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一種外置直線位移傳感器
背景技術(shù)
在冶金設(shè)備領(lǐng)域，液壓伺服油缸有著非常廣泛的應(yīng)用，為實現(xiàn)位置控制，通常每套伺服液壓油缸都配置有位移傳感器，以便對被控制設(shè)備的位置進(jìn)行開環(huán)或者閉環(huán)控制。LVDT型式直線位移傳感器以及SONY MD50系列的磁尺磁頭是冶金設(shè)備液壓伺服油缸常用的兩類位移傳感器，這兩類傳感器在安裝上發(fā)現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn)以下問題:
對內(nèi)置安裝型式的位移傳感器。如果油缸在工作過程中發(fā)生偏載使活塞傾斜，傳感器鐵芯(磁尺)就會產(chǎn)生彎曲、變形，導(dǎo)致測量精度和穩(wěn)定性下降，長時間工作會致使鐵芯(磁尺)與測桿(磁頭)接觸磨損，傳感器壽命大大縮短;另外在進(jìn)行位移傳感器在維護(hù)或更換時需要先停止油缸供油，拆解油缸后才能更換，油缸恢復(fù)后還需要進(jìn)行油缸壓力試驗、油液循環(huán)沖洗以及清潔度檢測，造成大量停機(jī)時間。
對通過支架分別剛性固定在缸體和活塞上的外置安裝位移傳感器，冶金生產(chǎn)過程中伺服油缸的工作環(huán)境通常比較惡劣，粉塵、水汽、油泄漏等因素通常使簡單防護(hù)的位移傳感器頻繁的非正常損壞，也很難滿足高的響應(yīng)頻率要求。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種外置直線位移傳感器，安裝更換方便，能夠保證位移傳感器的檢測精確性和工作可靠性，避免傳感器產(chǎn)生不同軸導(dǎo)致的接觸磨損，延長使用壽命，能夠在水汽、粉塵等工況下正常工作，同時傳感器的檢測值能夠真實反映液壓伺服油缸的實際工作位置，不產(chǎn)生滯后量，滿足液壓伺服油缸的高響應(yīng)頻率要求。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明使用LVDT型式位移傳感器的裝置裝配示意圖;
圖2是本發(fā)明使用SONY MD50系列的磁尺磁頭的裝置裝配示意圖
圖中標(biāo)記為:1.出線保護(hù)罩;2.空氣消音器;3.出線側(cè)固定壓蓋;4.滑動導(dǎo)桿;5.擋圈;6.直線軸承;7.外套筒;8.彈簧;9.彈簧座;10.法蘭壓蓋;11.密封蓋;12.0形密封圈;13.防塵圈;14.法蘭式固定組件;15.觸頭;16.組合密封;17.移動套筒;18.出線插頭固定套件;19、位移傳感器測桿;20、位移傳感器的鐵芯。
具體實施方式
實施例1為LVDT型式直線位移傳感器安裝示意圖。
如圖1所示，一種外置直線位移傳感器，包括:直線軸承6、外套筒7、彈簧8、滑動導(dǎo)桿4、位移傳感器測桿19和移動套筒17,位移傳感器測桿19在滑動導(dǎo)桿4內(nèi)，滑動導(dǎo)桿4在外套筒7內(nèi)，滑動導(dǎo)桿4和外套筒7同軸通過螺釘固定，移動套筒17和滑動導(dǎo)桿4之間有放置直線軸承6的環(huán)形空間，直線軸承6在環(huán)形空間內(nèi);在外套筒7內(nèi)孔內(nèi)通過彈簧座9固定彈簧8，將擋圈5安裝在移動套筒17左端，彈簧座9安裝在移動套筒17與外套筒7之間，安裝彈簧8時，通過預(yù)壓力壓縮彈簧8裝入移動套筒17和彈簧座9上，移動套筒17在外套筒7的端部有密封蓋11，密封蓋11與外套筒7之間有O形密封圈12，密封蓋11與移動套筒17之間有防塵圈13和組合密封16。滑動導(dǎo)桿4通過出線側(cè)固定壓蓋3，將帶插頭傳感器引線從出線保護(hù)罩I穿出;滑動導(dǎo)桿4另一端和法蘭壓蓋10連接將位移傳感器測桿19(磁頭)固定安裝在滑動導(dǎo)桿4中心的內(nèi)孔中，安裝好出線插頭固定套件18后，用螺釘將出線保護(hù)罩I固定在外套筒7的左端。保護(hù)罩I帶有空氣消音器2和出線插頭固定套件18，保證了本裝置適應(yīng)惡劣工況條件的能力。
位移傳感器的鐵芯20 (磁尺)通過法蘭式固定組件14伸入移動套筒17內(nèi)，位移傳感器的鐵芯20 (磁尺)與法蘭式固定組件14安裝固定，用螺釘將觸頭15安裝在移動套筒17 —端對法蘭式固定組件14進(jìn)行密封。密封蓋11選用自潤滑良好的銅質(zhì)材料，防塵圈13和組合密封16采用帶補(bǔ)償?shù)拿芊饨M合。直線軸承6使得移動部分的支撐形式擁有良好的導(dǎo)向性以及低的摩擦系數(shù)，保證傳感器的不同軸誤差，以及高的響應(yīng)頻率，另外觸頭15接觸端采用球面結(jié)構(gòu)，也可以最大程度的消除油缸傾斜、偏擺等對傳感器的不利影響。在移動套筒17和滑動導(dǎo)桿4上分別設(shè)置空氣聯(lián)通孔，以及作用于移動套筒17部分的彈簧8，使得本裝置工作過程中不會產(chǎn)生爬行，有良好的跟隨性，保證傳感器測量值的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明為獨立的檢測單元，安裝于液壓伺服油缸之外，在傳感器維護(hù)或更換時可以不受油缸油源、污染等影響，使檢修更加方便快捷，大大簡化了檢修工序，可以縮短停機(jī)時間。
實施例2是SONY MD50系列的磁尺磁頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示，與實施例1不同的是滑動導(dǎo)桿4內(nèi)孔、出線側(cè)固定壓蓋3以及法蘭壓蓋10的形狀不同，這僅僅是由于兩類傳感器檢測頭部分本身外形不同所致。
本發(fā)明的原理是:通過將位移傳感器測桿(磁頭)固定在滑動導(dǎo)桿內(nèi)，而位移傳感器的鐵芯(磁尺)則通過法蘭式固定組件安裝在移動套筒內(nèi)，傳感器位置檢測過程中移動套筒和滑動導(dǎo)桿產(chǎn)生沿軸線的同心相對滑動，在移動套筒和滑動導(dǎo)桿上各設(shè)置一個空氣聯(lián)通孔，保證本體工作時不會因困氣而產(chǎn)生爬行，移動套筒與滑動導(dǎo)桿之間設(shè)置直線軸承，裝置在移動套筒和外套筒之間設(shè)置銅質(zhì)密封蓋，還設(shè)置有彈簧作用在移動套筒上，這樣既降低了摩擦系數(shù)，又保證了傳感器的檢測值不產(chǎn)生滯后，滿足高響應(yīng)頻率的要求，密封蓋內(nèi)安裝帶補(bǔ)償?shù)慕M合密封和防塵圈，保證了裝置的防塵良好，還設(shè)置有出線保護(hù)罩，使本裝置能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，而直線軸承和密封蓋組合密封的支撐結(jié)構(gòu)以及裝置與油缸移動部分接觸的觸頭采用球面型式，保證了傳感器在安裝和使用中的同軸度要求，不會發(fā)生磨損，延長使用壽命。
本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
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