CN203146729U - 一种将直线位移转换成角位移的转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种将直线位移转换成角位移的转换装置，包括凸轮板（1）、支架（2）、联轴节（3）、动作转换单元（4）和连接件（5），凸轮板（1）安装在动作转换单元（4）中，支架（2）固定在动作转换单元（4）上，联轴节（3）固定在支架（2）底端的动作转换单元（4）上，连接件（5）安装在凸轮板（1）的端部。本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置，通用性能强，可适应各种不同缸径，不同行程的气缸应用，尤其是对于长行程气缸的应用；结构简单，紧凑；与气缸配套使用时安装简单，节省安装空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种将直线位移转换成角位移的转换装置。
背景技术
现有技术，在直行程气缸的应用中，气缸常配置阀门定位器、位置变送器等控制设备来调节气缸的输出行程，这些仪表控制设备的检测单元通常基于旋转电位器设计，因此，此类控制仪表通常检测角度信号作为反馈完成对气缸的控制，而目前关于直行程气缸上所配套的反馈机构一般由铰链，连杆及摇臂组成转换机构，将气缸活塞杆的直线位移转换成角位移输出到控制设备，这种转换形式存在如下缺点：安装复杂（为保证线性，需要将气缸活塞杆拉出到行程的50%，保证反馈摇臂处于其动作轨迹的中点位置，之后通过铰链连接反馈连接板与摇臂，且需要调整连杆的长度），而且随着气缸行程的变大，其反馈机构中的摇臂和反馈连接板的尺寸也会相应的变化，最终使得反馈机构整体尺寸变大，这样会受到现场安装空间的限制，并且此类反馈连杆机构的线性受气缸行程变化的影响较大，最终影响到控制设备的控制精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种将直线位移转换成角位移的转换装置。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种将直线位移转换成角位移的转换装置，包括凸轮板（1）、支架（2）、联轴节（3）、动作转换单元（4）和连接件（5），凸轮板（1）安装在动作转换单元（4）中，支架（2）固定在动作转换单元（4）上，联轴节（3）固定在支架（2）底端的动作转换单元（4）上，连接件（5）安装在凸轮板（1）的端部。
所述动作转换单元（4）包括导向轴（6）、第一轴承（7）、第一挡圈（8）、导向轮（9）、小轴（10）、长臂（11）、短臂（12）、第二轴承（13）、扭转弹簧（14）、底板（15）、轴承架板（17）、第二挡圈（18）、输出轴（19）、第三轴承（20）、第三挡圈（21）、短轴（22）、第四轴承（23）和箱架（24），导向轴（6）通过过盈配合到底板（15）上，导向轮（9）通过第一轴承（7）和第一挡圈（8）固定到导向轴（6）上，小轴（10）一端通过第二轴承（13）装配在短臂（12）上，另一端插入长臂（11）的沟槽中，短臂（12）通过扭转弹簧（14）、第三轴承（20）和第二挡圈（18）装配在轴承架板（17）上，短轴（22）一端通过过盈配合固定在长臂（11）上，另一端通过第四轴承（23）和第三挡圈（21）装配到轴承架板（17）上，轴承架板（17）通过螺栓与底板（15）和箱架（24）装配成一体。
所述底板（15）上粘贴有耐磨垫（16）。
本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置，通用性能强，可适应各种不同缸径，不同行程的气缸应用，尤其是对于长行程气缸的应用；结构简单，紧凑；与气缸配套使用时安装简单，节省安装空间。
附图说明
图1是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的三维结构示意图。
图2是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的俯视图。
图3是图2的C-C向剖视图。
图4是图2的B-B向剖视图。
图5是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的动作转换单元角度放大原理图。
图6是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的动作转换单元转换示意图一。
图7是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的动作转换单元转换示意图二。
图8是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的凸轮板在动作转换单元中运动示意图。
图9是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置的凸轮板结构示意图。
图10是本实用新型一种将直线位移转换成角位移的转换装置配套气缸应用的示意图。
图中：1、凸轮板；2、支架；3、联轴节；4、动作转换单元；5、连接件；6、导向轴；7、第一轴承；8、第一挡圈；9、导向轮；10、小轴；11、长臂；12、短臂；13、第二轴承；14、扭转弹簧；15、底板；16、耐磨垫；17、轴承架板；18、第二挡圈；19、输出轴；20、第三轴承；21、第三挡圈；22、短轴；23、第四轴承；24、箱架；25、位置变送器；26、连接拉杆；27、反馈连接板；28、气缸。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型将直线位移转换成角位移的转换装置，包括凸轮板1、支架2、联轴节3、动作转换单元4和连接件5，凸轮板1安装在动作转换单元4中，支架2固定在动作转换单元4上，联轴节3固定在支架2底端的动作转换单元4上，连接件5安装在凸轮板1的端部，动作转换单元4包括导向轴6、第一轴承7、第一挡圈8、导向轮9、小轴10、长臂11、短臂12、第二轴承13、扭转弹簧14、底板15、耐磨垫16、轴承架板17、第二挡圈18、输出轴19、第三轴承20、第三挡圈21、短轴22、第四轴承23和箱架24，导向轴6通过过盈配合到底板15上，导向轮9通过第一轴承7和第一挡圈8固定到导向轴6上，小轴10一端通过第二轴承13装配在短臂12上，另一端插入长臂11的沟槽中，短臂12通过扭转弹簧14、第三轴承20和第二挡圈18装配在轴承架板17上，其中，扭转弹簧14在装配时已处于压缩状态，在短臂12旋转的过程中，进一步压缩扭转弹簧，这样可保证小轴10在长臂11的沟槽中以及凸轮板1的沟槽中进行无间隙平滑运动，短轴22一端通过过盈配合固定在长臂11上，另一端通过第四轴承23和第三挡圈21装配到轴承架板17上轴承架板17通过螺栓与底板15和箱架24装配成一体，耐磨垫16粘贴到底板15上，联轴节3通过内六角紧定螺钉固定到动作转换单元4的输出轴19上，支架2通过四个外六角螺栓固定到动作转换单元轴承架板17上，支架上加工有以￠D为直径，均匀分布的四个安装固定孔。
如图5，图6，图7，图8，图9和图10所示，本实用新型将直线位移转换成角位移的转换装置的工作过程及原理为：首先将凸轮板1插入动作转换单元4，转动联轴节3使长臂11上的小轴10进入凸轮板1的沟槽中，并使凸轮板1运动位移L1到起点0位置，通过反馈连接板27和连接拉杆26与凸轮板1连接，并将动作转换单元4通过四个直径为A的固定孔固定在直行程气缸28的拉杆上，通过支架2和联轴节3连接位置变送器25与动作转换单元4的输出轴19，当气缸活塞杆由起始点0位置开始运动时，同时带动凸轮板1沿同一方向作同步直线运动，凸轮板1上的沟槽驱动动作转换单元中小轴10沿着固定的斜率运动，进而带动长臂11做以短轴22为轴心半径为R2的转动，长臂11上同样加工有沟槽，短臂12上的小轴10处于长臂11的沟槽之中，长臂11转动带动短臂12以输出轴19为轴心半径为R1转动，在凸轮板1由起点O运动到终点D时（即对应气缸活塞杆运动行程为stroke时），长臂11完成45°角的转动，由长臂11和短臂12之间的关系，可得短臂12可完成90°角的转动，进而将气缸活塞杆的直线位移转换成输出轴19的角位移（0-90°）输出，如图5所示，根据圆周角定理：同弧或等弧所对圆周角等于它所对圆心角的一半，若B点在以BC为半径的圆周上沿圆弧BB’移动到B’点，在此BB’的圆弧段上，任意连接C点到B点和A点到B点的线段所形成的角度β和α，有关系式：β=2α，如图9所示，，凸轮板1根据气缸的行程加工制作，在宽度为W的不锈钢板上，加工出斜率为D0/(L0+stroke)，宽度为δ，深度为d1的沟槽，本实用新型的将直线位移转换成角位移的转换装置，通用性能强，可适应各种不同缸径，不同行程的气缸应用，尤其是对于长行程气缸的应用；结构简单，紧凑；与气缸配套使用时安装简单，节省安装空间。
Claims (3)
1.一种将直线位移转换成角位移的转换装置，其特征在于：包括凸轮板（1）、支架（2）、联轴节（3）、动作转换单元（4）和连接件（5），凸轮板（1）安装在动作转换单元（4）中，支架（2）固定在动作转换单元（4）上，联轴节（3）固定在支架（2）底端的动作转换单元（4）上，连接件（5）安装在凸轮板（1）的端部。
2.根据权利要求1所述的一种将直线位移转换成角位移的转换装置，其特征在于：所述动作转换单元（4）包括导向轴（6）、第一轴承（7）、第一挡圈（8）、导向轮（9）、小轴（10）、长臂（11）、短臂（12）、第二轴承（13）、扭转弹簧（14）、底板（15）、轴承架板（17）、第二挡圈（18）、输出轴（19）、第三轴承（20）、第三挡圈（21）、短轴（22）、第四轴承（23）和箱架（24），导向轴（6）通过过盈配合到底板（15）上，导向轮（9）通过第一轴承（7）和第一挡圈（8）固定到导向轴（6）上，小轴（10）一端通过第二轴承（13）装配在短臂（12）上，另一端插入长臂（11）的沟槽中，短臂（12）通过扭转弹簧（14）、第三轴承（20）和第二挡圈（18）装配在轴承架板（17）上，短轴（22）一端通过过盈配合固定在长臂（11）上，另一端通过第四轴承（23）和第三挡圈（21）装配到轴承架板（17）上，轴承架板（17）通过螺栓与底板（15）和箱架（24）装配成一体。
3.根据权利要求2所述的一种将直线位移转换成角位移的转换装置，其特征在于：所述底板（15）上粘贴有耐磨垫（16）。
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