CN107643062A - 一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，该线位移检测装置将轴的旋转伸缩运动转化为线性运动，从而对其进行线位移接触式检测，解决了旋转伸缩轴的线位移不便检测的问题，巧妙利用连杆、轴承等结构实现功能，结构紧凑可靠，为具有余度功能的传动结构的小型化提供技术支撑。

Description

一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置
技术领域
本发明涉及一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，可应用于航空、航天等需要检测旋转伸缩轴的线位移的高可靠伺服系统中，属于机电伺服领域。
背景技术
机电作动器因传动精度高，响应速度快和易于维护等优点被广泛应用在伺服领域。机电作动器在工作时需要进行线位移闭环控制，通常使用板片式线位移传感器、LVDT式传感器等采集机电作动器线位移信号，这类型简单的线位移传感器只能对直线运动的轴进行线位移检测。随着机电作动器种类增多，结构复杂化，有时因为输出形式和结构布局的原因，需要测量边转动边伸缩的轴的线位移信号，传统的简单的位移传感器已经不能满足这样的检测要求。
发明内容
本发明的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，为伺服系统提供更可靠的线位移信号反馈。
本发明的技术解决方案：
一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，包括旋转伸缩轴、第一轴承、第一轴用弹性挡圈、传感器连杆、小端盖、第二轴承、第二轴用弹性挡圈、第二连杆、关节轴承、冗余传感器、传感器安装座和传感器盖板，
旋转伸缩轴与第一轴承的内圈连接，第一轴用弹性挡圈安装在旋转伸缩轴的沟槽内，限制第一轴承内圈的移动；第一轴承的外圈与传感器连杆的内圆面连接，并通过小端盖压紧，小端盖固定在传感器连杆的端面上；第二轴承的内圈与传感器连杆顶端的圆面配合；
第二轴用弹性挡圈安装在传感器连杆的沟槽内，压紧第二轴承的内圈，限制其轴向移动，第二轴承的外圈与传感器壳体的滑槽间隙配合，使得第二轴承可以在传感器壳体的滑槽内滑动，限制传感器连杆随着旋转伸缩轴旋转；第二连杆安装到传感器连杆的顶端，第二连杆两内孔内安装有两个关节轴承；冗余传感器的测杆与关节轴承内圈配合，并固连到关节轴承上；
传感器安装座安装在传感器安装壳体上，冗余传感器固定在传感器安装座上，两套冗余传感器并联布置，冗余传感器的测杆可随着第二连杆的移动在冗余传感器壳体内滑动；传感器盖板通安装到传感器安装壳体上，对线位移检测装置进行密封。
传感器连杆顶端加工有圆形凸台，凸台上有螺纹孔，第二连杆下端开有圆形沉槽，第二连杆通过下端的圆形沉槽与传感器连杆的圆形凸台配合，左端由孔内台阶定位，右端由金属压边成形定位。
第一轴承内圈与旋转伸缩轴过渡配合，使二者之间没有相关运动，第一轴承外圈与传感器连杆内圆面间隙配合。
冗余传感器的测杆与关节轴承间隙配合，并通过螺母垫圈组件紧固，使冗余传感器的测杆与关节轴承内圈没有相对运动。
旋转伸缩轴可以带动传感器连杆做线性运动，旋转伸缩轴与传感器连杆之间也可以相对转动；传感器连杆通过第一轴承在滑槽内滑动，从而限制传感器连杆的转动。
传感器连杆与两套冗余传感器通过关节轴承及螺母垫圈组件连接，冗余传感器通过传感器安装座安装在壳体上，旋转伸缩轴的旋转直线运动转化为冗余传感器杆的伸缩运动，冗余传感器输出两路电信号，得到旋转伸缩轴的线位移信号。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明通过旋转伸缩轴的旋转运动，将旋转伸缩运动转化为线性运动，从而对其进行线位移接触式检测，解决了旋转伸缩轴的线位移不便检测的问题，巧妙利用连杆、轴承等结构实现功能，结构紧凑可靠，为具有余度功能的传动结构的小型化提供技术支撑；
(2)本发明将两套LVDT线位移传感器并联布置，输出两路线位移信号，具有双余度功能；
(3)本发明所述的线位移检测装置具有轴向伸出防撞功能，旋转伸缩轴缩回时，可以通过作动器外部结构限制轴向位置，减小对传感器的冲击；旋转伸缩轴伸出时，如果达到极限位置，第一轴承的内圈与防撞块接触，吸收冲击，从而保护传感器，提高检测装置的可靠性。
附图说明
图1为本发明装置二维图；
图2为本发明内部连接关系示意图一；
图3为本发明内部连接关系示意图二；
图4为本发明装置三维图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1、图4所示，本发明提供的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，包括：旋转伸缩轴1、第一轴承2、轴用弹性挡圈3、传感器连杆4、第二连杆9、螺钉组件10、关节轴承11、螺母垫圈组件12、冗余传感器13、第一传感器安装座14等组成。
旋转伸缩轴1与第一轴承2的内圈连接，轴用弹性挡圈3安装在旋转伸缩轴1的沟槽内，限制第一轴承内圈的移动；第一轴承2的外圈与传感器连杆4的内圆面连接，并通过小端盖5压紧，螺钉组件6将小端盖5 固定在传感器连杆4的端面上；第二轴承7的内圈与传感器连杆4顶端的圆面配合，第二轴用弹性挡圈8安装在传感器连杆4的沟槽内，压紧第二轴承7的内圈，限制其轴向移动，第二轴承7的外圈与传感器壳体19的滑槽间隙配合，这样，第二轴承7可以在传感器壳体19的滑槽内滑动，限制传感器连杆4随着旋转伸缩轴1旋转；
第二连杆9通过螺钉组件10安装到传感器连杆4的顶端，第二连杆9 两内孔内安装有两个关节轴承11；冗余传感器13的测杆与关节轴承11 内圈配合，并通过螺母垫圈组件12固连到关节轴承11上；第一传感器安装座14、第二传感器安装座15和第三传感器安装座16分别通过螺钉组件20安装到传感器安装壳体19上，冗余传感器13固定在上述三个传感器安装座上，冗余传感器13的测杆可以随着第二连杆9的移动在冗余传感器13壳体内滑动；传感器盖板17通过螺钉组件18安装到传感器安装壳体19上，对线位移检测装置起密封作用；
2如图2、图3所示，对本发明内部零件的连接方式作以下说明：小端盖5通过止口与传感器连杆4的端面连接，压紧第一轴承2的外圈，并通过螺钉组件6紧固；传感器连杆4顶端加工有圆形凸台，凸台上有螺纹孔，第二连杆9下端有圆形沉槽，第二连杆9通过下端的圆形沉槽与传感器连杆4的圆形凸台配合，左端由孔内台阶定位，右端由金属压边成形定位；传感器连杆4上端平面加工有双圆孔，孔内压装2个关节轴承，并通过螺母垫圈组件12紧固；
第一轴承2内圈与旋转伸缩轴1过渡配合，保证二者之间没有相关运动，第一轴承2外圈与传感器连杆4内圆面微间隙配合，方便装配；冗余传感器测杆与关节轴承11微间隙配合，并通过螺母垫圈组件12紧固，保证冗余LVDT传感器测杆与关节轴承11内圈没有相对运动，从而确保线位移采集的准确性。
本发明使得线位移检测装置能对旋转伸缩轴这种特殊的输出方式进行线位移检测，并且具备一定的容错能力，拓宽线位移传感器的应用领域，并为伺服系统提供更可靠的线位移信号反馈。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明意图也包含这些改动和变型在内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，包括旋转伸缩轴(1)、第一轴承(2)、第一轴用弹性挡圈(3)、传感器连杆(4)、小端盖(5)、第二轴承(7)、第二轴用弹性挡圈(8)、第二连杆(9)、关节轴承(11)、冗余传感器(13)、传感器安装座和传感器盖板(17)，
旋转伸缩轴(1)与第一轴承(2)的内圈连接，第一轴用弹性挡圈(3)安装在旋转伸缩轴(1)的沟槽内，限制第一轴承(2)内圈的移动；第一轴承(2)的外圈与传感器连杆(4)的内圆面连接，并通过小端盖(5)压紧，小端盖(5)固定在传感器连杆(4)的端面上；第二轴承(7)的内圈与传感器连杆(4)顶端的圆面配合；
第二轴用弹性挡圈(8)安装在传感器连杆(4)的沟槽内，压紧第二轴承(7)的内圈，限制其轴向移动，第二轴承(7)的外圈与传感器壳体(19)的滑槽间隙配合，使得第二轴承(7)可以在传感器壳体(19)的滑槽内滑动，限制传感器连杆(4)随着旋转伸缩轴(1)旋转；第二连杆(9)安装到传感器连杆(4)的顶端，第二连杆(9)两内孔内安装有两个关节轴承(11)；冗余传感器(13)的测杆与关节轴承(11)内圈配合，并固连到关节轴承(11)上；
传感器安装座安装在传感器安装壳体(19)上，冗余传感器(13)固定在传感器安装座上，两套冗余传感器(13)并联布置，冗余传感器(13)的测杆可随着第二连杆(9)的移动在冗余传感器(13)壳体内滑动；传感器盖板(17)通安装到传感器安装壳体(19)上，对线位移检测装置进行密封。
2.如权利要求1所述的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，传感器连杆(4)顶端加工有圆形凸台，凸台上有螺纹孔，第二连杆(9)下端开有圆形沉槽，第二连杆(9)通过下端的圆形沉槽与传感器连杆(4)的圆形凸台配合，左端由孔内台阶定位，右端由金属压边成形定位。
3.如权利要求1所述的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，第一轴承(2)内圈与旋转伸缩轴(1)过渡配合，使二者之间没有相关运动，第一轴承(2)外圈与传感器连杆(4)内圆面间隙配合。
4.如权利要求1所述的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，冗余传感器(13)的测杆与关节轴承(11)间隙配合，并通过螺母垫圈组件(12)紧固，使冗余传感器(13)的测杆与关节轴承(11)内圈没有相对运动。
5.如权利要求1所述的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，旋转伸缩轴(1)可以带动传感器连杆(4)做线性运动，旋转伸缩轴(1)与传感器连杆(4)之间也可以相对转动；传感器连杆(4)通过第一轴承(2)在滑槽内滑动，从而限制传感器连杆(4)的转动。
6.如权利要求1所述的一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，其特征在于，传感器连杆(4)与两套冗余传感器(13)通过关节轴承及螺母垫圈组件连接，冗余传感器(13)通过传感器安装座安装在壳体上，旋转伸缩轴(1)的旋转直线运动转化为冗余传感器(13)杆的伸缩运动，冗余传感器(13)输出两路电信号，得到旋转伸缩轴(1)的线位移信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109341505A (zh) * 2018-09-28 2019-02-15 北京精密机电控制设备研究所 一种作动器用lvdt传感器安装结构
CN111140592A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种两余度直线位移传感器机械式防扭装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019057C1 (zh) * 1990-06-15 1991-10-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
WO2007087914A1 (de) * 2006-01-16 2007-08-09 Continental Automotive Gmbh Stelleinrichtung, insbesondere für eine kraftfahrzeug-feststellbremse
CN202485651U (zh) * 2011-12-16 2012-10-10 铜陵科达车辆装备有限责任公司 液压缸活塞行程的位移检测装置
CN105466375A (zh) * 2015-08-13 2016-04-06 闽西职业技术学院 一种端面凸轮升程检测设备
CN205715056U (zh) * 2016-04-25 2016-11-23 天津优瑞纳斯液压机械有限公司 一种具有位移传感器的耐用旋转伸缩器
CN205918684U (zh) * 2016-04-25 2017-02-01 天津优瑞纳斯液压机械有限公司 一种具有外置位移传感器的耐用水冷式旋转伸缩器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019057C1 (zh) * 1990-06-15 1991-10-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
WO2007087914A1 (de) * 2006-01-16 2007-08-09 Continental Automotive Gmbh Stelleinrichtung, insbesondere für eine kraftfahrzeug-feststellbremse
CN202485651U (zh) * 2011-12-16 2012-10-10 铜陵科达车辆装备有限责任公司 液压缸活塞行程的位移检测装置
CN105466375A (zh) * 2015-08-13 2016-04-06 闽西职业技术学院 一种端面凸轮升程检测设备
CN205715056U (zh) * 2016-04-25 2016-11-23 天津优瑞纳斯液压机械有限公司 一种具有位移传感器的耐用旋转伸缩器
CN205918684U (zh) * 2016-04-25 2017-02-01 天津优瑞纳斯液压机械有限公司 一种具有外置位移传感器的耐用水冷式旋转伸缩器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109341505A (zh) * 2018-09-28 2019-02-15 北京精密机电控制设备研究所 一种作动器用lvdt传感器安装结构
CN111140592A (zh) * 2019-12-25 2020-05-12 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种两余度直线位移传感器机械式防扭装置
CN111140592B (zh) * 2019-12-25 2022-07-05 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种两余度直线位移传感器机械式防扭装置

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