CN110848206A - 位置测量系统及作动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位置测量系统，包括位置感应端，连接活塞杆，能够随活塞杆一起沿活塞杆的轴向运动；位置测量端，与缸体连接，用于测量与位置感应端之间的距离；导正装置，连接位置感应端与活塞杆，能够使得位置感应端相对于活塞杆转动；应用本发明的位置测量系统，能够有效减少位置感应端的磨损，本发明还提供了一种作动系统。

Description

位置测量系统及作动系统

技术领域

本发明涉及伺服作动系统领域，特别涉及一种位置测量系统及具有其的作动系统。

背景技术

现有的飞行模拟机作动筒中，其活塞杆不但需要做伸缩运动，同时还需要相对筒体轴向做旋转运动，因此，传统飞行模拟机作动筒位置传感器机构选择安装在筒体内部轴心位置；由于活塞杆伸缩过程中会产生大量热量，位于作动筒内部的位置传感器会产生温升，造成了位置传感器故障率提高。

为此，现有技术提出了一种用于作动筒的位置传感器，其位于作动筒缸体的外侧，位置传感器对应的位置感应端与活塞杆固定连接；由于飞行模拟机作动筒的活塞杆不仅会在缸体中伸缩，还会旋转，位置感应端部分受到活塞杆转动的作用会产生与轨道的偏心摩擦，影响测量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种位置测量系统及具有其的作动系统，能够使得活塞杆发生转动时减小位置感应端的偏心滑动。

根据本发明的第一方面，一种位置测量系统，包括：位置感应端，连接活塞杆，能够随活塞杆一起沿活塞杆的轴向运动；位置测量端，与缸体连接，用于测量与位置感应端之间的距离；导正装置，连接位置感应端与活塞杆，能够使得位置感应端相对于活塞杆转动。

进一步地，导正装置包括：固定部，用于与活塞杆固定连接；第二滑槽，设置在固定部上远离固定部与活塞杆固定位置的一边；第二滑块，位于第二滑槽内并能够沿第二滑槽的延伸方向滑动；第二滑块用于与位置感应端固定连接。

进一步地，第二滑槽开口处设置有第一缩口结构，第一缩口结构用于阻止第二滑块从第二滑槽中脱出。

进一步地，第二滑槽沿圆形或弧形轨迹延伸，圆形或弧形轨迹的圆心与活塞杆的中心轴重合。

进一步地，导正装置还包括连接块，连接块的第一端与第一滑块连接，连接块的第二端与第二滑块连接。

进一步地，连接块的第一端连接有多个第一滑块。

进一步地，导正装置还包括滑动板，滑动板连接第一滑块于连接孔。

进一步地，导正装置还包括保护罩，保护罩扣合在第二滑槽上，保护罩上设置有开口，连接块穿过开口设置。

进一步地，开口远离第二滑槽的一侧设置有第二缩口结构，第二缩口结构能够阻止连接块脱出。

根据本发明的另一方面，一种作动系统，包括上述的位置测量系统，还包括还包括作动筒，作动筒包括缸体和在缸体中滑动的活塞杆。

应用本发明的位置测量系统，由于位置感应端能与活塞杆相对转动，当活塞杆滑动并发生转动时，导正装置能够在带动位置感应端滑动的同时自发将位置感应端滑动的轨迹向着活塞杆滑动的轨迹修正，使得位置感应器的偏心滑动减少，有效减少位置感应器的磨损。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的作动系统的轴测图；

图2为本发明实施例的作动系统的俯视图；

图3是图2中C-C方向的剖视图；

图4是本发明实施例中的导正装置的轴侧图；

图5是本发明实施例中的导正装置的仰视图；

图6是图5中B-B方向的剖视图；

图7是图6中A处的放大图。

上述附图包含以下附图标记：

标号	名称
		100	作动筒
110	缸体
		120	活塞杆
200	位置感应系统
		210	位置测量端
220	位置感应端
		230	第一滑块
240	第一滑槽
		250	第一连杆
260	第二连杆
		270	定位组件
300	导正装置
		310	固定部
320	第二滑槽
		330	第二滑块
340	连接块
		350	保护罩
360	滑动板

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本实施例提供了一种作动系统，由作动筒100、位置感应系统20 0和导正装置300组成，其中位置感应系统200和导正装置300共同构成了位置测量系统。

其中，作动筒100包括缸体110和在缸体110中滑动的活塞杆120组成。

如图1-图3所示，位置感应系统200包括：第一滑槽240，与缸体110固定连接，并沿活塞杆120滑动方向延伸；第一滑块230，部分位于第一滑槽240中，能够与活塞杆120一起滑动；位置感应端220，与第一滑块230固定连接；位置测量端210，用于与缸体110固定连接，用于探测位置感应端220运动的位置。

其中，可以采用位置感应端充当位置感应端220，并使用磁致伸缩位移传感器担任位置测量端210，利用磁致伸缩远离测量活塞杆的位移，也可使用光电传感器充当位置测量端210。

由于位置感应端220是固定在第一滑块230上随活塞杆120一起滑动，而第一滑块230是在第一滑槽240的约束下滑动，可以有效保证位置感应端220滑动时沿导轨的延伸方向即活塞杆120滑动方向滑动，减少由于位置感应端220偏心滑动造成的磨损。

其中，第一滑块230可以通过多种方式与活塞杆120一起滑动，例如通过磁铁吸附活塞杆120与第一滑块230，通过连杆连接第一滑块230与活塞杆120等。

如图1-图2所示，第一滑块230与活塞杆120通过第二连杆260连接，使得第一滑块230能够与活塞杆120同步滑动。

进一步地，为了保证第二连杆260的稳定性，减少第二连杆260在牵引过程中的压杆变形，可以在缸体110上固定定位组件270，定位组件270位于第二连杆260延伸方向的一侧与第二连杆260抵接。

为了能够减少第二连杆260朝向其滑动方向的两侧的压杆变形，可以在第二连杆260延伸方向的两侧均设置定位组件270。

如图1-图3所示，为了进一步保证位置感应端220运动轨迹与活塞杆120 滑动轨迹的重合度，增加位置传感器的测量准确性，可以在位置传感系统中增设与缸体110固定连接的第一连杆250，位置感应端220套设第一连杆250并能够相对于第一连杆250滑动。

其中，为了减小位置感应端220相对于位置传感器的偏心运动，保证位置传感器的测量准确，可以将第一连杆250的轴线设置为与位置传感器的轴线重合。

如图1、图3所示，为了减小由于滑轨变形造成的位置感应端220滑动轨迹偏差，进一步防止作动筒100内热量传递过多至位置感应端220处使得位置感应端220退磁的情况，第一连杆250与缸体110位于第一滑槽240的两侧，第一滑槽240紧贴缸体110设置。

进一步地，为了增加位置感应系统200的量程，可以将位置测量端210设置在第一滑槽240远离活塞杆120的一端，使得位置感应端220伴随第一滑块230 滑动的距离尽可能大。

如图1-图3所示，为了在减少活塞杆120发热对测量精度的影响的同时，便于将位置感应系统200拆换，方便维修，可以将位置感应系统200设置在缸体 110外部。

如图1-图7所示，作动系统还包括了位置测量系统，位置测量系统包括位置感应端220，连接活塞杆120，能够随活塞杆120一起沿活塞杆120的轴向运动；位置测量端210，与缸体110连接，用于测量与位置感应端220之间的距离；导正装置300，连接位置感应端220与活塞杆120，能够使得位置感应端220相对于活塞杆120转动。

应用本实施例的位置测量系统，由于位置感应端220能够在与活塞杆120 相对转动，当活塞杆120滑动并发生转动时，导正装置300能够在带动位置感应端220滑动的同时自发将位置感应端220滑动的轨迹向着活塞杆120滑动的轨迹修正，使得位置感应器220的偏心滑动减少，有效减少位置感应端220的磨损。

其中，导正装置300能够通过多种方式实现带动位置感应端220滑动的同时自发将位置感应端220滑动的轨迹向着活塞杆120滑动的轨迹修正，例如设置一根连杆，连杆一端与活塞杆120铰接，另一端与位置感应端220铰接，或者增设一滚动轴承，轴承的其中一个滚子与活塞杆120连接，另一个滚子与位置感应端 220连接等。

其中，导正装置300包括固定部310，用于与活塞杆120固定连接；第二滑槽320，设置在固定部310上远离固定部310与活塞杆120固定位置的一边；第二滑块330，位于第二滑槽320内并能够沿第二滑槽320的延伸方向滑动；第二滑块330用于与位置感应端220固定连接。

由于与位置感应端220固定连接的第二滑块330能够在第二滑槽320内滑动，当固定部310与活塞杆120一通发生转动时，第二滑块330在第二滑槽320 内发生滑动，使得位置感应端220的滑动方向与活塞杆120的滑动方向的夹角减小，进而有效减少位置感应端220的偏心滑动，使得位置感应端220的偏心摩擦减小。

具体地，可以将第二滑块330通过第二连杆260与第一滑块230连接。

如图6、图7所示，第二滑槽320开口处设置有第一缩口结构，第一缩口结构用于阻止第二滑块330从第二滑槽320中脱出。

如图5所示，为了保证在活塞杆120转动的过程中，第二连杆260受到的弯矩被有效减小甚至消除，可以将第二滑槽320设置为沿圆形或弧形轨迹延伸，圆形或弧形轨迹的圆心与活塞杆120的中心轴重合；当活塞杆120发生转动时，第二滑块330能够在圆形或弧形滑轨中滑动，使得第二连杆260受到的弯矩大大减小甚至消除。

为了更好地连接第二滑块330与第二连杆260，导正装置300还包括连接块 340，连接块340的第一端与第一滑块230连接，连接块340的第二端与第二滑块330连接。

为了防止单个第二滑块330在第二滑槽320中容易产生偏转导致卡死的情况，可以在连接块340的第一端固定多个第二滑块330。

为了方便更换不同规格的连接板，导正装置300还包括滑动板360，滑动板 360连接第一滑块230于连接孔；当需要更换连接板时，只需断开连接板与滑动板360的连接即可，无需从连接板上拆卸多个第二滑块330。

如图4-图7所示，为了减少第二滑槽320受到的脏污、灰尘等外部影响，导正装置300还包括保护罩350，保护罩350扣合在第二滑槽320上，保护罩3 50上设置有开口，连接块340穿过开口设置。

其中，为了进一步防止连接块340与第二滑块330断开后脱出，与第二滑槽 320的第一缩口结构构成双重保护，开口远离滑轨的一侧设置有第二缩口结构，第二缩口结构能够阻止连接块340脱出。

为了减小作动筒100内部发热对导正系统影响的同时，能够便于拆卸导正系统，可以将导正系统设置在活塞杆120外部，与缸体110外部的位置感应系统2 00配合，对活塞杆120的位置进行测量。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种位置测量系统，其特征在于，包括：

位置感应端(220)，连接活塞杆(120)，能够随所述活塞杆(120)一起沿所述活塞杆(120)的轴向运动；

位置测量端(210)，与缸体(110)连接，用于测量与所述位置感应端(220)之间的距离；

导正装置(300)，连接所述位置感应端(220)与所述活塞杆(120)，能够使得所述位置感应端(220)相对于所述活塞杆(120)转动。

2.根据权利要求1所述的位置测量系统，其特征在于，所述导正装置(300)包括：

固定部(310)，与所述活塞杆(120)固定连接；

第二滑槽(320)，设置在固定部(310)上远离所述固定部(310)与所述活塞杆(120)固定位置的一边；

第二滑块(330)，与所述第二滑槽(320)滑动配合；

所述第二滑块(330)用于与位置感应端(220)固定连接。

3.根据权利要求2所述的位置测量系统，其特征在于，所述第二滑槽(320)开口处设置有第一缩口结构，所述第一缩口结构用于阻止所述第二滑块(330)从所述第二滑槽(320)中脱出。

4.根据权利要求2所述的位置测量系统，其特征在于，所述第二滑槽(320)沿圆形或弧形轨迹延伸，所述圆形或弧形轨迹的圆心与所述活塞杆(120)的中心轴重合。

5.根据权利要求2所述的位置测量系统，其特征在于，所述导正装置(300)还包括连接块(340)，所述连接块(340)的第一端与第一滑块(230)连接，所述连接块(340)的第二端与所述第二滑块(330)连接。

6.根据权利要求5所述的位置测量系统，其特征在于，所述连接块(340)的所述第一端连接有多个所述第一滑块(230)。

7.根据权利要求5所述的位置测量系统，其特征在于，所述导正装置(300)还包括滑动板(360)，所述滑动板(360)连接所述第一滑块(230)于所述连接孔。

8.根据权利要求7所述的位置测量系统，其特征在于，所述导正装置(300)还包括保护罩(350)，所述保护罩(350)扣合在所述第二滑槽(320)上，所述保护罩(350)上设置有开口，所述连接块(340)穿过所述开口设置。

9.根据权利要求8所述的位置测量系统，其特征在于，所述开口远离所述第二滑槽(320)的一侧设置有第二缩口结构，所述第二缩口结构能够阻止所述连接块(340)脱出。

10.一种作动系统，其特征在于，包括权利要求1所述的位置测量系统，还包括作动筒(100)，所述作动筒(100)包括缸体(110)和在所述缸体(110)中滑动的活塞杆(120)。

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