測速感應器及高速磁電式轉速傳感器制造技術

本實用新型專利技術提供一種測速感應器，其為圓柱狀的面齒輪，面齒輪的一個端面上沿圓周均勻相間布置有多個輪齒和多個齒槽，齒槽為長方體。本實用新型專利技術還提供一種高速磁電式轉速傳感器，包括前述的測速感應器以及傳感器，傳感器的感應端朝向測速感應器上輪齒的凸出部表面所在的感應面，且傳感器的感應端與測速感應器的感應面之間設有氣隙。本實用新型專利技術具有結構簡單、可靠性高、測量范圍寬、抗干擾能力強且精度和靈敏度高的特點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及轉速測量裝置領域，特別地，涉及一種測速感應器，以及使用該測速感應器的高速磁電式轉速傳感器。
技術介紹
中小型航空渦軸發動機的特點之一是工作轉速較高，而轉速信號又是發動機非常關鍵的一個性能參數，轉速測量要求比常用的磁電式轉速傳感器更為苛刻。高可靠性、抗干擾能力強、寬測量范圍是中小型航空渦軸發動機轉速測量的基本要求。目前，中小型航空渦軸發動機采用成熟的高速磁電式轉速傳感器作為測量轉速的有效途徑。高速磁電式轉速傳感器是根據電磁感應原理設計的，其由傳感器和測速感應器組成。測速感應器采用齒輪形式，傳感器正對著測速感應器的輪齒，輪齒與傳感器之間存在氣隙，氣隙的交替變化改變傳感器的磁通量，經轉換后發出周期性正負交替對稱的電壓脈 沖信號。信號的脈沖波形與測速感應器齒形有關。因此，測速感應器齒形的設計是高速磁電式轉速傳感器中關于最終輸出信號的質量的最重要的一環，也是保證轉速信號各項性能指標的關鍵技術。由于磁電式轉速傳感器是將轉速信號轉換為脈沖信號的頻率。脈沖信號的頻率是個數字量，本身具有抗干擾能力強，精度高的特點。常規的測速感應器采用的是漸開線齒輪齒形。將產生如圖I的信號脈沖波形。波形如同一個齒的齒面從Y軸對稱變為原點對稱，波形窄而尖。當轉速越來越高的時候，頻率也越來越大，周期越來越短。在同一周期內，窄而尖的波形的能量較小，有效值偏低，不容易檢測。因而，在高轉速下，常規的測速感應器的精度和靈敏度等指標已難以滿足要求。
技術實現思路
本技術目的在于提供一種結構簡單、可靠性高、測量范圍寬、抗干擾能力強且精度和靈敏度高的測速感應器及使用了該測速感應器的高速磁電式轉速傳感器，以解決現有的漸開線齒輪齒形的測速感應器在高轉速時精度和靈敏度差的技術問題。為實現上述目的，本技術提供一種測速感應器所述測速感應器為圓柱狀的面齒輪，所述面齒輪的一個端面上沿圓周均勻相間布置有多個輪齒和多個齒槽，所述齒槽為正方體或長方體。作為本技術的進一步改進所述多個輪齒的尺寸相同，所述多個齒槽的尺寸相同。所述長方體沿面齒輪的半徑方向布置，且所述長方體的兩端為開口。所述輪齒的凸出部表面為等腰梯形，所述等腰梯形的寬邊向外。所述輪齒和齒槽的數量均為30個。所述齒槽的槽深為4mm,所述齒槽的槽寬為4. 29mm?；谕粋€技術構思，本技術還提供了一種高速磁電式轉速傳感器，包括上述的測速感應器以及傳感器，所述傳感器的感應端朝向所述測速感應器上輪齒的凸出部表面所在的感應面，且所述傳感器的感應端與所述測速感應器的感應面之間設有間隙。本技術具有以下有益效果本技術的測速感應器采用正方體或長方體齒槽的結構，結構簡單。用于高速磁電式轉速傳感器上，能在使用時產生上下對稱正負梯形波，在高轉速時，能在更短的周期內形成寬且有效值更高、更易檢測的寬波形，使得高速磁電式轉速傳感器的可靠性高、測量范圍寬、抗干擾能力強。另外，本技術的高速磁電式轉速傳感器，使用時產生的梯形波能更有效的反應轉速的細微變化，提高靈敏度。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本技術還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本技術作進一步詳細的說明。附圖說明構成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖I是
技術介紹
中漸開線齒輪齒形的測速感應器使用時產生的信號脈沖示意圖；圖2是本技術優選實施例的測速感應器的感應面所在端面的結構示意圖；圖3是圖2的A-A向剖視結構示意圖；圖4是本技術優選實施例的高速磁電式轉速傳感器使用狀態時的安裝結構示意圖；圖5是本技術優選實施例的測速感應器使用時產生的信號脈沖波形示意圖。圖例說明I、測速感應器；2、感應面；3、輪齒；301、凸出部表面；4、齒槽；401、槽深；402、槽寬；5、傳感器；6、配合面；7、軸心；8、傳動齒輪軸；9、機匣蓋；10、機匣體；11、軸承；12、調整墊；13、間隙。具體實施方式以下結合附圖對本技術的實施例進行詳細說明，但是本技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖2、圖3所示，本技術的測速感應器I為圓柱狀的面齒輪，面齒輪的一個端面上沿圓周均勻相間布置有多個輪齒3和多個齒槽4，齒槽4為長方體。本實施例中，面齒輪的多個齒槽4的尺寸相同。長方體齒槽4沿面齒輪的半徑方向布置，且長方體的兩端為開口。多個輪齒3的尺寸也相同，輪齒3的凸出部頂面301為等腰梯形，等腰梯形的寬邊向外。輪齒3在齒槽4加工完之后自然形成。本實施例中，輪齒3和齒槽4的數量均為30個。齒槽4的槽深401為4+&1 mm,齒槽4的槽寬402為4. 29±0· 1mm。齒槽4采用ΦO. Imm的位置度要求，保證輪齒3分度準確。測速感應器I的感應面2 (輪齒3的凸出部頂面301所在平面)為B基準面，設置O. 8的粗糙度要求；同時，B基準面對齒輪的軸向有Φ0.01的垂直度要求。這樣可以保證感應區和傳感器5的精確氣隙，提高輸出波形的質量從而提高靈敏度和精度。測速感應器I安裝時與傳動齒輪軸8的配合面6為A基準面，也設置O. 8的粗糙度要求。上述的測速感應器I可用于高速磁電式轉速傳感器中。如圖4所示，本技術的高速磁電式轉速傳感器，包括上述的測速感應器I以及傳感器5，傳感器5的感應端朝向測速感應器I上輪齒3的凸出部頂面301所在的感應面2，且傳感器5的感應端與測速感應器I的感應面2之間設有間隙13。本實施例的高速磁電式轉速傳感器使用時如圖4所示，測速感應器I通過配合面6處的過盈配合安裝在傳動齒輪軸8上，傳動齒輪軸8由兩個軸承11支撐在機匣體10和機匣蓋9上，配合面6處過盈配合產生的靜摩擦力使測速感應器I與傳動齒輪軸8之間在工作過程中沒有相對運動，而是一起同圓周速度繞軸心7轉動。傳感器5通過螺釘固定在機匣體10上，在工作過程中不隨傳動齒輪軸8轉動而處于靜止狀態。傳感器5可通過調整墊12控制傳感器5的感應端和測速感應器I的感應面2之間的間隙13。當測速感應器I轉動時，傳感器5感應到間隙13的交替變化，產生如圖5所示的梯形波，經過整形變換輸出頻率值給數控盒。綜上，使用本技術的測速感應器1，產生的波形更寬，當轉速越來越高的時候，·頻率也越來越大，周期越來越短，在同一周期內，窄而尖的波形的能量較小，有效值偏低。而波形寬的梯形波能量較大，有效值高，更容易檢測。對比圖I和圖5可知，可以發現，矩形齒所發出的梯形波能更有效的反映轉速的細微變化，可提高靈敏度。本技術的測速感應器I與傳統的航空發動機漸開線齒輪測速感應器相比，精度更高，頻響寬，靈敏度更高，抗干擾能力也更強。本技術的測速感應器I已使用在IOOOkff級航空渦軸發動機上，隨發動機整機試驗299項，整機試車累計10217小時(含裝直升機運行時間)，飛行942架次，裝機飛行及試驗累計2460小時。測速精度、靈敏度達到設計要求，可靠性高。以上所述僅為本技術的優選實施例而已，并不用于限制本技術，對于本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。權本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測速感應器，其特征在于，所述測速感應器（1）為圓柱狀的面齒輪，所述面齒輪的一個端面上沿圓周均勻相間布置有多個輪齒（3）和多個齒槽（4），所述齒槽（4）為正方體或長方體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖根升，何群，江平，粟暉，江建文，
申請(專利權)人：中國航空動力機械研究所，
類型：實用新型
國別省市：