一种大行程的双余度直线位移传感器的制作方法

1.本实用新型涉及位移传感器装置领域，特别是涉及一种大行程的双余度直线位移传感器。


背景技术：

2.直线位移传感器(广泛应用于船舶、航空、航天、兵器、船舶等整机系统等，用于控制和反馈直线位移信号，直线位移传感器的机械行程和电气行程基本上相同，电气行程的长度决定了整个传感器的长度，如果需要大行程的测量需求，直线位移传感器就会变得很长，不仅不利于生产加工，也不利于安装，基于上述原因，现有的直线位移传感器大多机械行程不超过500mm，在许多大量程的使用场景中，现有的直线位移传感器难以满足使用需求，因此，大行程小体积的直线位移传感器需求越来越迫切；
3.直线位移传感器用于控制和反馈直线位移信号，都是使用在比较关键的地方，因此常常要求传感器不能中断工作，在选择传感器时，传感器的可靠性常常都是放在首位的考虑因素，因此现在许多实用场景都要求使用双余度的设计；
4.传统的直线位移传感器的刷握为了保证其稳定性和平滑性，一个刷握需要使用两根导杆，不仅要求两根导杆平行安装，还要保证安装后的刷握离电阻体的距离恰到好处，双导杆的结构增加了装配的时间和难度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种大行程的双余度直线位移传感器。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种大行程的双余度直线位移传感器，包括外壳、上电齿滑组、下电齿滑组和传动齿杆，所述外壳的内部设有所述上电齿滑组和所述下电齿滑组，所述上电齿滑组和所述下电齿滑组为对称结构，所述上电齿滑组由滑杆、刷握和电刷组成，所述滑杆的两端固定安装到所述外壳的两内侧壁上，所述刷握的顶部安装有所述电刷，所述刷握上设有半包裹式槽，所述滑杆插设到所述半包裹式槽内，所述刷握上还通过两个轴承转动安装有双轮轴和单轮轴，所述双轮轴的前后两端分别安装有前侧外齿轮和后侧齿轮，所述前侧外齿轮和所述后侧齿轮分别设置在所述刷握的前后两侧，所述前侧外齿轮上啮合连接有前侧内齿轮，所述前侧内齿轮固定安装到所述单轮轴上，所述滑杆的底部设有滑杆驱动齿，所述滑杆驱动齿与所述后侧齿轮啮合连接在一起，所述传动齿杆的上下两侧沿均设有传动杆齿，所述上电齿滑组和所述下电齿滑组上的所述前侧内齿轮通过所述传动杆齿分别啮合连接到所述传动齿杆上下两侧，所述外壳的前后两侧分别安装有前侧盖板和后盖板，所述前侧盖板的内侧面安装有两个上下排列的前电阻组件，所述后盖板的内侧面安装有后电阻组件，所述后电阻组件上设有两条后工作带，所述前电阻组件上设有一条前工作带，所述电刷的前后两端分别接触到所述后工作带和所述前工作带上。
8.进一步的，所述单轮轴和所述前侧内齿轮之间还安装有卡簧。
9.进一步的，所述前侧盖板和所述后盖板均通过螺钉安装到所述外壳上，所述后盖板的上下两侧板沿还一体连接有安装耳。
10.进一步的，所述滑杆上靠近所述半包裹式槽的一侧面设为弧面，所述滑杆上靠近所述滑杆驱动齿的一侧面设为平面。
11.进一步的，所述滑杆的左右两端设有限位凸部，所述外壳的侧壁上还开设有线通孔，所述线通孔内设有引出线。
12.较佳的，为了在不增加直线位移传感器主体长度的情况下增加测量范围，可以增大前侧外齿轮和前侧内齿轮的齿比，就可以增加直线位移传感器的测量范围。
13.上述结构中，使用时，传动齿杆产生位移，带动前侧内齿轮转动，前侧内齿轮带动前侧外齿轮转动，前侧外齿轮带动后侧齿轮转动，后侧齿轮驱动啮合部位，从而带动刷握运动，刷握带动电刷运动，电刷在工作带和工作带上滑动，将变化的两路输出电信号通过引出线传输给外部的控制器，当传动齿杆带动刷握运动至滑杆两端的限位结构时，则不能继续向前运动，只能往反向运动，从而避免了电刷滑出工作带和工作带的区域，出现信号丢失。
14.有益效果在于：1、通过引入齿轮传动装置，将传动杆、电刷组件和滑杆进行啮合，可以实现传动杆和电刷组件之间按一定比例进行运动，间接的实现了传动杆和电刷之间按一定比例进行运动，使其输出的数据稳定、可靠、重复性精度高；
15.2、通过加入两组齿轮，使得传动杆和电刷组件之间可以按一定的比例进行运动，从而可以实现在不增加直线位移传感器长度的情况下增加测量范围，从而实现了大量程直线位移传感器小型化；
16.3、通过一弧面一平面设计的滑杆和半包裹式的刷握，在保证电刷组件滑动顺畅的情况下，降低了电刷组件的装配难度，降低了生产加工的人工成本。
附图说明
17.图1是本实用新型所述一种大行程的双余度直线位移传感器的外侧主视结构图；
18.图2是本发明所述具有大行程的小型双余度直线位移传感器的前盖板内部主视结构图；
19.图3是本实用新型所述一种大行程的双余度直线位移传感器的a-a剖视图；
20.图4是本实用新型所述一种大行程的双余度直线位移传感器前电阻组件的主视结构图；
21.图5是本实用新型所述一种大行程的双余度直线位移传感器后电阻组件的主视结构图；
22.图6是本发明所述b结构的示意图。
23.附图标记说明如下：
24.1、外壳；2、前侧盖板；3、滑杆；4、传动齿杆；5、刷握；6、电刷；7、轴承；8、卡簧；9、双轮轴；10、单轮轴；11、前侧外齿轮；12、后侧齿轮； 13、前侧内齿轮；14、螺钉；15、后工作带；16、引出线；17、后电阻组件； 18、前电阻组件；19、前工作带；20、后盖板。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
28.如图1-6所示，一种大行程的双余度直线位移传感器，所述大行程的双余度直线位移传感器由外壳1、上电齿滑组、下电齿滑组和传动齿杆4组成；
29.外壳1的内部设有所述上电齿滑组和所述下电齿滑组，所述上电齿滑组和所述下电齿滑组为对称结构；
30.所述上电齿滑组由滑杆3、刷握5和电刷6组成，滑杆3的两端固定安装到外壳1的两内侧壁上，刷握5的顶部安装有电刷6，刷握5上设有半包裹式槽，滑杆3插设到所述半包裹式槽内，刷握5上还通过两个轴承7转动安装有双轮轴9和单轮轴10，双轮轴9的前后两端分别安装有前侧外齿轮11和后侧齿轮 12，前侧外齿轮11和后侧齿轮12分别设置在刷握5的前后两侧，前侧外齿轮 11上啮合连接有前侧内齿轮13，前侧内齿轮13固定安装到单轮轴10上，滑杆 3的底部设有滑杆驱动齿，所述滑杆驱动齿与后侧齿轮12啮合连接在一起；
31.传动齿杆4的上下两侧沿均设有传动杆齿，所述上电齿滑组和所述下电齿滑组上的前侧内齿轮13通过所述传动杆齿分别啮合连接到传动齿杆4上下两侧；
32.外壳1的前后两侧分别安装有前侧盖板2和后盖板20，前侧盖板2的内侧面安装有两个上下排列的前电阻组件18，后盖板20的内侧面安装有后电阻组件17，后电阻组件17上设有两条后工作带15，前电阻组件18上设有一条前工作带19，电刷6的前后两端分别接触到后工作带15和前工作带19上。
33.在本实施例中，为了提高工作精度，单轮轴10和前侧内齿轮13之间还安装有卡簧8，借助卡簧的回弹力可以消除单轮轴10上的前侧内齿轮13和前侧外齿轮11之间的间隙，从而提高传感器的精度。
34.在本实施例中，前侧盖板2和后盖板20均通过螺钉14安装到外壳1上，后盖板20的上下两侧板沿还一体连接有安装耳。
35.在本实施例中，为了降低电刷组件的安装难度，滑杆3上靠近所述半包裹式槽的一侧面设为弧面，滑杆3上靠近所述滑杆驱动齿的一侧面设为平面。
36.在本实施例中，参照图2，为了避免电刷6滑出工作区域，同时也为了更好的保护直
线位移传感器，滑杆3的左右两端设有限位凸部，外壳1的侧壁上还开设有线通孔，所述线通孔内设有引出线16。
37.较佳的，为了在不增加直线位移传感器主体长度的情况下增加测量范围，可以增大前侧外齿轮11和前侧内齿轮13的齿比，就可以增加直线位移传感器的测量范围。
38.上述结构中，使用时，传动齿杆4产生位移，带动前侧内齿轮13转动，前侧内齿轮13带动前侧外齿轮11转动，前侧外齿轮11带动后侧齿轮12转动，后侧齿轮12驱动啮合部位，从而带动刷握5运动，刷握5带动电刷6运动，电刷6在工作带15和工作带19上滑动，将变化的两路输出电信号通过引出线16 传输给外部的控制器，当传动齿杆4带动刷握5运动至滑杆3两端的限位结构时，则不能继续向前运动，只能往反向运动，从而避免了电刷6滑出工作带15 和工作带19的区域，出现信号丢失。
39.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。