CN108426550A - 一种液粘调速离合器的活塞位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液粘调速离合器的活塞位移测量装置。包括位移传感器和滑环组件，液粘调速离合器活塞和液粘调速离合器被动盘之间为弹簧位移容腔，液粘调速离合器活塞在弹簧位移容腔中移动；位移传感器通过螺纹安装在液粘调速离合器被动盘外部并不与液粘调速离合器被动盘内部的油液接触；位移传感器经滑环组件引出连接到液粘调速离合器外部。本发明通过改进液粘离合器被动轴、被动盘和活塞的结构，达到将随轴高速旋转的位移传感器所采集到的信号直接输出和传感器防油的效果。

Description

一种液粘调速离合器的活塞位移测量装置

技术领域

本发明涉及一种位移测量装置，尤其涉及一种位移传感器需随轴高速转动且需防油的液粘调速离合器中活塞的位移测量装置，也可以适用于常规方法行不通的其它量测量。

背景技术

液粘调速离合器是根据牛顿内摩擦定律，通过油液的剪切作用来传递动力的传动装置，可通过改变油膜厚度即控制油缸的活塞位置来调节其力矩输出的大小。传统液粘调速离合器无法对控制油缸的活塞位移进行精确检测，导致其控制性能受到制约，难以满足一般工业领域的传动特性要求。测量液粘调速离合器控制活塞的位移来反映油膜厚度的变化，建立油膜厚度与力矩输出的关系，对液粘调速离合器传动性能的改善意义重大。但是由于所采用的位移传感器防护等级为IP67，传感器直接与控制油缸高压腔液压油接触极易造成传感器损坏，故需对传感器进行防油设计；另外传感器安装在高速旋转的被动盘上，难以将测得的位移信号直接输出，故需对液粘调速离合器的活塞、被动盘及被动轴的结构进行改进。

发明内容

为了克服上述的位移传感器防油和将传感器测得的信号直接输出的技术问题，本发明的目的在于提出了一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，改进液粘调速离合器活塞、被动盘和被动轴的结构使位移传感器避免与控制油缸高压腔液压油直接接触，引入导电滑环使位移传感器所测得的位移信号能够直接输出，而且结构简单，成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括液粘调速离合器活塞、液粘调速离合器被动轴和液粘调速离合器被动盘，所述液粘调速离合器被动盘与液粘调速离合器被动轴通过内六角螺栓同轴固定连接，还包括位移传感器和滑环组件，液粘调速离合器活塞和液粘调速离合器被动盘之间为弹簧位移容腔，液粘调速离合器活塞在弹簧位移容腔中移动；位移传感器通过螺纹安装在液粘调速离合器被动盘外部并不与液粘调速离合器被动盘内部的高压油液接触；位移传感器经滑环组件引出连接到液粘调速离合器外部。

本发明现有的位移传感器均是安装在液粘调速离合器被动盘内部，周围充斥油液，被油液空间包裹，使得位移传感器所检测到的液粘调速离合器活塞移动位移测量不准确。

所述的液粘调速离合器被动盘的侧壁开有安装通孔，位移传感器通过螺纹套装连接到安装通孔的外端，液粘调速离合器活塞在与安装通孔对应的外侧壁处增设置有伸出凸轴，伸出凸轴伸入到安装通孔的内端；

所述的滑环组件包括导线、滑环转子、转子电源环、转子接地环、转子信号环、滑环定子、定子电源环、定子接地环、定子信号环和止转片；滑环转子通过紧定螺钉同轴套装固定在液粘调速离合器被动轴外，滑环定子通过止转片连接到液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，滑环定子套装于滑环转子外；滑环转子的外周面沿轴向间隔布置有转子电源环、转子接地环和转子信号环，滑环定子的内周面沿轴向间隔布置有定子电源环、定子接地环和定子信号环，转子电源环、转子接地环和转子信号环分别位于与定子电源环、定子接地环和定子信号环对应的同一圆周面上，位移传感器经穿设于液粘调速离合器被动轴中的导线连接到转子电源环、转子接地环和转子信号环。

所述的伸出凸轴和安装通孔之间通过密封环密封连接。

所述安装通孔旁的液粘调速离合器被动盘外侧壁开有透气孔，透气孔用于连通位移传感器和伸出凸轴之间的安装通孔内部空间与液粘调速离合器被动盘的外界。

所述的液粘调速离合器被动轴中预留有用于导线穿过的内部通道，随被动轴轴旋转的滑环转子上的转子电源环、转子接地环和转子信号环通过导线经由内部通道与位移传感器相连。

所述止转片下端通过销轴和螺母安装在液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，上端通过螺钉安装连接滑环定子上。

本发明的有益效果是：

本发明通过设置活塞伸出杆、液粘调速离合器被动盘上的传感器安装通孔、透气孔以及密封环达到了防止传感器接触高压腔液压油的防油效果；通过采用导电滑环可以将安装在高速旋转的被动盘上的位移传感器所采集的信号直接输出。

附图说明

图1是本发明整机结构图；

图2是液粘调速离合器被动轴的剖面图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图2的C-C剖视图；

图5是液粘调速离合器活塞和传感器处的局部放大图；

图6是图2的A-A剖视图。

图中：1、液粘调速离合器活塞，2、液粘调速离合器被动盘，2a、位移传感器安装通孔，2b、透气孔，3、密封环，4、位移传感器，5、导线，6、液粘调速离合器被动轴，6a、导线孔，6b、导线输出孔，6c、导线输入孔，7、滑环转子，8、转子电源环，9、转子接地环，10、转子信号环，11、导电滑环定子，12、定子电源环，13、定子接地环，14、定子信号环，15、止转片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明具体实施包括液粘调速离合器活塞1、液粘调速离合器被动轴6、液粘调速离合器被动盘2、位移传感器4和滑环组件，液粘调速离合器被动盘2与液粘调速离合器被动轴6通过内六角螺栓同轴固定连接，液粘调速离合器活塞1在液粘调速离合器被动盘2和液粘调速离合器外环套壳之间的弹簧位移容腔内；液粘调速离合器活塞1和液粘调速离合器被动盘2之间为弹簧位移容腔，液粘调速离合器活塞1在弹簧位移容腔中移动；位移传感器4通过螺纹安装在液粘调速离合器被动盘2外部并不与液粘调速离合器被动盘2内部的油液接触；位移传感器4经滑环组件引出连接到液粘调速离合器外部。

具体实施中，液粘调速离合器被动盘2与被动轴6通过M10内六角螺栓连接使被动盘1带动被动轴高速旋转，液粘调速离合器活塞1与被动盘2之间为高压弹簧位移容腔，活塞1在高压弹簧位移容腔中移动，滑环转子7通过紧定螺钉固定在被动轴6上，使之与其一起高速旋转。

如图5所示，液粘调速离合器被动盘2的侧壁开有安装通孔，安装通孔平行于液粘调速离合器被动轴6，安装通孔外端的内壁带有内螺纹，安装通孔内端的内壁为光孔，位移传感器4通过螺纹套装连接到安装通孔的外端，液粘调速离合器活塞1在与安装通孔对应的外侧壁处增设置有伸出凸轴2a，伸出凸轴 2a伸入到安装通孔的内端。

伸出凸轴2a截面尺寸与被动盘上传感器安装通孔的尺寸相同，伸出杆长度保证伸出杆始终不离开安装通孔。伸出凸轴2a和安装通孔之间通过密封环3密封连接以防止高压液压油进入安装孔与传感器相接触。并且，如图6所示，安装通孔旁的液粘调速离合器被动盘2外侧壁开有透气孔2b，透气孔为沉孔，透气孔2b用于连通位移传感器4和伸出凸轴之间的安装通孔内部空间与液粘调速离合器被动盘2的外界，以保证孔内外压相同,故可以达到位移传感器4防油的效果。

液粘调速离合器活塞1伸出凸轴和位移传感器4的探头端均伸进液粘调速离合器被动盘2的传感器安装孔中，这样液粘调速离合器活塞1位移的测量就转换为伸出凸轴位移的测量，位移传感器4在未被油液充斥下能检测伸出凸轴的位移，并通过密封环3防止液粘调速离合器被动盘2内的压力油进入安装通孔中，起到位移传感器4防油的作用，在安装孔旁打一个透气孔，保证安装孔内外压相同的效果，使得检测更准确。

如图1所示，滑环组件包括导线5、滑环转子7、转子电源环8、转子接地环9、转子信号环10、滑环定子11、定子电源环12、定子接地环13、定子信号环14和止转片15；滑环转子7通过紧定螺钉同轴套装固定在液粘调速离合器被动轴6外，滑环定子11通过止转片15连接到液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，滑环定子11套装于滑环转子7外；止转片15下端通过销轴和螺母安装在液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，上端通过螺钉安装连接滑环定子11 上，使得滑环定子11始终保持固定状态。

如图1所示，滑环转子7的外周面沿轴向间隔布置有转子电源环8、转子接地环9和转子信号环10，滑环定子11的内周面沿轴向间隔布置有定子电源环 12、定子接地环13和定子信号环14，转子电源环8、转子接地环9和转子信号环10分别与定子电源环12、定子接地环13和定子信号环14对应，转子电源环 8、转子接地环9和转子信号环10分别位于与定子电源环12、定子接地环13和定子信号环14对应的同一圆周面上，位移传感器4经穿设于液粘调速离合器被动轴6中的导线5连接到转子电源环8、转子接地环9和转子信号环10。

液粘调速离合器被动轴6中预留有用于导线5穿过的内部通道，随被动轴6 轴旋转的滑环转子7上的转子电源环8、转子接地环9和转子信号环10通过导线5经由内部通道与位移传感器4相连。内部通道如图2-4所示，内部通道包括导线输入孔6c、导线孔6a和导线输出孔6b，液粘调速离合器被动轴设置有导线孔6a，从被动轴大端打孔至导线输出孔6b，同时设置有导线输入孔6c，导线输入孔6c在导线输出孔6b右侧152mm，只要位置布置合理方便穿线即可。导线 5穿过被动轴中导线输入孔6c、导线孔6a和导线输出孔6b与转子上的导电滑环相连。

离合器工作时，位移传感器4检测液粘调速离合器活塞1的位移并转化为电信号，电信号通过导线5分别与滑环转子7上的转子电源环8、转子接地环9 和转子信号环10对应相连，同时滑环转子7随液粘调速离合器被动轴6旋转，转子电源环8、转子接地环9和转子信号环10通过滑环组件分别与滑环定子11 上的定子电源环12、定子接地环13和定子信号环14在转动中经导电滑环电连接，最后由滑环定子11的定子信号环14进行信号输出。

综上所述，本发明通过设置活塞伸出杆、液粘调速离合器被动盘上的传感器安装通孔、透气孔以及密封环达到了防止传感器接触高压液压油的防油效果；通过采用导电滑环可以将安装在高速旋转的被动盘上的位移传感器所采集的信号直接输出。

本说明书陈述的内容只是对发明构思的实现形式的例举，本发明的保护范围不应当被视为只局限于实例所示的具体方式，而应当涉及于本领域技术人员根据本发明构思所能够思考到的等同技术方案。

Claims (6)

1.一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，包括液粘调速离合器活塞(1)、液粘调速离合器被动轴(6)和液粘调速离合器被动盘(2)，液粘调速离合器被动盘(2)与液粘调速离合器被动轴(6)通过内六角螺栓同轴固定连接，其特征在于：还包括位移传感器(4)和滑环组件，液粘调速离合器活塞(1)和液粘调速离合器被动盘(2)之间为弹簧位移容腔，液粘调速离合器活塞(1)在弹簧位移容腔中移动；位移传感器(4)通过螺纹安装在液粘调速离合器被动盘(2)外部并不与液粘调速离合器被动盘(2)内部的油液接触；位移传感器(4)经滑环组件引出连接到液粘调速离合器外部。

2.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，其特征在于：所述的液粘调速离合器被动盘(2)的侧壁开有安装通孔，位移传感器(4)通过螺纹套装连接到安装通孔的外端，液粘调速离合器活塞(1)在与安装通孔对应的外侧壁处增设置有伸出凸轴，伸出凸轴伸入到安装通孔的内端；所述的滑环组件包括导线(5)、滑环转子(7)、转子电源环(8)、转子接地环(9)、转子信号环(10)、滑环定子(11)、定子电源环(12)、定子接地环(13)、定子信号环(14)和止转片(15)；滑环转子(7)通过紧定螺钉同轴套装固定在液粘调速离合器被动轴(6)外，滑环定子(11)通过止转片(15)连接到液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，滑环定子(11)套装于滑环转子(7)外；滑环转子(7)的外周面沿轴向间隔布置有转子电源环(8)、转子接地环(9)和转子信号环(10)，滑环定子(11)的内周面沿轴向间隔布置有定子电源环(12)、定子接地环(13)和定子信号环(14)，转子电源环(8)、转子接地环(9)和转子信号环(10)分别位于与定子电源环(12)、定子接地环(13)和定子信号环(14)对应的同一圆周面上，位移传感器(4)经穿设于液粘调速离合器被动轴(6)中的导线(5)连接到转子电源环(8)、转子接地环(9)和转子信号环(10)。

3.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，其特征在于：所述的伸出凸轴和安装通孔之间通过密封环(3)密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，其特征在于：所述安装通孔旁的液粘调速离合器被动盘(2)外侧壁开有透气孔，透气孔用于连通位移传感器(4)和伸出凸轴之间的安装通孔内部空间与液粘调速离合器被动盘(2)的外界。

5.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，其特征在于：所述的液粘调速离合器被动轴(6)中预留有用于导线(5)穿过的内部通道，随被动轴(6)轴旋转的滑环转子(7)上的转子电源环(8)、转子接地环(9)和转子信号环(10)通过导线(5)经由内部通道与位移传感器(4)相连。

6.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器活塞位移测量装置，其特征在于：所述止转片(15)下端通过销轴和螺母安装在液粘调速离合器壳体延伸出的支架上，上端通过螺钉安装连接滑环定子(11)上。