景技术

角位移传感器在飞机上得到广泛应用，一般通过轴连接传动传递角位移信号。角位移传感器将角度位移信号转换成为电压信号，其特点为体积小、精度高，分辨率一般都是以秒来计。目前的角位移传感器没有减震结构，在振动量较小的场合基本可以满足使用需求，但若其安装位置振动量大，或者联接角位移传感器的传动轴较长，自身就会放大振动量，这就很有可能导致角位移传感器输出波动，影响其输出精度，甚至传递错误的角度信号，导致飞行员产生误判，威胁飞行安全。

发明内容

本发明的目的是：提出一种角位移传感器的减震结构，以便满足在振动量大的场合安装使用的要求，避免角位移传感器输出波动，确保角度信号的输出精度，从而保证飞行安全。

本发明的技术方案是：一种角位移传感器的减震结构，包括一个带有法兰1a的角位移传感器1,角位移传感器1的输出轴从法兰1a的中心伸出；其特征在于：有一个由拨叉组件2、保护罩3、端盖4、端盖螺钉5、引出轴6和销轴7组成的减震机构；拨叉组件2由连接块2a、输出轴紧固螺钉2b、2个铆钉2c、2个拨叉片2d、外挡板2e和内挡板2f组成；连接块2a具有长方体的轮廓，在连接块2a的左表面和右表面之间有一个贯通的输出轴安装孔2a2，在连接块2a的下表面2a1上、输出轴安装孔2a2的后面有一个贯通孔2a3，在连接块2a的左表面和上表面之间有一个横截面为矩形的、贯通前表面和后表面的缺口2a6，使连接块2a的左表面呈现台阶形，在连接块2a的下表面2a1上有2个与上述缺口2a6贯通的连接块铆钉孔2a5，在连接块2a的后表面2a7上有一个贯通左表面和右表面的弹性槽2a4，弹性槽2a4与在连接块2a的下表面2a1平行，弹性槽2a4与输出轴安装孔2a2贯通，弹性槽2a4将贯通孔2a3分为上下两段，位于弹性槽2a4下面的下段孔为螺钉过孔，位于弹性槽2a4上面的上段孔为螺纹孔；拨叉片2d是一个具有矩形外轮廓的薄弹簧片2d1，在拨叉片2d上有一个开口于左边缘的U形缺口2d4，在U形缺口2d4的右边有两个拨叉片铆钉孔2d2，拨叉片铆钉孔2d2的位置与连接块铆钉孔2a5的位置对应，在拨叉片2d两臂的左边有弯折段2d3；外挡板2e和内挡板2f是两个矩形薄板，在外挡板2e和内挡板2f上有两个贯通的挡板铆钉孔，挡板铆钉孔的位置与连接块铆钉孔2a5的位置对应；角位移传感器1的输出轴位于连接块2a的输出轴安装孔2a2内，输出轴紧固螺钉2b穿过连接块2a的螺钉过孔后拧进螺纹孔内，将连接块2a与角位移传感器1的输出轴连接为整体；一个拨叉片2d的右边缘位于在连接块2a的缺口2a6处，该拨叉片2d的下表面与缺口2a6处的水平面贴合，内挡板2f位于该拨叉片2d的上表面上，该拨叉片2d的弯折段2d3向下弯折，另一个拨叉片2d位于内挡板2f的上面，该另一个拨叉片2d的弯折段2d3向上弯折，外挡板2e位于该另一个拨叉片2d的上面，通过2个铆钉2c将连接块2a、2个拨叉片2d、内挡板2f和外挡板2e铆接为整体，2个拨叉片2d相对于角位移传感器1输出轴的轴线对称；保护罩3是一个圆筒，在保护罩3的左端面上有一个环形凸台，保护罩3的内孔为三段台阶孔，左段孔的内径大于中段孔的内径，中段孔的内径小于右段孔的内径，在保护罩3中段孔和右段孔的台阶端面上有一个沿右段孔的直径方向伸展、沿轴向贯通的让位槽，该让位槽沿径向的长度等于保护罩3内孔右段孔的孔径，保护罩3的右端面与角位移传感器1法兰1a的左端面贴合并通过螺钉连接为整体，保护罩3的轴线与角位移传感器1的轴线共线；端盖4是一个带有中心孔的圆板，端盖4通过端盖螺钉5固定在保护罩3的左端面上，端盖4的中心孔为左段内径小于右段的台阶孔，端盖4中心孔的右段孔套在保护罩3的环形凸台上并保持间隙配合；引出轴6是中部带有一个引出轴挡环的圆柱轴，在引出轴6靠近右端的位置有一个径向贯通的销轴孔，销轴7插入上述销轴孔内并保持过盈配合，销轴7的两端从上述销轴孔伸出，销轴7的长度小于保护罩3内孔中让位槽的长度，销轴7的直径小于保护罩3内孔中让位槽的宽度，引出轴6上引出轴挡环的外径大于保护罩3中段孔的内径并小于保护罩3左段孔的内径，引出轴6上引出轴挡环位于保护罩3的左段孔内，引出轴6的右端伸进保护罩3右段孔内，进入拨叉片2d的叉口内，销轴7嵌入2个拨叉片2d形成的“Y”形口中并被2个拨叉片2d夹紧，引出轴6的左端穿过端盖4的中心孔向左伸出，并与端盖4的中心孔保持间隙配合。

本发明的优点是：提出了一种角位移传感器的减震结构，能满足在振动量大的场合安装使用的要求，避免了角位移传感器输出波动，确保了角度信号的输出精度，从而保证了飞行安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。纸外方向为前方，纸内方向为后方，上下左右方向不变。

图2是本发明中拨叉组件2的爆炸图。

图3是本发明中连接块2a的结构示意图。

图4是本发明中拨叉片2d的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图4，一种角位移传感器的减震结构，包括一个带有法兰1a的角位移传感器1,角位移传感器1的输出轴从法兰1a的中心伸出；其特征在于：有一个由拨叉组件2、保护罩3、端盖4、端盖螺钉5、引出轴6和销轴7组成的减震机构；拨叉组件2由连接块2a、输出轴紧固螺钉2b、2个铆钉2c、2个拨叉片2d、外挡板2e和内挡板2f组成；连接块2a具有长方体的轮廓，在连接块2a的左表面和右表面之间有一个贯通的输出轴安装孔2a2，在连接块2a的下表面2a1上、输出轴安装孔2a2的后面有一个贯通孔2a3，在连接块2a的左表面和上表面之间有一个横截面为矩形的、贯通前表面和后表面的缺口2a6，使连接块2a的左表面呈现台阶形，在连接块2a的下表面2a1上有2个与上述缺口2a6贯通的连接块铆钉孔2a5，在连接块2a的后表面2a7上有一个贯通左表面和右表面的弹性槽2a4，弹性槽2a4与在连接块2a的下表面2a1平行，弹性槽2a4与输出轴安装孔2a2贯通，弹性槽2a4将贯通孔2a3分为上下两段，位于弹性槽2a4下面的下段孔为螺钉过孔，位于弹性槽2a4上面的上段孔为螺纹孔；拨叉片2d是一个具有矩形外轮廓的薄弹簧片2d1，在拨叉片2d上有一个开口于左边缘的U形缺口2d4，在U形缺口2d4的右边有两个拨叉片铆钉孔2d2，拨叉片铆钉孔2d2的位置与连接块铆钉孔2a5的位置对应，在拨叉片2d两臂的左边有弯折段2d3；外挡板2e和内挡板2f是两个矩形薄板，在外挡板2e和内挡板2f上有两个贯通的挡板铆钉孔，挡板铆钉孔的位置与连接块铆钉孔2a5的位置对应；角位移传感器1的输出轴位于连接块2a的输出轴安装孔2a2内，输出轴紧固螺钉2b穿过连接块2a的螺钉过孔后拧进螺纹孔内，将连接块2a与角位移传感器1的输出轴连接为整体；一个拨叉片2d的右边缘位于在连接块2a的缺口2a6处，该拨叉片2d的下表面与缺口2a6处的水平面贴合，内挡板2f位于该拨叉片2d的上表面上，该拨叉片2d的弯折段2d3向下弯折，另一个拨叉片2d位于内挡板2f的上面，该另一个拨叉片2d的弯折段2d3向上弯折，外挡板2e位于该另一个拨叉片2d的上面，通过2个铆钉2c将连接块2a、2个拨叉片2d、内挡板2f和外挡板2e铆接为整体，2个拨叉片2d相对于角位移传感器1输出轴的轴线对称；保护罩3是一个圆筒，在保护罩3的左端面上有一个环形凸台，保护罩3的内孔为三段台阶孔，左段孔的内径大于中段孔的内径，中段孔的内径小于右段孔的内径，在保护罩3中段孔和右段孔的台阶端面上有一个沿右段孔的直径方向伸展、沿轴向贯通的让位槽，该让位槽沿径向的长度等于保护罩3内孔右段孔的孔径，保护罩3的右端面与角位移传感器1法兰1a的左端面贴合并通过螺钉连接为整体，保护罩3的轴线与角位移传感器1的轴线共线；端盖4是一个带有中心孔的圆板，端盖4通过端盖螺钉5固定在保护罩3的左端面上，端盖4的中心孔为左段内径小于右段的台阶孔，端盖4中心孔的右段孔套在保护罩3的环形凸台上并保持间隙配合；引出轴6是中部带有一个引出轴挡环的圆柱轴，在引出轴6靠近右端的位置有一个径向贯通的销轴孔，销轴7插入上述销轴孔内并保持过盈配合，销轴7的两端从上述销轴孔伸出，销轴7的长度小于保护罩3内孔中让位槽的长度，销轴7的直径小于保护罩3内孔中让位槽的宽度，引出轴6上引出轴挡环的外径大于保护罩3中段孔的内径并小于保护罩3左段孔的内径，引出轴6上引出轴挡环位于保护罩3的左段孔内，引出轴6的右端伸进保护罩3右段孔内，进入拨叉片2d的叉口内，销轴7嵌入2个拨叉片2d形成的“Y”形口中并被2个拨叉片2d夹紧，引出轴6的左端穿过端盖4的中心孔向左伸出，并与端盖4的中心孔保持间隙配合。

本发明的工作原理：由于角位移传感器是属于精度较高的仪器，可以将特别微小的角位移信号转变为电压信号，无震动时正常的角位移转化成的电压信号在时域中表现为一条平滑的曲线，而由于震动产生的角位移转化成的电压信号在时域中表现为一条不规整的由毛刺构成的曲线，减震的目的就是要消除这些毛刺使曲线重归平滑。有效的角位移与震动造成的角位移的区别是：震动造成的角位移作用时间短，角位移传感器输出轴所受冲量较小、作用力方向变换频繁，震动造成的角位移较小。

通过增加本发明的减震机构，通过两个拨叉片2d可以消除由于震动而作用于输出轴上的应力。拨叉片2d是通过热处理的钢制拨片，具有一定的弹力，对于较小作用力的震动可以直接吸收，而对于较大作用力的有效位移则可以全额传递。

从物理学的角度来看，根据动量的变化等于物体所受冲量，而冲量等于f·t。拨叉片能延长力作用的时间，即相同动量变化下有拨叉的输出轴受到的力变小了，即达到了减震的作用。

Claims (1)

1.一种角位移传感器的减震结构，包括一个带有法兰(1a)的角位移传感器(1),角位移传感器(1)的输出轴从法兰(1a)的中心伸出；其特征在于：有一个由拨叉组件(2)、保护罩(3)、端盖(4)、端盖螺钉(5)、引出轴(6)和销轴(7)组成的减震机构；拨叉组件(2)由连接块(2a)、输出轴紧固螺钉(2b)、2个铆钉(2c)、2个拨叉片(2d)、外挡板(2e)和内挡板(2f)组成；连接块(2a)具有长方体的轮廓，在连接块(2a)的左表面和右表面之间有一个贯通的输出轴安装孔(2a2)，在连接块(2a)的下表面(2a1)上、输出轴安装孔(2a2)的后面有一个贯通孔(2a3)，在连接块(2a)的左表面和上表面之间有一个横截面为矩形的、贯通前表面和后表面的缺口(2a6)，使连接块(2a)的左表面呈现台阶形，在连接块(2a)的下表面(2a1)上有2个与上述缺口(2a6)贯通的连接块铆钉孔(2a5)，在连接块(2a)的后表面(2a7)上有一个贯通左表面和右表面的弹性槽(2a4)，弹性槽(2a4)与在连接块(2a)的下表面(2a1)平行，弹性槽(2a4)与输出轴安装孔(2a2)贯通，弹性槽(2a4)将贯通孔(2a3)分为上下两段，位于弹性槽(2a4)下面的下段孔为螺钉过孔，位于弹性槽(2a4)上面的上段孔为螺纹孔；拨叉片(2d)是一个具有矩形外轮廓的薄弹簧片(2d1)，在拨叉片(2d)上有一个开口于左边缘的U形缺口(2d4)，在U形缺口(2d4)的右边有两个拨叉片铆钉孔(2d2)，拨叉片铆钉孔(2d2)的位置与连接块铆钉孔(2a5)的位置对应，在拨叉片(2d)两臂的左边有弯折段(2d3)；外挡板(2e)和内挡板(2f)是两个矩形薄板，在外挡板(2e)和内挡板(2f)上有两个贯通的挡板铆钉孔，挡板铆钉孔的位置与连接块铆钉孔(2a5)的位置对应；角位移传感器(1)的输出轴位于连接块(2a)的输出轴安装孔(2a2)内，输出轴紧固螺钉(2b)穿过连接块(2a)的螺钉过孔后拧进螺纹孔内，将连接块(2a)与角位移传感器(1)的输出轴连接为整体；一个拨叉片(2d)的右边缘位于在连接块(2a)的缺口(2a6)处，该拨叉片(2d)的下表面与缺口(2a6)处的水平面贴合，内挡板(2f)位于该拨叉片(2d)的上表面上，该拨叉片(2d)的弯折段(2d3)向下弯折，另一个拨叉片(2d)位于内挡板(2f)的上面，该另一个拨叉片(2d)的弯折段(2d3)向上弯折，外挡板(2e)位于该另一个拨叉片(2d)的上面，通过2个铆钉(2c)将连接块(2a)、2个拨叉片(2d)、内挡板(2f)和外挡板(2e)铆接为整体，2个拨叉片(2d)相对于角位移传感器(1)输出轴的轴线对称；保护罩(3)是一个圆筒，在保护罩(3)的左端面上有一个环形凸台，保护罩(3)的内孔为三段台阶孔，左段孔的内径大于中段孔的内径，中段孔的内径小于右段孔的内径，在保护罩(3)中段孔和右段孔的台阶端面上有一个沿右段孔的直径方向伸展、沿轴向贯通的让位槽，该让位槽沿径向的长度等于保护罩(3)内孔右段孔的孔径，保护罩(3)的右端面与角位移传感器(1)法兰(1a)的左端面贴合并通过螺钉连接为整体，保护罩(3)的轴线与角位移传感器(1)的轴线共线；端盖(4)是一个带有中心孔的圆板，端盖(4)通过端盖螺钉(5)固定在保护罩(3)的左端面上，端盖(4)的中心孔为左段内径小于右段的台阶孔，端盖(4)中心孔的右段孔套在保护罩(3)的环形凸台上并保持间隙配合；引出轴(6)是中部带有一个引出轴挡环的圆柱轴，在引出轴(6)靠近右端的位置有一个径向贯通的销轴孔，销轴(7)插入上述销轴孔内并保持过盈配合，销轴(7)的两端从上述销轴孔伸出，销轴(7)的长度小于保护罩(3)内孔中让位槽的长度，销轴(7)的直径小于保护罩(3)内孔中让位槽的宽度，引出轴(6)上引出轴挡环的外径大于保护罩(3)中段孔的内径并小于保护罩(3)左段孔的内径，引出轴(6)上引出轴挡环位于保护罩(3)的左段孔内，引出轴(6)的右端伸进保护罩(3)右段孔内，进入拨叉片(2d)的叉口内，销轴(7)嵌入2个拨叉片(2d)形成的“Y”形口中并被2个拨叉片(2d)夹紧，引出轴(6)的左端穿过端盖(4)的中心孔向左伸出，并与端盖(4)的中心孔保持间隙配合。