[发明专利]一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置

说明书

本发明公开了一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，该线位移检测装置将轴的旋转伸缩运动转化为线性运动，从而对其进行线位移接触式检测，解决了旋转伸缩轴的线位移不便检测的问题，巧妙利用连杆、轴承等结构实现功能，结构紧凑可靠，为具有余度功能的传动结构的小型化提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，可应用于航空、航天等需要检测旋转伸缩轴的线位移的高可靠伺服系统中，属于机电伺服领域。

背景技术

机电作动器因传动精度高，响应速度快和易于维护等优点被广泛应用在伺服领域。机电作动器在工作时需要进行线位移闭环控制，通常使用板片式线位移传感器、LVDT式传感器等采集机电作动器线位移信号，这类型简单的线位移传感器只能对直线运动的轴进行线位移检测。随着机电作动器种类增多，结构复杂化，有时因为输出形式和结构布局的原因，需要测量边转动边伸缩的轴的线位移信号，传统的简单的位移传感器已经不能满足这样的检测要求。

发明内容

本发明的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，为伺服系统提供更可靠的线位移信号反馈。

本发明的技术解决方案：

一种双余度旋转伸缩轴的线位移检测装置，包括旋转伸缩轴、第一轴承、第一轴用弹性挡圈、传感器连杆、小端盖、第二轴承、第二轴用弹性挡圈、第二连杆、关节轴承、冗余传感器、传感器安装座和传感器盖板，

旋转伸缩轴与第一轴承的内圈连接，第一轴用弹性挡圈安装在旋转伸缩轴的沟槽内，限制第一轴承内圈的移动；第一轴承的外圈与传感器连杆的内圆面连接，并通过小端盖压紧，小端盖固定在传感器连杆的端面上；第二轴承的内圈与传感器连杆顶端的圆面配合；

第二轴用弹性挡圈安装在传感器连杆的沟槽内，压紧第二轴承的内圈，限制其轴向移动，第二轴承的外圈与传感器壳体的滑槽间隙配合，使得第二轴承可以在传感器壳体的滑槽内滑动，限制传感器连杆随着旋转伸缩轴旋转；第二连杆安装到传感器连杆的顶端，第二连杆两内孔内安装有两个关节轴承；冗余传感器的测杆与关节轴承内圈配合，并固连到关节轴承上；

传感器安装座安装在传感器安装壳体上，冗余传感器固定在传感器安装座上，两套冗余传感器并联布置，冗余传感器的测杆可随着第二连杆的移动在冗余传感器壳体内滑动；传感器盖板通安装到传感器安装壳体上，对线位移检测装置进行密封。

传感器连杆顶端加工有圆形凸台，凸台上有螺纹孔，第二连杆下端开有圆形沉槽，第二连杆通过下端的圆形沉槽与传感器连杆的圆形凸台配合，左端由孔内台阶定位，右端由金属压边成形定位。

第一轴承内圈与旋转伸缩轴过渡配合，使二者之间没有相关运动，第一轴承外圈与传感器连杆内圆面间隙配合。

冗余传感器的测杆与关节轴承间隙配合，并通过螺母垫圈组件紧固，使冗余传感器的测杆与关节轴承内圈没有相对运动。

旋转伸缩轴可以带动传感器连杆做线性运动，旋转伸缩轴与传感器连杆之间也可以相对转动；传感器连杆通过第一轴承在滑槽内滑动，从而限制传感器连杆的转动。

传感器连杆与两套冗余传感器通过关节轴承及螺母垫圈组件连接，冗余传感器通过传感器安装座安装在壳体上，旋转伸缩轴的旋转直线运动转化为冗余传感器杆的伸缩运动，冗余传感器输出两路电信号，得到旋转伸缩轴的线位移信号。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明通过旋转伸缩轴的旋转运动，将旋转伸缩运动转化为线性运动，从而对其进行线位移接触式检测，解决了旋转伸缩轴的线位移不便检测的问题，巧妙利用连杆、轴承等结构实现功能，结构紧凑可靠，为具有余度功能的传动结构的小型化提供技术支撑；

(2)本发明将两套LVDT线位移传感器并联布置，输出两路线位移信号，具有双余度功能；