一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服电缸制造技术

本发明专利技术涉及一种采用内嵌式位移传感器的单出杆伺服油缸，属于单出杆伺服油缸技术领域，解决了现有伺服油缸的线位移传感器与活塞杆采用非同轴安装导致结构复杂、安装空间受限技术问题。本发明专利技术包括依次连接的单片部件、活塞杆、油缸缸体及后端盖部件；活塞杆内部嵌设有与活塞杆同轴安装的线位移传感器；线位移传感器包括传感器轴和传感器壳体，传感器壳体套设于传感器轴上，传感器轴端与活塞杆固定连接；线位移传感器的另一端内嵌于传感器壳体内，传感器壳体的第二端与后端盖部件固定连接；传感器轴与传感器壳体相对滑动连接。本发明专利技术的伺服油缸结构简单紧凑，加工成本低，极大地节省了伺服油缸的安装空间，并且有效的提升了线位移传感器的使用寿命。

A single rod servo cylinder with embedded linear displacement sensor

【技术实现步骤摘要】
一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服电缸
本专利技术涉及伺服油缸
，尤其涉及一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸。
技术介绍
伺服油缸是弹上伺服机构的重要组成部分，它安装在弹体尾舱与发动机喷管之间的有限空间内，通过油缸活塞杆的伸缩动作来调整发动机喷管的摆角，从而达到调整弹体姿态的目的。随着现代弹体武器系统的不断发展，对弹上伺服机构小型化、高功质比、低成本、高可靠性等方面提出了更高的要求。目前，常见的伺服油缸设计中线位移传感器与活塞杆均采用非同轴安装方式，此方案结构复杂，加工成本高，且所需安装空间大，使用受到限制。另一种常见的伺服油缸的线位移传感器内部敏感器件设计在油液中，并且敏感器件在油液中裸露工作的设计方法加工难度大，可靠性低，不适合在弹上等复杂环境中使用。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种采用内嵌式位移传感器的单出杆伺服油缸，用以解决现有伺服油缸的线位移传感器与活塞杆采用非同轴安装导致结构复杂、安装空间受限及线位移传感器内部敏感部件在油液中裸露工作导致加工难度大、可靠性低的技术问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术公开了一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，包括依次连接的单片部件、活塞杆、油缸缸体及后端盖部件；活塞杆在油缸缸体内伸缩运动；活塞杆内嵌有线位移传感器，线位移传感器与活塞杆同轴安装；线位移传感器包括传感器轴和传感器壳体，传感器壳体套设于传感器轴上，线位移传感器的一端为传感器轴端，传感器轴端与活塞杆固定连接，传感器轴的另一端内嵌于传感器壳体的第一端内，传感器壳体的第二端与后端盖部件固定连接；传感器轴与传感器壳体相对滑动连接。在一种可能的设计中，传感器壳体的第二端外侧设有环状安装盘，传感器壳体通过环状安装盘与后端盖部件固定连接。在一种可能的设计中，传感器壳体的第一端通过第二O型密封圈与传感器轴进行动态密封。在一种可能的设计中，传感器轴端与活塞杆之间通过第二O型密封圈进行静态密封。在一种可能的设计中，传感器轴端与活塞杆通过锁紧螺母固定连接。在一种可能的设计中，后端盖部件上设有引线腔，传感器壳体内部通过引线腔与大气连通。在一种可能的设计中，单出杆伺服油缸与弹载计算机连接，当计算机发出控制指令信号时，单出杆伺服油缸按照信号指令要求开始工作，单出杆伺服油缸内部油液推动活塞杆进行伸出或者缩回动作到指定位置，单出杆伺服油缸的活塞杆伸出或缩回时，活塞杆带动传感器轴使传感器轴在传感器壳体内伸缩运动。在一种可能的设计中，线位移传感器将活塞杆的位移按比例转化为电压信号反馈给计算机实现伺服控制；单片部件与发动机喷管连接，在活塞杆的伸缩动作下推动发动机喷管摆动，控制弹体姿态变化。在一种可能的设计中，单出杆伺服油缸包括有杆腔和无杆腔；当活塞杆收缩动作时：F1＝P1×S＝P1×(S1-S2)(1)P1为有杆腔压力；S为有杆腔的受力面积；活塞纵截面面积S1与活塞杆纵截面面积S2之差S1-S2为有杆腔受力面积S；F1为活塞杆收缩时所受的力；当活塞杆伸出动作时：F2＝P1×S4-P1’×S(2)S4＝S1-S3(3)P1为有杆腔压力，P1’为无杆腔压力，有杆腔压力与无杆腔压力均等于油源压力P；S4为无杆腔的受力面积等于活塞纵截面面积S1与传感器轴端纵截面面积S3之差，F2为活塞杆伸出时所受的力。在一种可能的设计中，活塞杆收缩时所受的力与活塞杆伸出时所受的力相等：F1＝F2(4)F1为活塞杆收缩时所受的力；F2为活塞杆伸出时所受的力。在一种可能的设计中，单片部件包括单片和关节轴承，关节轴承内嵌于单片里，关节轴承用于承受来自轴向和径向的联合载荷。与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：1)本专利技术的单出杆伺服油缸的活塞杆的内部设有空腔，线位移传感器内嵌于该空腔内且线位移传感器与活塞杆同轴安装，线位移传感器完全浸泡在油液中，未裸露任何内部部件，传感器轴和传感器壳体外均充满液压油；线位移传感器包括传感器轴和传感器壳体，传感器壳体套设于传感器轴上，传感器轴远离后端部件的一端为传感器轴端，该传感器轴端嵌设于活塞杆的内部且与活塞杆固定连接；传感器轴的另一端内嵌于传感器壳体的第一端内且与传感器壳体滑动连接；传感器壳体的第二端与后端盖部件固定连接。本专利技术的线位移传感器内嵌于单出杆伺服油缸中极大的节省了单出杆伺服油缸的安装空间，同时降低了单出杆伺服油缸的加工成本低，并且有效的提升了线位移传感器的使用寿命。而现有的线位移传感器与活塞杆采用非同轴安装方式，即线位移传感器安装在单出杆伺服油缸的外部，线位移传感器轴端通过反馈臂、轴组件等过渡组件与活塞杆相连，传感器壳体通过螺钉固定在单出杆伺服油缸的外部，该方案中由于线位移传感器与活塞杆非同轴安装，结构复杂，加工成本高，且所需安装空间大，在弹尾舱和发动机喷管的狭小空间内采用该种设计方法极易产生结构干涉，不仅使用受到限制，而且由于过渡组件产生的间隙导致其反馈精度低。2)当弹载计算机发出控制指令信号时，单出杆伺服油缸按照信号指令要求开始工作，单出杆伺服油缸内部油液推动活塞杆进行伸出或者缩回动作到指定位置，单出杆伺服油缸的活塞杆伸出或缩回时，活塞杆带动传感器轴使传感器轴在传感器壳体内伸缩运动，线位移传感器将活塞杆的位移按比例转化为电压信号反馈给弹载计算机实现伺服控制。3)调整活塞杆收缩动作时所受的力及活塞杆伸出动作时所受的力，通过调整传感器轴纵截面面积，相应调整无杆腔的受力面积及无杆腔容积，从而调整活塞杆的出力大小及运动速度。4)本专利技术活塞杆收缩时所受的力与活塞杆伸出时所受的力相等，保证了活塞杆收缩和伸出时施加在发动机喷管的力具有一致性：F1＝F2(4)F1为活塞杆收缩时所受的力；F2为活塞杆伸出时所受的力。5)本专利技术在后端盖部件上设有引线腔，传感器壳体内部通过引线腔与大气连通；将传感器壳体内部与大气相连，随着传感器轴的伸出与缩回，传感器内部压力波动较小，避免压力波动影响单出杆伺服油缸工作的稳定性，进而避免在传感器内部压力过大时，单出杆伺服油缸将难以达到预定位置。6)本专利技术的线位移传感器内嵌于单出杆伺服油缸内，且线位移传感器和活塞杆采用同轴安装的方式，极大的节省了安装空间，因此，该伺服油缸主要应用于弹体领域，伺服油缸安装在弹体尾舱与发动机喷管之间的有限空间内，通过油缸内活塞杆的伸缩动作来调整发动机喷管的摆角，从而达到调整弹体姿态的目的。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，包括依次连接的单片部件、活塞杆、油缸缸体及后端盖部件；所述活塞杆在所述油缸缸体内伸缩运动；/n所述活塞杆内嵌有线位移传感器，所述线位移传感器与所述活塞杆同轴安装；所述线位移传感器包括传感器轴和传感器壳体，所述传感器壳体套设于所述传感器轴上，所述线位移传感器的一端为传感器轴端，所述传感器轴端与所述活塞杆固定连接，所述传感器轴的另一端内嵌于所述传感器壳体的第一端内，所述传感器壳体的第二端与所述后端盖部件固定连接；所述传感器轴与所述传感器壳体相对滑动连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，包括依次连接的单片部件、活塞杆、油缸缸体及后端盖部件；所述活塞杆在所述油缸缸体内伸缩运动；
所述活塞杆内嵌有线位移传感器，所述线位移传感器与所述活塞杆同轴安装；所述线位移传感器包括传感器轴和传感器壳体，所述传感器壳体套设于所述传感器轴上，所述线位移传感器的一端为传感器轴端，所述传感器轴端与所述活塞杆固定连接，所述传感器轴的另一端内嵌于所述传感器壳体的第一端内，所述传感器壳体的第二端与所述后端盖部件固定连接；所述传感器轴与所述传感器壳体相对滑动连接。


2.根据权利要求1所述的采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，所述传感器壳体的第二端外侧设有环状安装盘，所述传感器壳体通过所述环状安装盘与所述后端盖部件固定连接。


3.根据权利要求2所述的采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，所述传感器壳体的第一端通过第一O型密封圈与所述传感器轴进行动态密封。


4.根据权利要求3所述的采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，所述传感器轴端与所述活塞杆之间通过第二O型密封圈进行静态密封。


5.根据权利要求4所述的采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，所述传感器轴端与所述活塞杆通过锁紧螺母固定连接。


6.根据权利要求5所述的采用内嵌式线位移传感器的单出杆伺服油缸，其特征在于，所述后端盖部件上设有引线腔，所述传感器壳体内部通过所述引线腔与大气连通。


7.根据权利要求6所述的采用内嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，谢潼，刘剑，卢菊仙，杨中巍，马俊，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11