一种电刹车作动器中的力传感器制造技术

本实用新型专利技术属于飞机传感器技术领域，涉及一种电刹车作动器中的力传感器。本实用新型专利技术包括上壳体、T型顶盖、电阻应变片、信号调理模块、导电密封圈；所述力传感器位于作动器的上部位置；所述上壳体的上部位置设计有T型顶盖；T形顶盖和上壳体顶部有导电密封圈进行密封；所述T形顶盖的中轴与圆孔通过导电密封圈保持接触；所述上壳体平面外部贴有若干个电阻应变片，电阻应变片连接成惠斯顿电桥；在T形顶盖和上壳体之间，容纳信号调理模块；上壳体、T形顶盖、导电密封圈构成一个具有屏蔽效果的封闭容腔。本实用新型专利技术提高了力传感器的可维护性和测力精度，同时提高了力传感器信号在作动器内部和外部的抗干扰性。

【技术实现步骤摘要】
一种电刹车作动器中的力传感器
本技术属于飞机传感器
，涉及一种电刹车作动器中的力传感器。
技术介绍
电刹车是一种开始在飞机刹车中应用的新技术。电刹车一般使用机电作动器进行刹车作动。机电作动器一般由壳体、电机、减速齿轮、滚珠丝杠、轴承组成。为了对刹车力进行测量，有的在电刹车作动器中设计使用力传感器，对作动器产生的刹车力进行测量。美国专利US20070187192中提出一种作动器，该作动器在滚珠丝杠和上壳体之间直接安装有单独的测力传感器。这种结构使用维护不方便，当力传感器故障时需要分解整个作动器，而且齿轮啮合所产生的侧向力对测力精度有较大影响。美国专利US20070261926中提出一种力传感器，在作动器上壳体和顶盖之间安装弹性梁，通过弹性梁上的可调螺钉感知作动器上壳体的轴向变形，通过贴在弹性梁上的应变片测量刹车反作用力。这种结构减小了齿轮啮合侧向力对测量的影响，可实现较高的测量精度。但是由于应变片桥输出信号为微弱的模拟量信号，这种信号在传输过程中容易受到干扰。专利CN201310656426.8提出一种使用含信号调理模块的作动器，将力传感器输出信号进行处理后再输出，对于提高信号在作动器外部的抗干扰性有明显帮助，但是在作动器内部由于有较大功率的驱动电机，电机工作时产生的交变磁场会对传感器和信号调理模块之间的传输进行干扰。
技术实现思路
本技术的目的是：提出一种新的电刹车作动器中的力传感器结构，使其具有以上力传感器的优点，却可避免它们的不足。本技术的技术方案是：一种电刹车作动器中的力传感器，包括上壳体4、T型顶盖9、电阻应变片7、信号调理模块8、导电密封圈；所述力传感器位于作动器的上部位置，所述上壳体4也是作动器的上壳体；所述上壳体4的上部位置设计有T型顶盖9；T型顶盖9通过外圆与上壳体4保持同轴，由螺钉10固定；T形顶盖9和上壳体4顶部有导电密封圈A6进行密封；所述上壳体4承载平面中部设计有圆孔，使T形顶盖9的中轴从孔中穿过，T形顶盖9的中轴与圆孔通过导电密封圈B12保持接触；所述上壳体4平面外部贴有若干个电阻应变片7，电阻应变片7连接成惠斯顿电桥，上壳体4变形时应变片7随之变形，应变片变形7时电阻发生变化，通过测量电阻值的变化可以测定上壳体4所受的轴向推力；在T形顶盖和上壳体之间，容纳信号调理模块8，信号调理模块8用于对惠斯顿电桥输出的信号进行调理放大，并将此信号转换为数字信号输出；上壳体4、T形顶盖9、导电密封圈A6和导电密封圈B12构成一个具有屏蔽效果的封闭容腔。本技术的有益效果时：本技术通过将力传感器与作动器集成，提高了测力精度；同时，本技术中T形顶盖设计为可拆卸，提高了力传感器的可维护性，实现在不分解作动器上壳体的情况下对力传感器进行检查修理；另外，本技术通过将信号调理模块和应变片桥集成在一个具有屏蔽效果的封闭容腔，在此容腔内部通过信号调理模块将应变桥输出信号进行抗干扰处理后再输出，提高了力传感器信号在作动器内部和外部的抗干扰性。附图说明图1是本技术的一种具体实施方式的结构示意图。图2是电阻应变片7连接成惠斯顿电桥示意图。图中：1.滚珠丝杠；2.下壳体；3.螺栓；4.上壳体；5.向心滚针轴承；6.导电密封圈A；7.电阻应变片；8.信号调理板；9.T形顶盖；10.螺钉；11.隔断槽；12.导电密封圈B；13.滚柱轴承；14.滚针轴承。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。本实施例是一种电刹车作动器中的力传感器。如图1，电刹车作动器主要由滚珠丝杠1，下壳体2，上壳体4，螺栓3，电机，减速齿轮等组成。力传感器位于作动器的上部位置，以远离刹车盘，使传感器在使用中不会经受过高的温度。滚珠丝杠由丝杆、螺母和滚珠组成。丝杆通过向心滚针轴承5、滚柱轴承13和滚针轴承14支撑。丝杆上部有大齿轮与作动器的其它减速齿轮相配合进行减速传动。螺母与下壳体支撑孔配合，下壳体支撑孔内有导向凹槽与螺母外圆上的耳片配合，以防止螺母转动。作动器工作时电机带动减速齿轮和滚珠丝杠组件的丝杆转动，丝杆通过滚珠推动螺母做直线运动，向刹车盘产生刹车作用力，同时螺母通过滚珠对丝杠产生轴向反作用力。此反作用力通过滚柱轴承13作用在上壳体4。在此反作用力的推动下上壳体平面产生弹性变形，弹性变形量与反作用力的大小有固定的对应关系。为了对作动器的作动力进行测量，在上壳体平面外部贴有多个电阻应变片7，把它们连接成惠斯顿电桥。上壳体变形时应变片也跟着变形，应变片变形时电阻发生变化，通过测量电阻值的变化可以测定上壳体所受的轴向推力。作动器中的减速齿轮传动时，齿轮之间因相互啮合会相互产生推力，此推力的方向与刹车反作用力的方向相垂直，此推力若处理不合适会在上壳体外部贴应变片位置产生附加变形，干扰测力精度。如图1，在本力传感器的设计中，在上壳体4的上部位置设计有T型顶盖9。T型顶盖9通过外圆与上壳体4保持同轴，由螺钉10固定。T形顶盖9和上壳体4顶部有导电密封圈A6进行密封。作动器减速齿轮啮合产生的侧向力通过向心滚针轴承5和T形顶盖9的中轴直接传递到上壳体4的筒部位置。另外，上壳体4的顶部和轴向力受载位置之间设计有隔断槽11。隔断槽11可对轴向力和侧向力两种力的传递路线进行隔离。上壳体4的筒部位置有很好的整体刚度，受到侧向力时只产生很小的整体变形，上壳体4外部贴应变片位置的轴向变形不受影响。上壳体4承载平面中部设计有圆孔，使T形顶盖9的中轴从孔中穿过。T形顶盖9的中轴与圆孔通过导电密封圈B12保持接触，由于密封圈为较软的橡胶材料，T形顶盖9中轴因承受侧向力导致的侧向变形会被密封圈吸收，对上壳体承载面的影响可忽略。这种结构设计可保证传感器有较高的测力精度。在T形顶盖9和上壳体4之间足够大的空间，可容纳信号调理模块8。信号调理模块可对应变片桥输出的信号进行调理放大，也可将此信号转换为数字信号输出。由于上壳体4、T形顶盖9、导电密封圈A6和导电密封圈B12构成了一个具有屏蔽效果的封闭容腔，因此应变片桥输出信号和信号调理模板的工作不会受作动器驱动电机交变磁场的干扰。而经过信号调理模块处理后的信号可具有良好的抗干扰性，其输出信号即使与电机驱动信号从同一个电连接器输出，也可以保证其不受干扰。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电刹车作动器中的力传感器，其特征为：所述力传感器包括上壳体(4)、T型顶盖(9)、电阻应变片(7)、信号调理模块(8)、导电密封圈；所述力传感器位于作动器的上部位置，所述上壳体(4)也是作动器的上壳体；所述上壳体(4)的上部位置设计有T型顶盖(9)；T型顶盖(9)通过外圆与上壳体(4)保持同轴，由螺钉(10)固定；T形顶盖(9)和上壳体(4)顶部有导电密封圈A(6)进行密封；所述上壳体(4)承载平面中部设计有圆孔，使T形顶盖(9)的中轴从孔中穿过，T形顶盖(9)的中轴与圆孔通过导电密封圈B(12)保持接触；所述上壳体(4)平面外部贴有若干个电阻应变片(7)，电阻应变片(7)连接成惠斯顿电桥，上壳体(4)变形时应变片(7)随之变形，应变片(7)变形时电阻发生变化，通过测量电阻值的变化可以测定上壳体(4)所受的轴向推力；在T形顶盖和上壳体之间，容纳信号调理模块(8)，信号调理模块(8)用于对惠斯顿电桥输出的信号进行调理放大，并将此信号转换为数字信号输出；上壳体(4)、T形顶盖(9)、导电密封圈A(6)和导电密封圈B(12)构成一个具有屏蔽效果的封闭容腔。

【技术特征摘要】
1.一种电刹车作动器中的力传感器，其特征为：所述力传感器包括上壳体(4)、T型顶盖(9)、电阻应变片(7)、信号调理模块(8)、导电密封圈；所述力传感器位于作动器的上部位置，所述上壳体(4)也是作动器的上壳体；所述上壳体(4)的上部位置设计有T型顶盖(9)；T型顶盖(9)通过外圆与上壳体(4)保持同轴，由螺钉(10)固定；T形顶盖(9)和上壳体(4)顶部有导电密封圈A(6)进行密封；所述上壳体(4)承载平面中部设计有圆孔，使T形顶盖(9)的中轴从孔中穿过，T形顶盖(9)的中轴与圆孔通过导电密封圈B(12)保持接触；所述上壳体(4)平面外部贴有若干个电阻应变片(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁斌，许鑫，侯莎莎，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61