CN209295935U - 一种高精度拉线式位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度拉线式位移传感器，包括壳体、绕线轮、编码器、花键套、花键传动轴和固定螺纹套，固定螺纹套横向设置在壳体内，花键传动轴穿过固定螺纹套，花键传动轴的一端通过联轴器与编码器连接，其另一端与壳体转动连接；绕线轮的中心孔内设有螺纹，绕线轮通过螺纹与固定螺纹套配合螺纹连接，花键传动轴通过花键套与绕线轮配合。其采用缠绕轮与花键、花键传动轴、编码器轴同步运行，且拉绳不存在压线、乱绕的情况，保证了拉绳缠绕每圈长度一致，使编码器读数精确。

Description

一种高精度拉线式位移传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种高精度拉线式位移传感器。

背景技术

现许多水电站弧形闸门采用双缸液压启闭机，且闸门运行开度大，在闸门起升、下降过程中需要高精度传感器提供精确测量，提供数据给控制器，控制器通过判断作用于液压启闭机，保证双缸的同步运行，提高闸门的正常安全操作。目前国内拉线式传感器，由于在机械设计方面存在一定的缺陷，造成拉线在收缩及伸出过程中，排绳不规则，存在压线、乱绕等情况，不能确保每圈长度一致，从而导致拉线传感器的测量误差增大，精度超差，达不到设计效果。在实际运用中，由于精度超差，使得闸门纠偏功能不能正常实现，在此情况下，就需要采取其他措施来保证闸门的正常运行，增加了运行成本。特别是在电站遇到紧急情况时，需要调整闸门开度，而闸门无法正常工作，存在很大安全隐患。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种高精度拉线式位移传感器，该传感器采用缠绕轮与花键、花键传动轴、编码器轴同步运行，且拉绳不存在压线、乱绕的情况，保证了拉绳缠绕每圈长度一致，使编码器读数精确。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种高精度拉线式位移传感器，包括壳体、绕线轮和编码器，其特征在于：还包括花键套、花键传动轴和固定螺纹套，所述固定螺纹套横向设置在壳体内，花键传动轴穿过固定螺纹套，花键传动轴的一端通过联轴器与编码器连接，其另一端与壳体转动连接；所述绕线轮的中心孔内设有螺纹，绕线轮通过螺纹与固定螺纹套配合螺纹连接，所述花键传动轴通过花键套与绕线轮配合。

优选，花键传动轴通过轴承与壳体连接。

优选，壳体外侧的出线位置设有密封，绕线轮上的拉绳穿过密封与拉环连接。

还包括盘式弹簧，所述盘式弹簧固定在联轴器与壳体之间。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型设计新颖、结构合理，利用机械传动保证了传感器的测量精度，采用缠绕轮与花键、花键传动轴、编码器轴同步运行，且拉绳不存在压线、乱绕的情况，保证了拉绳缠绕每圈长度一致，使编码器读数精确。

2、本实用新型运用广泛，不仅能用于水电站闸门开度控制系统，还能用于直线导轨系统、液压气缸系统、起重机、电梯等方面。

3、本实用新型测量范围广，只需更改拉绳长度，便可实现不同测距的测量。

4、本实用新型成本低廉，所采用设备均易购易制作，实现了低成本的高精度测量。

附图说明

图1为本实用新型拉绳在壳体内的结构示意图。

图2为本实用新型拉绳拉出壳体外的结构示意图。

图中标记：1、花键套，2、花键传动轴，3、拉环，4、绕线轮，5、固定螺纹套，6、螺纹，7、编码器，8、盘式弹簧，9、拉绳，10、密封，11、轴承，12、壳体，13、联轴器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型并不限于以下实施例，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

一种高精度拉线式位移传感器，如图1所示，包括壳体12、绕线轮4和编码器7、花键套1、花键传动轴2和固定螺纹套5。固定螺纹套5横向设置在壳体12内，固定螺纹套5中空，花键传动轴2穿过中空的固定螺纹套5，花键传动轴2的一端通过联轴器13与编码器7连接，其另一端与壳体12转动连接；绕线轮4的中心孔内设有螺纹6，绕线轮4通过螺纹6与固定螺纹套5配合螺纹连接，（即绕线轮4通过螺纹6套接在固定螺纹套5，绕线轮4转动时，绕线轮4沿固定螺纹套5轴向移动），所述花键传动轴2通过花键套1与绕线轮4配合（即绕线轮4转动，通过花键套1带动花键传动轴2转动，花键传动轴2通过联轴器13带动编码器7旋转读数）。

进一步的，花键传动轴2通过轴承11与壳体12连接，轴承11固定在壳体12上。

进一步的，壳体12外侧的出线位置设有密封10，绕线轮4上的拉绳9穿过密封10与拉环3连接。

更进一步的，还包括盘式弹簧8，盘式弹簧8固定在联轴器13与壳体12（或机座）之间。

其工作过程是：在拉绳9伸出过程中，拉绳9向外运行（如图1所示），带动绕线轮4转动，绕线轮4随螺纹6向左移动，移动过程中花键套1带动花键传动轴2，花键传动轴2随之旋转带动联轴器13旋转，从而带动编码器旋转7读数；在此过程中，绕线轮4的轮盘绳槽、拉绳9的直径、固定螺纹套5、螺纹6完全一致，保证了拉绳9与绕线轮4接触面一直垂直，使拉绳9单圈缠绕长度相同，绕线轮4的转速与花键传动轴2也完全同步，从而使编码器7读数精确；由于有盘式弹簧8的作用，拉绳9运行过程中，拉绳9一直处于受力状态，从而确保了拉绳9拉紧不变形，并使盘式弹簧8储能。

在拉绳9收缩的过程中（如图2所示），拉绳9向内运行，由于受盘式弹簧8作用，拉绳9处于受力拉紧状态，同时，花键传动轴2也受盘式弹簧8作用，带动花键套1、绕线轮4同步旋转，使收缩的拉绳9有序排列在绕线4轮上，同时绕线轮4顺螺纹6向右移动，保证拉绳与缠绕轮接触点垂直且不产生压线。

同时，该结构增加绕线轮4直径，减小拉绳9的缠绕中的折弯角度，拉绳9反复收放后不受损伤，增加了设备使用寿命。

本实用新型中，由于拉绳9与绕线轮4一直处于垂直状态，在出线位置设置密封10，在运行中拉绳9不会破坏密封，保证了外部水汽、杂质等不会进去绕线轮4腔内，从而使内部结构得到了有效保护，增加了设备使用寿命及保证了测量精度。

Claims (4)

1.一种高精度拉线式位移传感器，包括壳体(12)、绕线轮(4)和编码器(7)，其特征在于：还包括花键套(1)、花键传动轴(2)和固定螺纹套(5)，所述固定螺纹套(5)横向设置在壳体(12)内，花键传动轴(2)穿过固定螺纹套(5)，花键传动轴(2)的一端通过联轴器(13)与编码器(7)连接，其另一端与壳体(12)转动连接；所述绕线轮(4)的中心孔内设有螺纹(6)，绕线轮(4)通过螺纹(6)与固定螺纹套(5)配合螺纹连接，所述花键传动轴(2)通过花键套(1)与绕线轮(4)配合。

2.根据权利要求1所述的一种高精度拉线式位移传感器，其特征在于：花键传动轴(2)通过轴承(11)与壳体(12)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度拉线式位移传感器，其特征在于：壳体(12)外侧的出线位置设有密封(10)，绕线轮(4)上的拉绳(9)穿过密封(10)与拉环（3）连接。

4.根据权利要求1所述的一种高精度拉线式位移传感器，其特征在于：还包括盘式弹簧(8)，所述盘式弹簧(8)固定在联轴器(13)与壳体(12)之间。