一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器制造技術

一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，包括殼體、卷輪、磁傳動結構和信號發生器，其中，卷輪設置在殼體內部，卷輪上纏繞有鋼繩，鋼繩伸出至殼體外部；卷輪上設置有渦卷彈簧；磁傳動結構包括第一傳動結構和第二傳動機構；第一傳動結構設置在殼體內凹槽中并與卷輪軸連接，凹槽上覆蓋有隔板，第二傳動結構設置在隔板外部并與第一傳動結構位置相對應；信號發生器位于殼體外部，與第二傳動結構相連。本發明專利技術通過引入柔性鋼繩，顯著地壓縮了傳感器的體積，節省了安裝空間，又通過高壓介質與電氣部分的完全隔離，提高了傳感器使用的可靠性，有效地延長了使用壽命，降低了成本。

【技術實現步驟摘要】
一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器
本專利技術涉及傳感器技術，尤其涉及一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器。
技術介紹
傳感器是一種能夠探測、感受外界的信號、物理條件，并將探知的信息傳遞給其他裝置的物理裝置。在流體傳動領域中，經常需要傳感器檢測如液壓缸的位置等信息，以便進行自動控制。常用傳感器可分為外置式和內置式，外置式傳感器結構簡單、便于維護，但容易損壞，不能用在環境惡劣或使用重要的場合；內置式傳感器恰恰克服了上述缺點，但其又帶來安裝麻煩，制造成本高等缺陷。目前，內置式最典型傳感器的是美國MTS磁滯位移傳感器，這種傳感器裝在活塞桿內部，活塞桿需要加工比行程更長的小孔，裝卸時其后部需要相同長度的空間才能裝拆，安裝運輸都很不方便。另外，內置式傳感器不能做得太長，如美國MTS傳感器只能作到7米左右，這在許多長行程的閘門提升系統的應用就受到了限制。為此，閘門領域雖然專門研發了一種閘門開度儀，其安裝于液壓缸后部，并將高壓介質引入殼內，但其旋轉軸采用機械密封，不能實現液壓電氣完全隔離，泄露的高壓介質必然會損壞電氣部分，很難滿足生產需要。對于壓力較高液壓缸，密封阻力必然大，鋼繩的收回將不可靠，所以目前一般都做成大型的開度儀，對小型液壓缸無法使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，其不僅方便安裝，占用空間小而且可靠性高。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，包括殼體、卷輪、磁傳動結構和信號發生器，其中：所述卷輪設置在所述殼體內部，所述卷輪上纏繞有鋼繩，所述殼體上具有出繩口，所述鋼繩的末端通過所述出繩口伸出至所述殼體外部；所述卷輪上設置有使所述鋼繩處于張緊狀態的渦卷彈簧；所述磁傳動結構包括第一傳動結構和第二傳動機構；所述殼體在所述卷輪的側面處開設有凹槽，所述第一傳動結構設置在所述凹槽內部并與所述卷輪軸連接，所述凹槽上覆蓋有隔板，所述第二傳動結構設置在所述隔板外部并與所述第一傳動結構位置相對應；所述信號發生器位于所述殼體外部，與所述第二傳動結構相連。進一步地，所述殼體包括上端面開口的第一殼體，所述開口上設置有壓蓋；所述出繩口位于所述第一殼體的側面；所述凹槽位于所述第一殼體的下端面。進一步地，所述隔板外側設置有壓板，所述壓板固定在所述殼體上；所述第二傳動結構嵌于所述壓板中。進一步地，所述卷輪的軸的一端設置于所述壓蓋上，另一端設置于所述凹槽的底部。進一步地，所述渦卷彈簧的外圈固定在所述壓蓋上，所述渦卷彈簧的內圈固定在所述卷輪的軸上。進一步地，所述渦卷彈簧由一個或幾個平面彈簧或發條彈簧組成。進一步地，所述第一傳動結構和第二傳動結構均包括磁盤和設置在所述磁盤內部的磁體。進一步地，所述磁盤和隔板采用不磁化材料制備而成。進一步地，所述信號發生器為增量型編碼器或絕對值型編碼器。進一步地，所述隔板與所述凹槽、所述壓蓋與所述開口之間均設置有密封件。本專利技術提供的磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，通過引入柔性鋼繩，顯著地壓縮了傳感器的體積，節省了安裝空間，進而方便安裝；又通過高壓介質與電氣部分的完全隔離，提高了傳感器使用的可靠性，有效地延長了使用壽命，降低了成本。附圖說明圖1為本專利技術磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器的一種結構示意圖；圖2為本專利技術磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器與液/氣壓缸安裝圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。如圖1所示，一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，包括殼體1、卷輪2、磁傳動結構13和信號發生器9，其中：卷輪2設置在殼體1內部，卷輪2上纏繞有鋼繩4，殼體1上具有出繩口14，鋼繩4的末端通過出繩口14伸出至殼體1外部；卷輪2上設置有使鋼繩4處于張緊狀態的渦卷彈簧11；磁傳動結構13包括第一傳動結構6和第二傳動結構12；殼體1在卷輪2的側面處開設有凹槽15，第一傳動結構6設置在凹槽15內部并與卷輪軸16連接，凹槽15上覆蓋有隔板7，第二傳動結構12設置在隔板7外部并與第一傳動結構6位置相對應；信號發生器9位于殼體1外部，與第二傳動結構12相連。應用時，如圖2所示，將本專利技術傳感器安裝在液壓缸或氣壓缸上，活塞桿拉動位于殼體外部的鋼繩，鋼繩帶動卷輪旋轉，卷輪旋轉進一步帶動磁傳動結構旋轉，連接于磁傳動結構上的信號發生器準確檢測出卷輪的轉角，從而輸出電信號。安裝時，渦卷彈簧處于一定的張緊狀態，因而具有了一定的回彈力，保證鋼絲處于張緊狀態，從而可以提高檢測的準確性。為了實現殼體內的高壓液體或氣體與電氣部分充分隔離，本專利技術首先利用磁傳動結構取代傳統的軸傳動，使傳動結構擺脫了機械結構上的束縛，避免了高壓的液體或氣體通過機械結構的連接處泄漏，本專利技術又在凹槽處設置隔板結構來加強隔離效果，有效地防止了泄露的液體或氣體對電氣部分的損傷，提高了電氣部分的可靠性，從而延長了使用壽命，降低生產成本。本專利技術還通過柔性鋼繩的引入，節省了傳感器的體積及安裝空間，從而方便了安裝，降低了安裝成本。另外，由于本專利技術的機械轉動部分和鋼繩都完全處于潤滑液中，轉動十分靈活，不會被腐蝕，還減少了磨損，從而進一步提高了本專利技術的可靠性，降低了生產成本。優選地，本專利技術殼體1具體地包括上端面開口的第一殼體17，開口上設置有壓蓋3；出繩口14位于第一殼體17的側面；凹槽15位于第一殼體17的下端面。為了加固隔板7，使其更好地密封殼體1，防止殼體1內高壓介質溢出，本專利技術在上述隔板7外側設置有壓板5，壓板5固定在殼體1上；第二傳動結構12嵌于壓板5中。優選地，本專利技術卷輪軸16的一端設置于壓蓋3上，另一端設置于凹槽15的底部，為了保證鋼繩4始終處于張緊狀態，本專利技術在上述結構基礎上將渦卷彈簧11的外圈固定在壓蓋3上，渦卷彈簧11的內圈固定在卷輪軸16上。作為一種優選方案，渦卷彈簧11由一個或幾個平面彈簧或發條彈簧組成，本領域技術人員應當理解的是，本專利技術并限于上述的彈簧結構，本專利技術還適用具有回彈力的其它結構形式，此處不再贅述。為保證第一傳動結構6和第二傳動結構12之間產生足夠的引力來實現同步轉動，本專利技術的第一傳動結構6和第二傳動結構12均包括磁盤和設置在磁盤內部的磁體10。同時，為了提高傳動的精確性，在上述的磁盤和隔板7優選地采用不磁化材料制備而成。考慮到殼體1內部的高壓環境，本專利技術的殼體1采用耐高壓材料制備而成，壓蓋3、壓板5和隔板7采用硬度高，可承受較大壓力的材料制備而成。優選地，本專利技術信號發生器9采用液(氣)與電氣全隔離的、全磁性嚙合輸出電信號的傳感器，優選地采用增量型編碼器或絕對值型編碼器，。由于殼體1內部為高壓環境，本專利技術在上述結構的基礎上，在隔板7與凹槽15、壓蓋3與開口之間均設置有密封件8來提高殼體1的密封性能，同樣，本專利技術出繩口14與液/氣壓缸連接處也設置有密封件8。本專利技術通過柔性鋼繩的引入，節省了傳感器的體積及安裝空間，從而方便了安裝，降低了安裝成本。另外，由于殼體內的高壓液或氣體與電氣部分實現了完全的隔離，有效地防止了泄露的液體或氣體對電氣部分的損傷，所以電氣部分非常可靠，保證了傳感器長期可靠的工作，又因為機械轉動部分和鋼繩都完全處于潤滑液中，轉動十分靈活，不會被腐蝕，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，其特征在于，包括殼體、卷輪、磁傳動結構和信號發生器，其中：所述卷輪設置在所述殼體內部，所述卷輪上纏繞有鋼繩，所述殼體上具有出繩口，所述鋼繩的末端通過所述出繩口伸出至所述殼體外部；所述卷輪上設置有使所述鋼繩處于張緊狀態的渦卷彈簧；所述磁傳動結構包括第一傳動結構和第二傳動機構；所述殼體在所述卷輪的側面處開設有凹槽，所述第一傳動結構設置在所述凹槽內部并與所述卷輪軸連接，所述凹槽上覆蓋有隔板，所述第二傳動結構設置在所述隔板外部并與所述第一傳動結構位置相對應；所述信號發生器位于所述殼體外部，與所述第二傳動結構相連。

【技術特征摘要】
1.一種磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，其特征在于，包括殼體、卷輪、磁傳動結構和信號發生器，其中：所述卷輪設置在所述殼體內部，所述卷輪上纏繞有鋼繩，所述殼體上具有出繩口，所述鋼繩完全處于潤滑液中，所述鋼繩的末端通過所述出繩口伸出至所述殼體外部；所述卷輪上設置有使所述鋼繩處于張緊狀態的渦卷彈簧；所述磁傳動結構包括第一傳動結構和第二傳動機構；所述殼體在所述卷輪的側面處開設有凹槽，所述第一傳動結構設置在所述凹槽內部并與所述卷輪軸連接，所述凹槽上覆蓋有隔板，所述隔板外側設置有壓板，所述壓板固定在所述殼體上，所述第二傳動結構設置在所述隔板外部嵌于所述壓板中并與所述第一傳動結構位置相對應；所述信號發生器位于所述殼體外部，與所述第二傳動結構相連。2.根據權利要求1所述的磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，其特征在于，所述殼體包括上端面開口的第一殼體，所述開口上設置有壓蓋；所述出繩口位于所述第一殼體的側面；所述凹槽位于所述第一殼體的下端面。3.根據權利要求2所述的磁嚙合液/氣壓缸內置式傳感器，其特征在于，所述卷輪的軸的一端設...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊世祥，楊濤，楊帆，
申請(專利權)人：楊世祥，
類型：發明
國別省市：