一種外置直線位移傳感器

背景技術

　　在冶金設備領域，液壓伺服油缸有著非常廣泛的應用，為實現位置控制，通常每套伺服液壓油缸都配置有位移傳感器，以便對被控制設備的位置進行開環或者閉環控制。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現經常出現以下問題:

　　對內置安裝型式的位移傳感器。如果油缸在工作過程中發生偏載使活塞傾斜，傳感器鐵芯(磁尺)就會產生彎曲、變形，導致測量精度和穩定性下降，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;另外在進行位移傳感器在維護或更換時需要先停止油缸供油，拆解油缸后才能更換，油缸恢復后還需要進行油缸壓力試驗、油液循環沖洗以及清潔度檢測，造成大量停機時間。

　　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，冶金生產過程中伺服油缸的工作環境通常比較惡劣，粉塵、水汽、油泄漏等因素通常使簡單防護的位移傳感器頻繁的非正常損壞，也很難滿足高的響應頻率要求。

　　發明內容

　　為解決上述問題，本發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，避免傳感器產生不同軸導致的接觸磨損，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，不產生滯后量，滿足液壓伺服油缸的高響應頻率要求。

　　附圖說明

　　下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明:

　　圖1是本發明使用LVDT型式位移傳感器的裝置裝配示意圖;

　　圖2是本發明使用SONY MD50系列的磁尺磁頭的裝置裝配示意圖

　　圖中標記為:1.出線保護罩;2.空氣消音器;3.出線側固定壓蓋;4.滑動導桿;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在滑動導桿4內，滑動導桿4在外套筒7內，滑動導桿4和外套筒7同軸通過螺釘固定，移動套筒17和滑動導桿4之間有放置直線軸承6的環形空間，直線軸承6在環形空間內;在外套筒7內孔內通過彈簧座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。滑動導桿4通過出線側固定壓蓋3，將帶插頭傳感器引線從出線保護罩I穿出;滑動導桿4另一端和法蘭壓蓋10連接將位移傳感器測桿19(磁頭)固定安裝在滑動導桿4中心的內孔中，安裝好出線插頭固定套件18后，用螺釘將出線保護罩I固定在外套筒7的左端。保護罩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，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進行密封。密封蓋11選用自潤滑良好的銅質材料，防塵圈13和組合密封16采用帶補償的密封組合。直線軸承6使得移動部分的支撐形式擁有良好的導向性以及低的摩擦系數，保證傳感器的不同軸誤差，以及高的響應頻率，另外觸頭15接觸端采用球面結構，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和滑動導桿4上分別設置空氣聯通孔，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生爬行，有良好的跟隨性，保證傳感器測量值的準確性。

　　本發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，可以縮短停機時間。

　　實施例2是SONY MD50系列的磁尺磁頭安裝結構示意圖。

　　圖2所示，與實施例1不同的是滑動導桿4內孔、出線側固定壓蓋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。

　　本發明的原理是:通過將位移傳感器測桿(磁頭)固定在滑動導桿內，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，傳感器位置檢測過程中移動套筒和滑動導桿產生沿軸線的同心相對滑動，在移動套筒和滑動導桿上各設置一個空氣聯通孔，保證本體工作時不會因困氣而產生爬行，移動套筒與滑動導桿之間設置直線軸承，裝置在移動套筒和外套筒之間設置銅質密封蓋，還設置有彈簧作用在移動套筒上，這樣既降低了摩擦系數，又保證了傳感器的檢測值不產生滯后，滿足高響應頻率的要求，密封蓋內安裝帶補償的組合密封和防塵圈，保證了裝置的防塵良好，還設置有出線保護罩，使本裝置能夠適應惡劣的工作環境，而直線軸承和密封蓋組合密封的支撐結構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，不會發生磨損，延長使用壽命。

　　本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。