磁嚙合液/氣壓缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器

     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(lǐng)域中，經(jīng)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。常用磁致伸縮位移傳感器可分為外置式和內(nèi)置式，外置式傳感器結(jié)構(gòu)簡單、便于維護，但容易損壞，不能用在環(huán)境惡劣或使用重要的場合;內(nèi)置式磁致伸縮位移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(nèi)置式最典型傳感器的是磁致伸縮位移傳感器，這種傳感器裝在活塞桿內(nèi)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(nèi)置式傳感器不能做得太長，如傳感器只能作到7米左右，這在許多長行程的閘門提升系統(tǒng)的應(yīng)用就受到了限制。

　　為此，閘門領(lǐng)域雖然專門研發(fā)了一種閘門開度儀，其安裝于液壓缸后部，并將高壓介質(zhì)引入殼內(nèi)，但其旋轉(zhuǎn)軸采用機械密封，不能實現(xiàn)液壓電氣完全隔離，泄露的高壓介質(zhì)必然會損壞電氣部分，很難滿足生產(chǎn)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。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種磁嚙合液/氣壓缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器，其不僅方便安裝，占用空間小而且可靠性高。

　　附圖說明

　　圖1為本發(fā)明磁哨合液/氣壓缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器的一種結(jié)構(gòu)不意圖;

　　圖2為本發(fā)明磁嚙合液/氣壓缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器與液/氣壓缸安裝圖。

　　具體實施方式

　　為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

　　如圖I所不,一種磁哨合液/氣壓缸內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器,包括殼體1、卷輪2、磁傳動結(jié)構(gòu)13和信號發(fā)生器9,其中：

　　卷輪2設(shè)置在殼體I內(nèi)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(shè)置有使鋼繩4處于張緊狀態(tài)的渦卷彈簧11 ;磁傳動結(jié)構(gòu)13包括第一傳動結(jié)構(gòu)6和第二傳動結(jié)構(gòu)12 ;殼體1在卷輪2的側(cè)面處開設(shè)有凹槽15，第一傳動結(jié)構(gòu)6設(shè)置在凹槽15內(nèi)部并與卷輪軸16連接，凹槽15上覆蓋有隔板7，第二傳動結(jié)構(gòu)12設(shè)置在隔板7外部并與第一傳動結(jié)構(gòu)6位置相對應(yīng);信號發(fā)生器9位于殼體I外部，與第二傳動結(jié)構(gòu)12相連。

　　應(yīng)用時，如圖2所示，將本發(fā)明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(zhuǎn)，卷輪旋轉(zhuǎn)進一步帶動磁傳動結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，連接于磁傳動結(jié)構(gòu)上的信號發(fā)生器準(zhǔn)確檢測出卷輪的轉(zhuǎn)角，從而輸出電信號。安裝時，渦卷彈簧處于一定的張緊狀態(tài)，因而具有了一定的回彈力，保證鋼絲處于張緊狀態(tài)，從而可以提高檢測的準(zhǔn)確性。

　　為了實現(xiàn)殼體內(nèi)的高壓液體或氣體與電氣部分充分隔離，本發(fā)明首先利用磁傳動結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的軸傳動，使傳動結(jié)構(gòu)擺脫了機械結(jié)構(gòu)上的束縛，避免了高壓的液體或氣體通過機械結(jié)構(gòu)的連接處泄漏，本發(fā)明又在凹槽處設(shè)置隔板結(jié)構(gòu)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(chǎn)成本。本發(fā)明還通過柔性鋼繩的引入，節(jié)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，由于本發(fā)明的機械轉(zhuǎn)動部分和鋼繩都完全處于潤滑液中，轉(zhuǎn)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發(fā)明的可靠性，降低了生產(chǎn)成本。

　　本發(fā)明殼體1具體地包括上端面開口的第一殼體17，開口上設(shè)置有壓蓋3;出繩口 14位于第一殼體17的側(cè)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I內(nèi)高壓介質(zhì)溢出，本發(fā)明在上述隔板7外側(cè)設(shè)置有壓板5,壓板5固定在殼體1上;第二傳動結(jié)構(gòu)12嵌于壓板5中。

　　本發(fā)明卷輪軸16的一端設(shè)置于壓蓋3上，另一端設(shè)置于凹槽15的底部，為了保證鋼繩4始終處于張緊狀態(tài)，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上將渦卷彈簧11的外圈固定在壓蓋3上，渦卷彈簧11的內(nèi)圈固定在卷輪軸16上。作為一種優(yōu)選方案，渦卷彈簧11由一個或幾個平面彈簧或發(fā)條彈簧組成，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并限于上述的彈簧結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還適用具有回彈力的其它結(jié)構(gòu)形式，此處不再贅述。

　　為保證第一傳動結(jié)構(gòu)6和第二傳動結(jié)構(gòu)12之間產(chǎn)生足夠的引力來實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，本發(fā)明的第一傳動結(jié)構(gòu)6和第二傳動結(jié)構(gòu)12均包括磁盤和設(shè)置在磁盤內(nèi)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(yōu)選地采用不磁化材料制備而成。

　　考慮到殼體1內(nèi)部的高壓環(huán)境，本發(fā)明的殼體I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(yōu)選地，本發(fā)明信號發(fā)生器9米用液(氣)與電氣全隔離的、全磁性哨合輸出電信號的傳感器，優(yōu)選地采用增量型編碼器或絕對值型編碼器，。

　　由于殼體I內(nèi)部為高壓環(huán)境，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在隔板7與凹槽15、壓蓋3與開口之間均設(shè)置有密封件8來提高殼體I的密封性能，同樣，本發(fā)明出繩口 14與液/氣壓缸連接處也設(shè)置有密封件8。

　　本發(fā)明通過柔性鋼繩的引入，節(jié)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(nèi)的高壓液或氣體與電氣部分實現(xiàn)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(zhuǎn)動部分和鋼繩都完全處于潤滑液中，轉(zhuǎn)動十分靈活，不會被腐蝕，還減少了磨損，從而近一步提高了本發(fā)明的可靠性，降低了生產(chǎn)成本。